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LiFePO4 电池与锂离子电池
Dec 05, 2024磷酸铁锂电池 Vs 锂离子 电池 ：比较分析
介绍：
随着对高效、可靠的储能解决方案的需求不断增长，出现了两个突出的竞争者：LiFePO4（磷酸铁锂）电池和锂离子电池。在本文中，我们将深入研究这两种电池技术之间的关键区别，并探索它们各自在各种应用中的优势。
磷酸铁锂电池 也指LFP电池，这是一种高度稳定但能量密度稍低的电池组合物。用于制造阴极的铁和磷酸盐比 NMC 电池中使用的一些材料（主要是钴）丰富且便宜。此外，LiFePO4 电池中的材料的毒性远低于 NMC 电池中的材料，这使得它们在使用寿命结束时更容易回收。
目前，越来越多的公司开始生产用于家庭储能的 LiFePO4 电池，而不是 NMC 电池。主要是因为LiFePO4电池更安全、更稳定。在ELB中，家庭储能系统流行的有两种模式：
电压 | 标称3.20、3.30V；典型工作范围 2.5–3.65V/cell |
比能量（容量） | 90–120瓦时/公斤 |
费用（C 费率） | 典型值 1C，充电至 3.65V；典型充电时间 3 小时 |
放电（C速率） | 某些电池为 1C、25C； 40A脉冲（2s）； 2.50V 截止（低于 2V 会造成损坏） |
循环寿命 | 2000及以上（与放电深度、温度有关） |
热失控 | 270°C (518°F) 即使充满电电池也非常安全 |
成本 | ~$XXX 每千瓦时 |
应用领域 | ESS、电动汽车等 |
LiFePO4 电池具有多种优势，使其在储能行业备受追捧。一些主要功能包括：
- 安全性：LiFePO4电池本质上很稳定，并表现出优异的热稳定性，使其能够抵抗热失控、爆炸或火灾风险。这种安全性使 LiFePO4 电池成为安全性至关重要的应用中的首选。
- 使用寿命长：LiFePO4 电池拥有令人印象深刻的使用寿命，典型循环寿命超过 2,000 次。使用寿命的延长确保了更长的使用寿命，从而降低了更换和维护成本。
最广泛引用的 锂离子电池 就是三元电池，我们也叫它 三元电池 也指镍钴锰三元电池。这是一种非常高比能量或动力电池。这种“能量”或“功率”的限制使得它们更常用于电动工具或电动汽车。
NMC 锂离子电池通常具有较低的前期成本，但可能需要在船舶的整个使用寿命期间进行更换，具体取决于操作情况。
电压 | 标称电压 3.60V、3.70V；典型工作范围 3.0–4.2V/cell 或更高 |
比能量（容量） | 150–220瓦时/公斤 |
费用（C 费率） | 0.7–1C，充电至4.20V，有的充电至4.30V；典型充电时间为 3 小时。充电电流超过 1C 会缩短电池寿命。 |
放电（C速率） | 1C；某些电池可实现 2C； 2.50V截止 |
循环寿命 | 1000~2000（与放电深度、温度有关） |
热失控 | 典型温度为 210°C (410°F)。高电荷促进热失控 |
成本 | ~$XXX 每千瓦时 |
应用领域 | 电动自行车、医疗设备、电动汽车、工业 |
锂离子电池以其能量密度和多功能性而闻名。以下是锂离子电池的一些显着优点：
- 能量密度：与 LiFePO4 电池相比，锂离子电池具有更高的能量密度，可以在更小、更轻的封装中存储更多能量。这一优势使得锂离子电池适用于便携式设备，例如智能手机和笔记本电脑。
- 电压范围：锂离子电池具有更宽的电压范围，使其能够在大部分放电周期中提供更一致的电压输出。这种电压稳定性对于需要恒定电源的应用至关重要，例如电网和不间断电源 (UPS) 系统。
性能：锂离子电池表现出优异的效率，并且比 LiFePO4 电池具有更低的自放电率。它们还提供更高的充电效率，从而缩短充电时间。
