Dengan peningkatan berkelanjutan dari standar hidup masyarakat, perjalanan ke dan dari tempat kerja secara bertahap menjadi kendaraan bermotor. Karena promosi yang gencar dari kebijakan netral karbon negara itu, ketika orang membeli kendaraan energi baru, mereka harus memilih antara dua teknologi baterai lithium besi fosfat dan baterai lithium ternary. Orang dalam industri memberi tahu kami: untuk mementingkan masa pakai baterai, Pilih sistem ternary untuk kapasitas dan kendaraan ringan, dan pilih sistem lithium besi fosfat untuk keselamatan. Dalam hal ini, konsumen sangat berharap agar orang-orang di industri dapat memberikan jawaban praktis dari segi teknis: Apakah baterai lithium besi fosfat aman? Pertama, menjawab dari tiga aspek: stabilitas material/struktural, proses produksi, dan karakteristik pengisian dan pengosongan.
Apa itu baterai lithium besi fosfat?
Baterai lithium besi fosfat adalah baterai lithium-ion yang menggunakan bahan elektroda positif lithium besi fosfat (LiFePO4) dan karbon sebagai bahan elektroda negatif. Baterai LFP memiliki kepadatan energi yang lebih rendah daripada jenis baterai lithium-ion lainnya, seperti nikel-mangan-kobalt (NMC) dan nikel-kobalt-aluminium (NCA), dan beroperasi pada voltase yang lebih rendah.
Keamanan baterai lithium besi fosfat
Litium besi fosfat saat ini merupakan bahan katoda teraman untuk baterai litium-ion. Itu tidak mengandung unsur logam berat yang berbahaya bagi tubuh manusia. Tidak mudah mengendapkan oksigen dalam struktur olivinnya, yang meningkatkan stabilitas material. Stabilitas bahan elektroda positif baterai lithium besi fosfat menentukan bahwa ia memiliki platform pengisian dan pengosongan yang stabil. Oleh karena itu, struktur baterai tidak akan berubah selama pengisian dan pengosongan, tidak akan terbakar dan meledak, dan masih sangat aman meski dalam kondisi khusus seperti korsleting, pengisian berlebih, ekstrusi, dan akupuntur.
Keuntungan dari baterai lithium besi fosfat
Baterai lithium besi fosfat memiliki keunggulan tegangan kerja tinggi, kepadatan energi tinggi, umur siklus panjang, kinerja keselamatan yang baik, tingkat pelepasan diri yang rendah, dan tidak ada efek memori.
Aplikasi baterai lithium besi fosfat
Baterai litium besi fosfat banyak digunakan dalam penyimpanan energi rumah, sistem penerangan matahari, penggunaan kendaraan, aplikasi stasioner skala utilitas, dan daya cadangan karena biaya rendah, keamanan tinggi, toksisitas rendah, dan siklus hidup yang panjang.
Penyimpanan Energi Rumah
Karena biaya produksi yang rendah dan keamanan kebakaran yang tinggi, Enphase telah meluncurkan baterai penyimpanan rumah tangga LFP. Pada tahun 2021, pasar pengguna akhir rumah memiliki beberapa vendor, termasuk SonnenBatterie dan Enphase. Tesla Motors terus menggunakan sel NMC dalam produk penyimpanan energi rumahnya, tetapi beralih ke LFP untuk produk baterai skala utilitasnya pada tahun 2021.
Kendaraan
ketika kendaraan berakselerasi, seperti forklift, sepeda, dan kendaraan listrik, membutuhkan baterai dengan tingkat pelepasan yang lebih tinggi, bobot yang lebih ringan, dan masa pakai yang lebih lama. Ini adalah keuntungan dari baterai lithium besi fosfat. Baterai 12V LiFePO4 menjadi semakin populer dan banyak digunakan sebagai baterai cadangan (rumah tangga) untuk karavan, motorhome, atau perahu.
Sistem Pencahayaan Matahari
Penerangan lansekap surya terutama menggunakan satu baterai LFP "14500" (ukuran baterai AA).
Tegangan operasi LFP yang lebih tinggi (3.2 V) memungkinkan satu baterai untuk menggerakkan LED tanpa sirkuit untuk meningkatkan tegangan. Toleransinya yang meningkat terhadap pengisian berlebih sedang (dibandingkan dengan jenis baterai lithium lainnya) juga berarti bahwa LiFePO4 dapat dihubungkan ke sel fotovoltaik tanpa sirkuit untuk menghentikan siklus pengisian daya.
