بطارية LiFePO4 Vs أيون الليثيوم بطارية : تحليل مقارن مقدمة:مع استمرار نمو الطلب على حلول تخزين الطاقة الفعالة والموثوقة، ظهر اثنان من المتنافسين البارزين: بطاريات LiFePO4 (فوسفات الحديد الليثيوم) وبطاريات ليثيوم أيون. في هذه المقالة، سوف نتعمق في الاختلافات الرئيسية بين هاتين التقنيتين للبطارية ونستكشف مزايا كل منهما في التطبيقات المختلفة. ما هي بطارية LiFePO4؟بطارية LiFePO4 ويعني أيضًا بطارية LFP، وهي عبارة عن تركيبة بطارية مستقرة للغاية ولكنها أقل كثافة في استخدام الطاقة. إن الحديد والفوسفات المستخدم في صنع الكاثود متوفران بكثرة ورخيصة الثمن مقارنة ببعض المواد المستخدمة في بطاريات NMC، وخاصة الكوبالت. بالإضافة إلى ذلك، فإن المواد الموجودة في بطاريات LiFePO4 أقل سمية بكثير من تلك الموجودة في NMC، مما يجعل إعادة تدويرها أسهل في نهاية عمرها الافتراضي.حاليًا، تقوم المزيد والمزيد من الشركات بتصنيع بطاريات LiFePO4 بدلاً من NMC لتخزين الطاقة المنزلية. في الغالب لأن بطاريات LiFePO4 أكثر أمانًا واستقرارًا. يوجد في ELB نموذجان شائعان في نظام تخزين الطاقة المنزلي:الصفحة الرئيسية سلسلة ESS SmartCube: 5-25 كيلو واطhttps://www.consnant.com/home-energy-storage-system-10-25kw جدول ملخص LiFePO4الفولتية3.20، 3.30 فولت اسمي؛ نطاق التشغيل النموذجي 2.5-3.65 فولت/خليةالطاقة المحددة (القدرة)90-120 وات/كجمالشحن (معدل C)1C نموذجي، يتم شحنه إلى 3.65 فولت؛ وقت الشحن 3 ساعات نموذجيالتفريغ (معدل C)1C، 25C في بعض الخلايا؛ 40A نبض (2 ثانية) ؛ قطع 2.50 فولت (أقل من 2 فولت يسبب الضرر)دورة الحياة2000 وما فوق (يتعلق بعمق التفريغ ودرجة الحرارة)الهروب الحراري270 درجة مئوية (518 درجة فهرنهايت) بطارية آمنة جدًا حتى لو كانت مشحونة بالكامليكلف~$XXX لكل كيلوواط ساعةالتطبيقاتESS، EVs، الخ   بطارية LiFePO4:توفر بطاريات LiFePO4 العديد من المزايا التي تجعلها مطلوبة للغاية في صناعة تخزين الطاقة. تتضمن بعض الميزات الرئيسية ما يلي: - السلامة: بطاريات LiFePO4 مستقرة بطبيعتها وتظهر ثباتًا حراريًا ممتازًا، مما يجعلها مقاومة لمخاطر الانفلات الحراري أو الانفجار أو الحريق. وقد وضع جانب السلامة هذا بطاريات LiFePO4 كخيار مفضل في التطبيقات التي تكون فيها السلامة ذات أهمية قصوى. - طول العمر: تتميز بطاريات LiFePO4 بعمر افتراضي مثير للإعجاب، مع دورة حياة نموذجية تزيد عن 2000 دورة. يضمن هذا العمر الافتراضي الطويل عمر خدمة أطول، مما يؤدي إلى تقليل تكاليف الاستبدال والصيانة. معدلات تفريغ عالية: يمكن لبطاريات LiFePO4 توفير تيارات تفريغ عالية، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب دفعة من الطاقة أو سحب تيار مرتفع. وهي تستخدم عادة في تطبيقات مثل السيارات الكهربائية (EVs) وأنظمة الطاقة المتجددة. ما هي بطارية ليثيوم أيون؟الأكثر ذكرا على نطاق واسع بطارية ليثيوم أيون  هي البطارية الثلاثية، ونسميها أيضًا بطارية ان ام سي يعني أيضًا بطارية NiCoMn الثلاثية. وهي طاقة محددة أو بطارية طاقة عالية جدًا. هذا القيد في "الطاقة" أو "الطاقة" يجعلها أكثر شيوعًا في الأدوات الكهربائية أو السيارات الكهربائية.