近年來，電池行業(yè)發(fā)展迅速，使得先進(jìn)的技術(shù)變得更加便宜。磷酸鐵鋰（也稱為 LiFePO4 或 LFP）是這個(gè)快速變化的行業(yè)的最新發(fā)展。
近年來，磷酸鐵鋰電池類型的價(jià)格有所下降，而且其效率也顯著提高。它超越了鋰離子 (Li-ion)，成為許多應(yīng)用的首選電池，包括離網(wǎng)和太陽能，甚至電動(dòng)汽車 (EV)。
LiFePO4 電池與鋰離子電池類似，但具有顯著的優(yōu)勢(shì)，使其成為消費(fèi)級(jí)備用電源解決方案的理想選擇。
NEC LiFePO4 和鋰離子電池的化學(xué)成分有何不同？
LiFePo4 和鋰離子電池是使用鋰離子來利用和釋放電能的可充電電池。雖然它們?cè)诤芏喾矫娑己芟嗨疲鼈円脖憩F(xiàn)出一些明顯的差異。
LiFePO4（磷酸鐵鋰）電池
LiFePO4 電池是鋰離子電池的一個(gè)子類型，它利用獨(dú)特的化學(xué)成分提供優(yōu)于相關(guān)鋰技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。它們?cè)陔x網(wǎng)和備用電源解決方案（例如EcoFlow 電源套件）中變得越來越常見。
LFP 因其陰極的化學(xué)成分而得名，陰極由磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 組成。陽極通常是碳；電解質(zhì)是有機(jī)溶劑中的鋰鹽。
與鋰離子電池相比，LiFePO4 的化學(xué)特性提供了增強(qiáng)的安全特性。陰極中鐵、磷和氧原子的存在產(chǎn)生了強(qiáng)共價(jià)鍵。結(jié)果是電池更加穩(wěn)定，不易出現(xiàn)熱失控和過熱問題。
至關(guān)重要的是，LiFePO4 電池不使用鎳或鈷——這兩種金屬的供應(yīng)量正在減少，而且來源常常存在問題。
鋰離子電池
鋰離子電池由多種化學(xué)成分組成，包括磷酸鐵鋰（LiFePO4）、錳酸鋰（LMO）和鈷酸鋰（LiCoO2）。
這些電池都具有三個(gè)基本組件：陰極、陽極和電解質(zhì)。這些電池的電解質(zhì)是鋰鹽，而陽極是碳。陰極是化學(xué)成分不同的地方——它們由一種鋰金屬氧化物組成，這也賦予了它們各自的名字。
所有這些的充電和放電過程都是相同的。當(dāng)鋰離子從陰極移動(dòng)到陽極時(shí)，電子沿相反方向遷移。這種運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電流。
LiFePO4 與鋰離子電池：它們?nèi)绾伪容^？
安全
由于陰極中鐵、磷和氧原子之間存在強(qiáng)共價(jià)鍵，LiFePO4 電池比鋰離子電池更安全。這些粘合使它們更加穩(wěn)定，不易出現(xiàn)熱失控和過熱問題，而這些問題導(dǎo)致鋰離子電池因電池起火風(fēng)險(xiǎn)較高而聞名。
穩(wěn)定性是磷酸鐵鋰成為離網(wǎng)和太陽能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的原因。當(dāng)電池在家中時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)有關(guān)過熱和其他問題的錯(cuò)誤。房主可以放心地將磷酸鐵鋰電池存放在家里，無需擔(dān)心消防安全問題。
能量密度
鋰離子電池通常比 LFP 具有更高的能量密度。電池的能量密度是衡量每單位體積或重量可以存儲(chǔ)多少能量的指標(biāo)。與磷酸鐵鋰電池相比，鋰離子電池每單位體積或重量單位可以存儲(chǔ)更多的電量。