Pengisian dan pemakaian baterai lithium besi fosfat
Pengisian dan pemakaian adalah dua kondisi kerja dasar baterai lithium. Ketika baterai lithium besi fosfat diisi dan dikosongkan, karena kemampuan oksidasi ion besi tidak kuat, oksigen tidak akan dilepaskan, dan secara alami menantang untuk menjalani reaksi redoks dengan elektrolit, yang membuat baterai lithium besi fosfat terisi dan proses pembuangan di lingkungan yang aman. Tidak hanya itu, baterai litium besi fosfat sulit mengalami reaksi redoks yang hebat selama pengosongan tingkat tinggi, bahkan selama pengisian dan pengosongan yang berlebihan. Pada saat yang sama, setelah litium dideinterkalasi, kisi kristal berubah sehingga volume akhir sel satuan (unit penyusun kristal terkecil) akan menyusut, yang mengimbangi peningkatan volume elektroda karbon negatif selama reaksi. Oleh karena itu, baterai lithium besi fosfat dapat diisi dan dikosongkan. Stabilitas struktur fisik dipertahankan, dan bahaya ledakan baterai yang tersembunyi akibat peningkatan volume dihilangkan.
Proses produksi baterai lithium besi fosfat
Proses produksi baterai lithium besi fosfat kira-kira sama dengan jenis baterai lithium lainnya, dan proses intinya meliputi pengelompokan, pelapisan, penggulungan, pelapisan, dan penggulungan. Dalam proses batching, konduktivitas listrik bahan lithium besi fosfat relatif buruk, sehingga partikelnya umumnya dibuat lebih kecil. Efek objektif dari hal ini adalah pengaturan internal lebih seragam, yang mendorong pembentukan platform tegangan seimbang yang dapat dipertahankan selama bekerja. Kondisi baterai stabil.
Baterai Litium Besi Fosfat juga dirancang agar sangat aman untuk digunakan pada suhu ekstrem:
• Sekring pengaman bawaan
• Penutup baja tahan ledakan
• Perlindungan suhu berlebih yang sangat baik
Selain itu, selama fase desain baterai lithium besi fosfat, mereka mengalami hal berikut:
• Tes dampak
• Uji harga terlalu mahal.
• Tes hubung singkat
• Tes sirkuit terbuka
•Uji suhu
•Tes jatuh
• Uji hubung singkat internal paksa
•Tes tegangan rendah.
Hanya setelah hasil yang memuaskan diperoleh, barulah sel tersebut diproduksi secara massal.
Seberapa aman baterai lithium besi fosfat dibandingkan baterai lithium lainnya?
Baterai fosfat memiliki struktur kimia dan mekanik yang sangat baik yang tidak akan terlalu panas hingga ke tingkat yang tidak aman. Hasilnya, keamanan lebih baik dibandingkan dengan baterai lithium-ion yang dibuat dengan bahan katoda lainnya. Ini karena keadaan LiFePO4 yang terisi dan tidak bermuatan secara fisik serupa dan sangat kuat, yang memungkinkan ion tetap stabil selama fluks oksigen yang menyertai siklus pengisian atau dapat gagal. Secara keseluruhan, ikatan besi fosfat-oksida lebih kuat daripada ikatan kobalt-oksida, jadi ketika baterai diisi ulang atau rusak secara fisik, ikatan fosfat-oksida tetap stabil secara struktural; sedangkan dalam kimia litium lainnya, ikatan mulai rusak dan melepaskan terlalu banyak panas, yang pada akhirnya menyebabkan pelepasan panas.
Baterai litium fosfat tidak mudah terbakar, karakteristik penting jika salah penanganan selama pengisian atau pengosongan. Mereka juga dapat menahan kondisi yang keras, baik dingin, panas terik, atau medan yang berat. Mereka tidak akan meledak atau terbakar dalam peristiwa berbahaya seperti tabrakan atau korsleting, secara signifikan mengurangi kemungkinan cedera. Litium besi fosfat dapat menjadi pilihan terbaik jika Anda memilih baterai litium dan mengantisipasi penggunaan di lingkungan yang berbahaya atau tidak stabil. Perlu juga disebutkan bahwa baterai lithium besi fosfat tidak beracun, tidak berpolusi, dan tidak mengandung logam tanah jarang, menjadikannya pilihan yang sadar lingkungan. Mereka tidak akan meledak atau terbakar, secara signifikan mengurangi kemungkinan cedera.
