Busques una bateria fiable i eficient que es pugui utilitzar en moltes aplicacions diferents? No busquis més enllà de les bateries de fosfat de liti (LiFePO4). El LiFePO4 és una alternativa cada cop més popular a les bateries de liti ternàries a causa de les seves notables qualitats i la seva naturalesa respectuosa amb el medi ambient.
Anem a aprofundir en les raons per les quals LifePo4 pot tenir un cas més fort per a la selecció que les bateries de liti ternari i aprofundeix en quin tipus de bateria pot aportar als vostres projectes.
De què estan formades les bateries de liti-ferrofosfat i les bateries de liti ternàries?
Les bateries de fosfat de liti i les bateries de liti ternàries són dos dels tipus de bateries recarregables més populars. Ofereixen molts avantatges, des d'una major densitat d'energia fins a una vida útil més llarga. Però, què fa que les bateries de liti LiFePO4 i ternàries siguin tan especials?
El LiFePO4 està compost de partícules de fosfat de liti barrejades amb carbonats, hidròxids o sulfats. Aquesta combinació li confereix un conjunt únic de propietats que el converteixen en una química de bateria ideal per a aplicacions d'alta potència com els vehicles elèctrics. Té una excel·lent vida útil, és a dir, que es pot recarregar i descarregar milers de vegades sense degradar-se. També té una estabilitat tèrmica més alta que altres productes químics, la qual cosa significa que és menys probable que es sobreescalfi quan s'utilitza en aplicacions que requereixen descàrregues freqüents d'alta potència.
Les bateries de liti ternàries estan compostes per una combinació d'òxid de liti, níquel, cobalt i manganès (NCM) i grafit. Això permet que la bateria aconsegueixi densitats d'energia que altres compostos químics no poden igualar, cosa que les fa ideals per a aplicacions com els vehicles elèctrics. Les bateries de liti ternàries també tenen una vida útil extremadament llarga, poden durar fins a 2000 cicles sense una degradació significativa. També tenen excel·lents capacitats de maneig de potència, cosa que els permet descarregar ràpidament grans quantitats de corrent quan cal.
Quines són les diferències de nivell d'energia entre les bateries de fosfat de liti i les bateries de liti ternàries?
La densitat d'energia d'una bateria determina quanta energia pot emmagatzemar i subministrar en comparació amb el seu pes. Aquest és un factor important a l'hora de considerar aplicacions que requereixen una alta potència de sortida o llargs temps de funcionament d'una font compacta i lleugera.
Quan es compara la densitat energètica de les bateries de liti LiFePO4 i ternàries, és important tenir en compte que els diferents formats poden proporcionar diferents nivells de potència. Per exemple, les bateries de plom-àcid tradicionals tenen una classificació energètica específica de 30–40 Wh/kg, mentre que la de LiFePO4 té una classificació de 100–120 Wh/kg, gairebé tres vegades més que la seva contrapart de plom-àcid. Quan es consideren les bateries de ions de liti ternàries, aquestes tenen una classificació energètica específica encara més alta, de 160-180 Wh/kg.
Les bateries LiFePO4 són més adequades per a aplicacions amb consums de corrent més baixos, com ara fanals solars o sistemes d'alarma. També tenen cicles de vida més llargs i poden suportar temperatures més altes que les bateries ternàries de ions de liti, cosa que les fa ideals per a condicions ambientals exigents.
Diferències de seguretat entre les bateries de liti-ferrofosfat i les bateries de liti ternàries
Pel que fa a la seguretat, el fosfat de liti i ferro (LFP) té diversos avantatges respecte al liti ternari. Les bateries de fosfat de liti tenen menys probabilitats de sobreescalfar-se i incendiar-se, cosa que les converteix en una opció més segura per a una àmplia gamma d'aplicacions.
A continuació, analitzarem de prop les diferències de seguretat entre aquests dos tipus de bateries:
- Les bateries ternàries de liti es poden sobreescalfar i incendiar si es fan malbé o es fan servir de manera inadequada. Això és una preocupació particular en aplicacions d'alta potència com ara els vehicles elèctrics (VE).