例如，典型鋰離子電池的能量密度約為 45–120 Wh/lb（100-265 Wh/kg），而 LiFePO4 電池的能量密度約為 40–55 Wh/lb（90-120 Wh/kg）。每公斤瓦時(shí)）。鋰離子電池能量密度范圍廣泛，是因?yàn)樵摻y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)涵蓋了所有類型的鋰離子電池，包括僅適用于電動(dòng)汽車和其他應(yīng)用的技術(shù)。
對(duì)于離網(wǎng)電源解決方案，即使考慮到能量密度稍低，LiFePO4 仍然是至高無上的。當(dāng)您轉(zhuǎn)向更大的固定電源解決方案時(shí)，這種差異可以忽略不計(jì)。例如，EcoFlow 電源套件是一勞永逸的電池解決方案。您不會(huì)注意到能量密度的細(xì)微差別。
重量
如上所述，電池組的重量與能量密度有一定的相關(guān)性。LiFePO4 電池組的重量可能比同類鋰離子電池稍重，而一些 LFP 可能更輕，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)中使用的金屬更輕。
不管怎樣，與 LFP 的其他巨大優(yōu)勢(shì)相比，重量上的任何微小變化都顯得黯然失色。
鎳鈷鋁 (NCA) 和鎳鈷錳 (NCM) 等能量密度較高的鋰離子電池不再被認(rèn)為是離網(wǎng)和太陽能應(yīng)用的理想選擇。相反，家庭電源解決方案使用更安全、更持久的技術(shù)，例如 LiFePO4。更安全的電池比重量上的微小差異更重要。
考慮到 LFP 的功率，其重量仍然非常輕。EcoFlow DELTA 2 便攜式發(fā)電站包含 1024 Wh 的能量存儲(chǔ)容量。它的重量?jī)H為 27 磅（12 公斤），足夠輕，可以舒適地隨身攜帶在家里或放在汽車后座上。
溫度范圍
LiFePO4 電池提供更寬的工作溫度范圍。它們可以在 -4°F (-20°C) 到高達(dá) 140°F (60°C) 的溫度范圍內(nèi)正常工作。
相比之下，鋰離子電池的溫度范圍要小得多，為 32°F (0°C) 至 113°F (45°C)。在隆冬或炎熱的夏季，用戶需要將鋰電池存放在氣候受控的空間中。
LiFePO4 電池可以安全地存放在房屋、棚屋、車庫(kù)或其他沒有空調(diào)的室內(nèi)空間中。它們不易受溫度變化的影響，為您提供更多定位電池的選擇，而不會(huì)造成潛在損壞或降低效率。
壽命
許多鋰離子電池在性能下降之前可以經(jīng)歷大約 500 次充電和放電循環(huán)。LiFePO4 電池在其性能開始下降之前可以經(jīng)歷數(shù)千次循環(huán)。
例如，DELTA Pro 便攜式充電站在達(dá)到 50% 容量之前的充電周期額定值為 6500 次。較小的選項(xiàng)往往壽命較短，例如EcoFlow RIVER 2 Pro 便攜式發(fā)電站，其循環(huán)壽命額定值在 3000 次循環(huán)后為 80%+ 容量。然而，這仍然是一個(gè)可靠的壽命。此后，電池仍將至少以原始 768 Wh 容量的 80% 運(yùn)行。即使性能略有下降，您的 LFP 電池組仍可使用數(shù)年！
更長(zhǎng)的使用壽命意味著 LiFePO4 將減少電子垃圾對(duì)環(huán)境的影響。不含鎳和鈷也使它們更加環(huán)保。
您的磷酸鐵鋰電池組的使用時(shí)間是鋰離子電池組的 5 或 6 倍，而且您不會(huì)浪費(fèi)金錢進(jìn)行更換。
成本
LiFePO4 和鋰離子電池的每瓦特小時(shí)成本可能因制造商、市場(chǎng)需求和容量的不同而有很大差異。LiFePO4 電池不使用鎳或鈷，這些材料的供應(yīng)和價(jià)格可能會(huì)大幅波動(dòng)。