عادةً ما تكون بطاريات الليثيوم أيون NMC ذات تكلفة أولية أقل ولكن قد تحتاج إلى الاستبدال على مدار عمر السفينة اعتمادًا على ملف التشغيل.  جدول ملخص بطارية ليثيوم أيون NMCالفولتية3.60 فولت، 3.70 فولت اسمي؛ نطاق التشغيل النموذجي 3.0-4.2 فولت/خلية، أو أعلىالطاقة المحددة (القدرة)150-220 وات/كجمالشحن (معدل C)0.7–1C، الشحن إلى 4.20 فولت، وبعضها يصل إلى 4.30 فولت؛ شحن 3 ساعات نموذجي. يؤدي تيار الشحن فوق 1C إلى تقصير عمر البطارية.التفريغ (معدل C)1ج؛ 2C ممكن على بعض الخلايا؛ قطع 2.50 فولتدورة الحياة1000-2000 (يتعلق بعمق التفريغ ودرجة الحرارة)الهروب الحراري210 درجة مئوية (410 درجة فهرنهايت) نموذجيًا. الشحن العالي يعزز الهروب الحرارييكلف~$XXX لكل كيلوواط ساعةالتطبيقاتالدراجات الإلكترونية والأجهزة الطبية والمركبات الكهربائية والصناعية  بطاريات ليثيوم أيون:تشتهر بطاريات الليثيوم أيون بكثافة الطاقة وتعدد الاستخدامات. فيما يلي بعض المزايا البارزة لبطاريات الليثيوم أيون: - كثافة الطاقة: توفر بطاريات الليثيوم أيون كثافة طاقة أعلى مقارنة ببطاريات LiFePO4، مما يسمح بتخزين المزيد من الطاقة في عبوة أصغر حجمًا وأخف وزنًا. هذه الميزة تجعل بطاريات الليثيوم أيون مناسبة للأجهزة المحمولة، مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. - نطاق الجهد: تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بنطاق جهد أوسع، مما يمكنها من توفير خرج جهد أكثر اتساقًا طوال معظم دورة التفريغ. يعد استقرار الجهد هذا أمرًا بالغ الأهمية في التطبيقات التي تتطلب مصدر طاقة ثابتًا، مثل الشبكات الكهربائية وأنظمة إمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS). الأداء: تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكفاءة ممتازة ولها معدل تفريغ ذاتي أقل من بطاريات LiFePO4. كما أنها توفر كفاءة شحن أعلى، مما يسمح بأوقات إعادة شحن أسرع. ما هو الأفضل؟ بطارية LiFePO4 مقابل بطارية ليثيوم أيون؟ أداءبشكل عام، الأداء العام لخلايا أيون الليثيوم وخلايا LiFePO4 هو نفسه تقريبًا. يمكنك العثور على هذين النوعين بأحجام متنوعة، بدءًا من 0.5 كيلووات في الساعة إلى أكثر من 100 كيلووات في الساعة. يحتاج معظم أصحاب المنازل إلى حوالي 10 كيلووات في الساعة فقط من التخزين، ويمكنك بالتأكيد العثور عليها في كلا النوعين.ومع ذلك، هناك بعض الاختلافات الدقيقة بين الاثنين. بالمقارنة مع بطارية ليثيوم أيون، تعد بطارية LiFePO4 أكثر كفاءة قليلاً وتعمل بشكل أفضل في حالات الشحن المنخفضة، ولكن يمكن أن تتحمل NMCs درجات الحرارة الباردة بشكل أفضل. ومع ذلك، إذا كانت بطاريتك مثبتة بالداخل، أو إذا كنت في منطقة لا تشهد درجات حرارة شديدة الارتفاع، فربما لا داعي للقلق بشأن هذا الأمر.