LiFePO4 vs. Lithium-ion: Como eles se comparam?

As baterias de lítio-ferro-fosfato e lítio-íon percorreram um longo caminho no mercado há alguns anos. Encontrar um novo conjunto de baterias para operar seus aparelhos elétricos não é uma tarefa fácil. As empresas precisam analisar vários fatores antes de decidir o melhor para a aplicação.

Embora ambas as baterias contenham as propriedades necessárias, você ainda precisa ter certeza se a bateria selecionada pode fornecer os benefícios ao seu projeto ou não.

Além disso, tanto íon de lítio vs LiFePO4 têm propriedades um pouco semelhantes, você deve encontrar sua opção adequada por comparação. Neste artigo, você verá os pontos diferenciais entre essas duas baterias.

LiFePO4 vs Lithium-ion: Visão geral

Antes de pularmos para os principais pontos diferenciais, você deve ter uma ideia básica de como essas baterias funcionam. o LiFePO4 é um tipo de bateria recarregável (bateria LFP) que contém eletrodos. O eletrodo positivo é o ânodo que é grafite enquanto o eletrodo negativo é o cátodo que possui fosfato de ferro em sua composição.

Junto com a solução de eletrodo, a bateria LiFePO4 possui tensão nominal de 3.30V e taxa de descarga de 1 a 25 ciclos. Por outro lado, o bateria de iões de lítio tem uma composição diferente do LiFePO4. Contém um cátodo de óxido de manganês de lítio e um ânodo de grafite. Com energia específica de 200 watts/hora, a bateria de íons de lítio pode carregar uma carga de até 1 C.

Com base na composição dessas duas baterias, é difícil concluir qual delas tem melhor desempenho e qual não. Então, sem mais delongas, vamos para a seção de diferenças básicas.

Li-ion vs LiFePO4

Fosfato de ferro de lítio vs íon de lítio: quais são as diferenças?

Existem pontos significativos que podem ajudar a diferenciar as baterias LiFePO4 e de íon-lítio. No entanto, ambos têm seus pontos únicos também. Por exemplo, se o ferro-lítio tiver uma bateria de longa duração, o íon-lítio terá benefícios de segurança ilimitados.

Portanto, você deve analisar vários fatores antes de escolher aquele para sua necessidade diária. Algumas diferenças importantes são as seguintes:

LiFePO4 vs Lithium-ion: densidade de energia

A primeira e mais importante diferença está no valor energético de ambas as baterias. A bateria de íons de lítio tem uma densidade de energia que varia de 150 a 200 Wh por kg. Considerando que a densidade energética do fosfato de ferro-lítio é de cerca de 90 a 120 Wh por kg.

Essa diferença de energia mostra claramente que o íon de lítio drena as baterias a uma taxa maior do que o LiFePO4. Além disso, a capacidade de descarga de tensão das baterias de íon-lítio também é maior que a LiFePO4.

LiFePO4 vs Lithium-ion: duração da bateria

Quando se trata da capacidade do ciclo de vida, a bateria LiFePO4 deixa para trás as baterias de íons de lítio. Com um tempo de bateria mais alto, as baterias LiFePO4 podem funcionar de duas a três vezes mais do que as de íons de lítio. Isso ocorre porque as baterias de íon-lítio são mais estáveis ​​em altas temperaturas do que as baterias de íon-lítio.

Além disso, a bateria de lítio-ferro tem um ciclo de vida médio de 1,000 a 10,000 ciclos, o que é mais que suficiente para suportar altas temperaturas. Considerando que, o ciclo de vida das baterias de íons de lítio é de 500 a 1,000 ciclos. Em comparação com outras baterias, o ciclo de vida do íon de lítio é suficiente para executar seus componentes eletrônicos diários.

Vida útil da bateria LiFePO4 vs Lithium-ion

LiFePO4 vs Lithium-ion: capacidade de armazenamento

Para uma melhor capacidade de armazenamento, é necessário escolher aquele que pode ser executado por um longo tempo. Para isso, tanto o íon-lítio quanto o LiFePO4 têm a mesma capacidade de armazenamento. Se compararmos as duas baterias em termos de capacidade de armazenamento, o íon-lítio é um pouco menor que as baterias LiFePO4.

Em um valor exato, a capacidade de armazenamento do LiFePO4 é de 350 dias, aproximadamente. Enquanto a mesma capacidade de armazenamento para íons de lítio é de 300 dias. Portanto, o fosfato de lítio pode funcionar melhor em seu equipamento elétrico do que o íon de lítio.

LiFePO4 vs Lithium-ion: vantagens de segurança

A característica mais crucial ao comprar uma bateria são seus recursos de segurança. Diferentes fabricantes e empresas preferem baterias seguras e fáceis de usar. Portanto, o fosfato de ferro-lítio é amplamente utilizado por diferentes compradores de baterias.

Devido à sua potência segura e excelente estabilidade térmica, a LiFePO4 é conhecida como a bateria mais fria do mercado. Previne incêndio, curto-circuito e outros perigos de emergência. Não apenas isso, mas o cátodo de fosfato evita que a bateria exploda ou queime com sobrecarga.

Pelo contrário, o íon-lítio não oferece esses benefícios de segurança. Embora funcione melhor para dispositivos pequenos, o carregamento rápido pode causar instabilidade neles. Esta instabilidade térmica e química pode causar curto-circuito ou queima da bateria. Portanto, é vital para a compreensão como armazenar baterias de íon de lítio, e recomendamos que sejam armazenados em locais secos e de ferramentas quando não estiverem em uso.