LiFePO4 仍然是一種相對(duì)較新的電池化學(xué)物質(zhì)，這意味著制造商較少，供應(yīng)量也較少，這可能會(huì)使 LiFePO4 電池的 Wh/Wh 價(jià)格略高。
然而，可以找到價(jià)格實(shí)惠的磷酸鐵鋰電池選擇。EcoFlow RIVER 2 便攜式發(fā)電站就是一個(gè)例子。采用 256Wh LiFePO4 電池，每瓦時(shí)成本不到 1 美元。
即使成本比同類鋰離子電池組稍高，磷酸鐵鋰的優(yōu)勢(shì)也超過了價(jià)格差異。任何額外的成本都將用于提高安全性、延長(zhǎng)使用壽命和其他寶貴的好處。
自放電率
LiFePO4 電池的自放電率約為每月 1-3%，具體取決于使用情況、溫度和其他因素。自放電率低意味著您可以將電池存放數(shù)月。即使在停用一段時(shí)間后，它仍然可以提供大量電力。
為了遵循最佳實(shí)踐，請(qǐng)至少每隔幾個(gè)月給電池充滿電，以保持其最佳使用狀態(tài)。
電壓
LiFePO4 電池的標(biāo)稱電壓比鋰離子電池低，通常每節(jié)電池為 3.2V 左右，而鋰離子電池的標(biāo)稱電壓為每節(jié)電池 3.6V 至 3.7V。
電壓會(huì)影響電池組的設(shè)計(jì)以及使用電池組的設(shè)備的電壓要求。
LiFePO4 與鋰離子電池：哪一種適合您？
如果您想投資一個(gè)可以定期離網(wǎng)使用的電池組，LiFePO4 是正確的選擇。僅增加的安全功能就值得投資——您不必?fù)?dān)心與鋰離子電池相關(guān)的熱失控和過熱風(fēng)險(xiǎn)。
更長(zhǎng)的使用壽命也使 LFP 電池成為明顯的領(lǐng)先者。由于循環(huán)壽命是其五倍以上，您的 LiFePO4 電池組在同類鋰離子電池達(dá)到使用壽命后仍可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，您將為自己節(jié)省金錢并最大限度地減少電池電子垃圾。
另外，您可以通過添加一個(gè)或多個(gè)太陽能電池板將 EcoFlow 的任何 LiFePO4 便攜式發(fā)電站變成太陽能發(fā)電機(jī)！
經(jīng)常問的問題
鋰離子電池和鋰鐵電池一樣嗎？
不，鋰離子 (Li-ion) 電池與磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 電池不同。這兩種電池有一些相似之處，但在性能、壽命和化學(xué)成分方面有所不同。LiFePO4 電池以其更長(zhǎng)的使用壽命、更高的熱穩(wěn)定性和更高的安全性而聞名。LiFePO4 電池也不使用鎳或鈷。
LiFePO4 比鋰離子好嗎？
在大多數(shù)方面，LiFePO4 電池都優(yōu)于同類鋰離子電池。磷酸鐵鋰電池不易燃燒和熱失控，因此家庭使用更安全。此外，更長(zhǎng)的循環(huán)壽命意味著 LiFePO4 電池的使用壽命比鋰離子電池長(zhǎng)五倍。
最后的想法
LiFePO4 是鋰離子電池的一種子類型，可提高離網(wǎng)電源解決方案的安全性、使用壽命和最佳溫度范圍。對(duì)于那些希望為離網(wǎng)設(shè)備和電器供電、同時(shí)節(jié)省長(zhǎng)期成本并限制環(huán)境影響的人來說，它們是明智的選擇。
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日本NEC鋰電池中國(guó)營(yíng)銷中心于2023-10-24 17:13:06 整理發(fā)布。
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