LiFePO4 VS. ลิเธียมไอออน VS คู่มือแบตเตอรี่ Li-Po ฉบับสมบูรณ์

เสถียรภาพทางความร้อนและความปลอดภัยสูง

ความเสถียรทางความร้อนที่สูงของแบตเตอรี่ LiFePO4 ถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือแบตเตอรี่ลิเธียมประเภทอื่นๆ คุณสมบัติโดยธรรมชาตินี้ช่วยลดความเสี่ยงของเหตุการณ์ความร้อนที่ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ซึ่งอาจนำไปสู่เพลิงไหม้หรือการระเบิดของแบตเตอรี่ ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ LiFePO4 จึงเป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง เช่น ใน แบตเตอรี่อุตสาหกรรม (แบตเตอรี่ลิเธียมรถยก/ แบตเตอรี่ AGV) หรือ ระบบกักเก็บพลังงาน (ซีแอนด์ไอ เอสเอส/ มารีน ESS) ที่ใช้ชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่

วงจรชีวิตที่ยาวนาน

ข้อดีที่โดดเด่นอีกประการหนึ่งของแบตเตอรี่ LiFePO4 คืออายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิม เนื่องจากโครงสร้างผลึกที่แข็งแกร่งของวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟต แบตเตอรี่เหล่านี้จึงสามารถทนทานต่อรอบการคายประจุได้นับพันครั้งโดยที่ความจุลดลงน้อยที่สุด อายุการใช้งานที่ยาวนานนี้ทำให้เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่ต้องการแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้เป็นระยะเวลานาน

ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

แบตเตอรี่ LiFePO4 ถือว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าแบตเตอรี่ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมประเภทอื่นๆ เนื่องจากมีองค์ประกอบที่ไม่มีโลหะหนักที่เป็นอันตราย เช่น โคบอลต์หรือนิกเกิลที่พบในเซลล์ลิเธียมไอออนทั่วไป แง่มุมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนี้ทำให้พวกเขามีตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับโซลูชันการจัดเก็บพลังงานที่ยั่งยืน โดยที่การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการสร้างของเสียที่เป็นพิษเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณา

ความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมอื่นๆ

แม้จะมีข้อดีหลายประการ แต่ข้อเสียเปรียบที่โดดเด่นประการหนึ่งของแบตเตอรี่ LiFePO4 ก็คือความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเคมีภัณฑ์ที่ใช้ลิเธียมประเภทอื่นๆ เช่น นิกเกิล-โคบอลต์-อลูมิเนียมออกไซด์ (NCA) หรือนิกเกิล-แมงกานีส-โคบอลต์ออกไซด์ (NMC) ความหนาแน่นของพลังงานที่ลดลงนี้แปลเป็นระดับพลังงานจำเพาะที่ลดลงต่อหน่วยน้ำหนักหรือปริมาตร ซึ่งจำกัดความสามารถในการกักเก็บพลังงานโดยรวมที่ทำได้ในอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนโดยเซลล์เหล่านี้

ต้นทุนที่สูงขึ้น

ข้อเสียอีกประการที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ LiFePO4 คือต้นทุนการผลิตที่ค่อนข้างสูงเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเลือกลิเธียมไอออนมาตรฐานที่ใช้เคมีโคบอลต์หรือนิกเกิล กระบวนการผลิตเซลล์ LiFePO4 ที่มีคุณภาพเกี่ยวข้องกับเทคนิคการผลิตที่ซับซ้อนและวัสดุที่ส่งผลให้ต้นทุนต่อหน่วยสูงขึ้น แม้ว่าราคาจะค่อยๆ ลดลงเนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการประหยัดต่อขนาดช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต การลงทุนเริ่มแรกยังคงเป็นข้อพิจารณาสำหรับบางแอปพลิเคชันที่กำลังมองหาโซลูชันด้านพลังงานที่คุ้มต้นทุน

การสำรวจเคมีและโครงสร้างของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ภายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion) โดยทั่วไปแล้วแคโทดจะประกอบด้วยลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LiCoO2) ในขณะที่ขั้วบวกมักทำจากกราไฟท์ โดยทั่วไปอิเล็กโทรไลต์จะเป็นเกลือลิเธียมที่ละลายในตัวทำละลาย ซึ่งอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่ของลิเธียมไอออนระหว่างแคโทดและแอโนดในระหว่างรอบการชาร์จและการคายประจุ องค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์นี้ช่วยให้สามารถถ่ายเทพลังงานภายในเซลล์แบตเตอรี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