Faktor-faktor yang mempengaruhi keamanan baterai lithium besi fosfat?
Meskipun baterai lithium besi fosfat sepenuhnya aman dalam penggunaan biasa, dalam kasus yang ekstrim, beberapa kecelakaan masih dapat terjadi. Berikut ini adalah beberapa faktor yang mempengaruhi baterai.
Menjual terlalu mahal
Apa pun jenis baterainya, pengisian daya yang berlebihan selalu menjadi masalah besar. Ketika baterai diisi untuk waktu yang lama dan mencapai tegangan maksimum, terus terhubung ke catu daya akan memaksa baterai untuk mengisi daya, menghasilkan panas internal. Misalkan baterai disimpan dalam isolasi untuk waktu yang lama dalam kondisi pengisian. Dalam hal ini, suhu akan meningkat secara bertahap, dan energi panas akan terakumulasi, yang dapat menyebabkan baterai terbakar.
Bahan Baterai
Persiapan material juga memainkan peran penting dalam stabilitas termal dan struktural baterai. Ada oksida besi di dalam lithium besi fosfat, jadi unsur besi di baterai harus divalen. Produsen baterai harus lebih berhati-hati selama reaksi sintering.
Area Penyimpanan Baterai
Saat baterai diisi, sedikit panas pasti akan dihasilkan, tetapi pastikan area tempat baterai ditempatkan tidak mudah terbakar untuk menghindari kecelakaan. Panas sekecil apa pun dapat menyebabkan situs terbakar jika baterai diisi di wilayah yang mudah menguap.
Apakah baterai lithium besi fosfat akan "meledak" pertama-tama bergantung pada apakah ada kondisi ledakan dalam pemandangan sehari-hari. Secara umum, ledakan hanya akan terjadi jika empat keadaan oksigen yang cukup, konsentrasi bahan mudah terbakar yang memenuhi standar, sumber penyalaan, dan ruang terbatas terpenuhi secara bersamaan.
Bagaimana cara mencegah masalah baterai?
Pengisi daya yang cocok
Menggunakan pengisi daya yang sesuai dapat secara efektif menghindari pengisian baterai yang berlebihan. Menurut jenis baterai dan voltase pengenal, Anda dapat memilih pengisi daya yang disediakan oleh pabrikan untuk mencegah baterai Anda dari pengisian daya yang berlebihan dan panas, dan selalu memastikan bahwa baterai dalam keadaan stabil.
Suhu yang Cocok
Penyimpanan baterai juga memiliki persyaratan khusus pada suhu. Kisaran suhu optimal umumnya antara 15 °C dan 30 °C, dan nilai suhu ini berubah seiring dengan waktu penyimpanan. Selain itu, setelah digunakan dalam waktu lama, baterai dapat menghasilkan panas. Harap pastikan untuk mengisi daya baterai setelah dingin.
Sistem manajemen baterai premium (BMS)
Sistem manajemen baterai dapat dengan cerdas mengelola dan memelihara setiap unit baterai, mencegah baterai dari pengisian dan pengosongan yang berlebihan, memperpanjang masa pakai baterai dan memantau keadaan baterai.
BMS yang baik akan menghentikan pengisian daya yang berlebihan dan mengisi daya setiap baterai satu per satu. BMS dapat mendeteksi jika baterai memberikan pembacaan yang tidak akurat atau gagal, mencegah terjadinya ledakan atau kebakaran.
Produsen Berkualitas
Baterai litium besi fosfat yang diproduksi oleh produsen berkualitas tinggi dapat secara signifikan meningkatkan laju produksi baterai.
Untuk solusi baterai terbaik, pastikan untuk memeriksanya KHLiTech. KHLiTech adalah produsen baterai lithium besi fosfat yang dapat mengembangkan, memproduksi, dan menjual secara mandiri, bertujuan untuk memberikan solusi penyimpanan energi baterai satu atap terbaik bagi pengguna di seluruh dunia.
Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang baterai lithium besi fosfat, silakan atau hubungi kami . Kami akan dengan senang hati memberi Anda bantuan profesional.