哪个是最好的？ LiFePO4电池与锂离子电池？
总体而言，锂离子电池和磷酸铁锂电池的整体性能几乎相同。您可以找到这两种类型的各种尺寸，从低至 0.5 kWh 到超过 100 kWh。大多数房主只需要大约 10 kWh 的存储空间，而且您绝对可以从这两种类型中找到它。
话虽这么说，两者之间存在一些微妙的差异。与锂离子电池相比，LiFePO4 电池的效率稍高，并且在较低充电状态下运行得更好，但 NMC 可以更好地承受较低的温度。但是，如果您的电池安装在内部，或者您所在的区域没有经历明显的极端温度，您可能不需要担心这一点。
锂离子电池还具有更高的能量密度，这意味着它们的物理尺寸将小于相同容量的磷酸铁锂电池。这通常不是房主关心的问题，但如果您的空间有限，那么您可能需要考虑锂离子电池。
一般来说，磷酸铁锂电池的循环寿命在6000次以上，而三元锂离子电池的寿命一般在800-1000次。
选择 LiFePO4 电池的最大好处之一是其安全性和使用寿命。磷酸铁锂的组合在较高温度下比镍锰钴更稳定。
此外，LiFePO4 电池可以更好地处理更大的功耗。因此，LiFePO4 电池不太可能出现热失控。简而言之，LiFePO4 电池比锂离子电池更不易着火。
这并不是说如果安装锂离子电池，它就会自燃。然而，如果锂离子电池承受过大的压力或处理不当，出现问题的可能性就会更高。因此，使用经过许可的、值得信赖的电池安装人员来最大程度地减少出现问题的可能性非常重要。
锂离子电池往往比 LiFePO4 电池贵一点。
另外，LiFePO4电池稍大，容纳LiFePO4电池的机柜也可能需要更多材料。
我们只是说锂离子电池的前期成本较低。然而，LiFePO4 电池可以为您带来巨大的性价比。
按照每次循环寿命的价格计算，磷酸铁锂电池的每次循环价格基本上仅为锂离子电池每次循环价格的1/3。
我们来比较一下磷酸铁锂电池和锂离子电池的充放电曲线：
锂离子电池的充电状态 (SOC) 因其电压水平而显着变化。
另一方面，磷酸铁锂电池的SOC水平，由于充放电曲线平坦，不易通过电压高低来区分。
因此，锂离子电池的准确SOC诊断是可能的，而LiFePO4电池的SOC准确度非常具有挑战性。
在商业上，LiFePO4 电池的初始资本支出通常比 NMC 锂电池便宜。 LiFePO4 电池每千瓦时便宜约 20-30%，但在整个系统生命周期开始时，系统集成成本往往仅便宜约 5-15%。
在操作上，我们喜欢 LiFePO4 电池更宽松的操作条件——比 NMC 更宽的温度范围，并且不需要冷藏集装箱进行运输。另外，LiFePO4电池产品一般支持最高1C运行，而锂离子电池必须使用动力电池，2H或4H不同电池使用电芯，支持1C倍率（1小时）应用，成本较高。
我们认为，客户和投资者对锂离子电池和公司的认识保持较高水平非常重要。但领先的磷酸铁锂电池和企业一直在迎头赶上。产品获得批准后，客户通常可以轻松采用同一公司的新平台。
康斯南特 两者都制造 磷酸铁锂电池 和 锂离子电池 采用最新技术。所以当 尝试决定购买哪种电池时，请考虑以下几点。
1. 您将电池用于什么用途？
2. 电池的放电/放电电流是多少？
3. 电池空间的大小限制？
4. 能量密度会高还是低？
在考虑特定应用的电池技术时，必须评估具体要求并优先考虑安全性、能量密度、寿命和放电率等因素。通过了解这些差异，消费者和企业可以做出明智的决策，以有效满足他们的能源存储需求。
一旦您找到了这些问题的答案，CONSNANT 将帮助您确定最适合您的电池。让我们知道您对上述主题的看法。如有任何疑问，欢迎与我们联系！
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