تتمتع بطاريات الليثيوم أيون أيضًا بكثافة طاقة أعلى، مما يعني أنها ستكون أصغر حجمًا من بطاريات LiFePO4 ذات نفس السعة. هذا عادة لا يشكل مصدر قلق لأصحاب المنازل، ولكن إذا كانت لديك مساحة محدودة فقد ترغب في التفكير في بطاريات ليثيوم أيون. عمر بشكل عام، عمر دورة بطارية LiFePO4 هو أكثر من 6000 مرة، في حين أن عمر بطارية الليثيوم أيون الثلاثية عادة ما يكون 800-1000 مرة. أمانواحدة من أكبر فوائد اختيار بطارية LiFePO4 هي سلامتها وعمرها الافتراضي. يعتبر مزيج فوسفات حديد الليثيوم أكثر استقرارًا من كوبالت النيكل والمنغنيز عند درجات الحرارة المرتفعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبطاريات LiFePO4 التعامل بشكل أفضل مع استهلاك أكبر للطاقة. ولذلك، فإن خلايا LiFePO4 أقل عرضة للتعرض للهروب الحراري. باختصار، بطاريات LiFePO4 أقل عرضة للاشتعال من بطاريات الليثيوم أيون.هذا لا يعني أنه إذا قمت بتركيب بطارية ليثيوم أيون، فسوف تشتعل تلقائيًا. ومع ذلك، إذا تم الضغط على بطارية الليثيوم أيون أو تم التعامل معها بشكل سيء، فهناك احتمال أكبر لحدوث مشاكل. ولهذا السبب من المهم استخدام أداة تثبيت بطارية مرخصة وموثوقة لتقليل احتمالية حدوث مشكلات. التكلفة المقدمة تميل بطاريات الليثيوم أيون إلى أن تكون أغلى قليلاً من بطاريات LiFePO4.كما أن بطارية LiFePO4 أكبر قليلاً، وقد تتطلب الخزانة التي تحتوي على بطارية LiFePO4 أيضًا المزيد من المواد. قيمةنحن نقول فقط أن بطاريات الليثيوم أيون لها تكلفة أولية أقل. ومع ذلك، يمكن أن تمنحك بطاريات LiFePO4 قيمة كبيرة مقابل المال.وفقًا لسعر كل دورة حياة، فإن سعر كل دورة من بطارية LFP هو 1/3 فقط من سعر كل دورة من بطارية ليثيوم أيون بشكل أساسي. منحنى الشحن والتفريغدعونا نقارن منحنيات الشحن والتفريغ لبطاريات LiFepo4 وبطاريات الليثيوم أيون:تختلف حالة الشحن (SOC) لبطارية الليثيوم أيون بشكل كبير حسب مستوى الجهد الخاص بها.من ناحية أخرى، ليس من السهل التمييز بين مستوى SOC لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، بسبب منحنى الشحن والتفريغ المسطح، من خلال مستوى الجهد. لذلك، من الممكن إجراء تشخيص دقيق لـ SOC لبطاريات الليثيوم أيون، في حين أن دقة SOC لبطاريات LiFePO4 تمثل تحديًا كبيرًا. كيف تختار الخيار المناسب لك؟تجاريًا، يكون الإنفاق الرأسمالي الأولي لخلايا LiFePO4 أرخص عمومًا من خلايا الليثيوم NMC. تعد بطاريات LiFePO4 أرخص بحوالي 20-30% لكل كيلووات في الساعة، ولكن تكاليف تكامل النظام تميل إلى أن تكون أقل بنسبة 5-15% فقط في بداية دورة حياة النظام الشاملة.من الناحية التشغيلية، نحب أن تكون بطاريات LiFePO4 في ظروف تشغيل أكثر استرخاءً - نطاق درجة حرارة أوسع من NMC، ولا تتطلب حاويات مبردة للشحن. بالإضافة إلى ذلك، تدعم منتجات بطاريات LiFePO4 بشكل عام ما يصل إلى 1C، في حين يجب أن تستخدم بطاريات الليثيوم أيون بطاريات الطاقة، وتستخدم البطاريات المختلفة 2H أو 4H البطاريات، وتدعم تطبيقات معدل 1C (ساعة واحدة)، والتكلفة مرتفعة.نعتقد أنه من المهم أن يظل وعي العملاء والمستثمرين ببطاريات الليثيوم أيون والشركات مرتفعًا. لكن بطاريات وشركات فوسفات الحديد الليثيوم الرائدة بدأت تلحق بالركب. بمجرد الموافقة على المنتج، يمكن للعملاء في كثير من الأحيان بسهولة اعتماد النظام الأساسي الجديد للشركة نفسها. حيث يمكنك العثور على أفضل بطارية LiFePO4 و بطارية ليثيوم أيون?ساكن يصنع كلا بطارية LiFePO4 و بطارية ليثيوم أيون الذي يعتمد أحدث التقنيات. فمتى محاولة تحديد البطارية التي تريد شراؤها، خذ بعين الاعتبار بعض الأشياء.1. ما هو التطبيق الذي تستخدم البطارية له؟2.