Segurança de LiFePO4 vs Lithium-ion

LiFePO4 vs Lithium-ion: Custo

Antes de comprar uma bateria, a característica mais notável é o preço. Baterias com preços mais baixos tendem a ser mais eficazes do que aquelas com preços altos. Da mesma forma, as baterias de fosfato de ferro-lítio são mais baratas do que as baterias de íon-lítio.

Devido à natureza econômica e econômica da bateria LiFePO4, é a escolha número um para a maioria dos consumidores. A razão por trás de seu baixo custo está no material utilizado e na composição da bateria. Como as matérias-primas usadas no fosfato de ferro-lítio são altamente econômicas e menos caras, está disponível a um preço barato.

Por outro lado, a matéria-prima utilizada nas baterias de íon-lítio é o cobalto que é de alto preço, por isso as baterias de íon-lítio são mais caras do que outras baterias do mercado.

LiFePO4 vs Lithium-ion: Taxa de descarga

Outro ponto de diferença vem na taxa de descarga dessas duas baterias. A taxa de descarga determina quando uma determinada bateria precisa ser carregada ou não. Com isso dito, as baterias LiFePO4 têm uma taxa de descarga mais alta que a de íons de lítio. Além disso, as baterias de fosfato de ferro-lítio têm uma configuração solar ligada à rede. Esta configuração permite-lhes transportar cargas pesadas e descarregar facilmente.

Considerando que, as baterias de íon de lítio não funcionam em sistemas de energia solar e, portanto, têm uma taxa de descarga menor que a LiFePO4. Além disso, a capacidade de energia solar das baterias de íon-lítio também é menor do que o LiFePO4, o que diminui seu uso no mercado.

LiFePO4 vs Lithium-ion: Impacto Ambiental

A atmosfera circundante tem um enorme impacto na funcionalidade de uma bateria. Ao contrário das baterias de íon de lítio padrão, a LiFePO4 é feita com materiais não tóxicos que podem ser reconstruídos facilmente. Isso significa que materiais como cobre, grafite e ferro são recicláveis ​​e não causam danos ao meio ambiente.

No entanto, no caso do íon-lítio, as matérias-primas não são biodegradáveis ​​e não podem ser recicladas facilmente. Por esse motivo, o ambiente pode perturbar e causar problemas de saúde e mentais. Para evitar isso, é necessário descartar adequadamente as matérias-primas das baterias de íons de lítio sob o solo. Caso contrário, pode levar a problemas ambientais letais.

LiFePO4 vs. Lithium-ion: vantagens e desvantagens

Até agora, você tem uma ideia básica de como as baterias de íons de lítio e LiFePO4 funcionam para seus equipamentos eletrônicos. No entanto, se você ainda estiver confuso sobre a escolha de uma, leia as seguintes vantagens e desvantagens de ambas as baterias para uma melhor compreensão.

Vantagens do íon de lítio

● O íon de lítio tem uma densidade de carga mais alta do que outras baterias populares.
● A tensão por célula de íons de lítio é consideravelmente maior.
● É leve e, portanto, ocupa menos espaço.
● Eles são ecologicamente corretos.
● Eles têm uma baixa taxa de autodescarga.

Desvantagens do íon de lítio

● Em comparação com a LiFePO4, a bateria de íon de lítio é uma bateria cara.
● Pode causar curto-circuito e incêndio.
● Essas baterias são altamente tóxicas para o meio ambiente.
● São sensíveis e têm capacidade de tensão limitada.
● Não suporta altas temperaturas.

Vantagens do LiFePO4

● LiFePO4 possui alta capacidade de potência.
● Possui excelente estabilidade térmica e química.
● Essas baterias oferecem benefícios de segurança ilimitados do que Li-ion.
● Também pode tolerar altas temperaturas.
● São amigos do ambiente e não têm efeito de memória.
● Eles têm alta eficiência de carga e não precisam de alta manutenção.

Desvantagens do LiFePO4

● Possui baixa tensão de 3.2 V por célula.
● Estas baterias têm uma taxa de descarga mais alta que pode causar um desequilíbrio durante o uso.

Funcionalidades Bateria LiFePO4 Bateria de íon de lítio
Densidade de energia em Wh/Kg (90 - 120) (150 - 180)
V(nom)/célula 3.2 V • Comparação mais segura com a bateria L+J9:J11i-Ion
V(carregamento) 3.5 para 3.65 V 3.9 para 4.2 V
Área Médio Abaixe
Preço Médio Mais alto
Vantagens • Alta classificação de corrente
• Boa estabilidade térmica
• Comparação mais segura com a bateria Li-Ion
• Tolerante a condições de carga total
• Alta densidade de energia
• Longa vida útil
• Oferece alta tensão por célula de cerca de 3.6 V e, portanto, uma única célula pode ser usada para requisitos de economia de espaço.
Desvantagens • Oferece menor tensão por célula de cerca de 3.2 V
• Alta auto-descarga que pode causar problemas de equilíbrio com o envelhecimento
• É frágil e, portanto, requer um circuito de proteção para operação segura
• A tensão de pico é limitada durante o carregamento
• Requer monitoramento de temperatura
• É caro

Conclusão

Agora, você tem os pontos fortes e fracos das baterias de íons de lítio e LiFePO4. Depende apenas da sua necessidade e do tipo de equipamento em que você tem que usar a bateria. Ambas as baterias estão perfeitas em seus devidos lugares. No entanto, existem alguns pontos básicos de potência, segurança e energia que se sobrepõem.

Portanto, observando as vantagens e desvantagens de ambas as baterias, você pode decidir qual delas funcionará perfeitamente para você.

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