- Les bateries de fosfat de liti també tenen una temperatura de fuga tèrmica més alta, la qual cosa significa que poden tolerar temperatures més altes sense incendiar-se. Això les fa més segures per al seu ús en aplicacions d'alt consum, com ara eines sense fil i vehicles elèctrics.
- A més de tenir menys probabilitats de sobreescalfar i agafar foc, les bateries LFP també són més resistents als danys físics.
- Finalment, les bateries LFP tenen un cicle de vida més llarg que les bateries de liti ternari.
Per aquestes raons, els fabricants de totes les indústries recorren cada cop més a les bateries de fosfat de liti per a aplicacions on la seguretat i la durabilitat són factors clau. Amb el seu menor risc de sobreescalfament i danys físics, les bateries de fosfat de liti i ferro poden proporcionar una major tranquil·litat en aplicacions d'alta potència com ara vehicles elèctrics, eines sense fil i dispositius mèdics.
Aplicacions del fosfat de ferro-liti i del liti ternari
Si la seguretat i la durabilitat són les vostres principals preocupacions, el fosfat de liti hauria de ser el primer de la vostra llista. No només és conegut per la seva superioritat en entorns d'alta temperatura, cosa que el converteix en una opció perfecta per a motors elèctrics utilitzats en cotxes, dispositius mèdics i aplicacions militars, sinó que també compta amb una vida útil impressionant en comparació amb altres tipus de bateries. En resum: cap bateria ofereix tanta seguretat i alhora manté l'eficiència com la del fosfat de liti.
Malgrat les seves impressionants capacitats, el fosfat de liti potser no és la millor opció per a aplicacions amb necessitat de portabilitat a causa del seu pes lleugerament més elevat i la seva forma més voluminosa. En situacions com aquestes, se sol preferir la tecnologia d'ions de liti perquè ofereix una major eficiència en paquets petits.
En termes de cost, les bateries de liti ternàries solen ser més cares que els seus homòlegs de ferro de liti.
Si s’utilitzen correctament en la configuració adequada, els dos tipus de bateries poden ser beneficiosos per a una àmplia gamma d’indústries.
Independentment del tipus de bateria que trieu, sempre és important recordar els procediments adequats de manipulació i emmagatzematge. Pel que fa a les bateries de liti ternàries, les temperatures i la humitat extremes poden ser perjudicials; per tant, s'han de mantenir en un lloc fresc i sec, allunyat de qualsevol tipus de calor o humitat intensa. De la mateixa manera, les bateries de fosfat de liti i ferro també s'han de mantenir en un ambient fresc amb humitat moderada per a un rendiment òptim. Seguir aquestes pautes ajudarà a garantir que les vostres bateries puguin funcionar de la millor manera durant el màxim temps possible.
Preocupacions ambientals del fosfat de ferro de liti i liti ternari
Pel que fa a la sostenibilitat ambiental, tant les tecnologies de bateries de fosfat de liti (LiFePO4) com les de liti ternàries tenen els seus avantatges i inconvenients. Les bateries de LiFePO4 són més estables que les bateries de liti ternàries i generen menys subproductes perillosos quan es descarten. Tanmateix, tendeixen a ser més grans i pesades que les bateries de liti ternàries.
D'altra banda, les bateries de liti ternàries produeixen densitats d'energia per unitat de pes i volum més elevades que les cel·les de LiFePO4, però sovint contenen materials tòxics com el cobalt que presenten un perill ambiental si no es reciclen o eliminen correctament.
En general, les bateries de fosfat de liti són l'opció més sostenible a causa del seu menor impacte ambiental quan es descarten. És important tenir en compte que tant les bateries de LiFePO4 com les de liti ternàries es poden reciclar i no s'han de llençar simplement per tal de reduir el seu impacte negatiu sobre el medi ambient. Si és possible, busqueu oportunitats per reciclar aquest tipus de bateries o assegureu-vos que es desfacin correctament si no existeix aquesta oportunitat.
Són les bateries de liti la millor opció?
Les bateries de liti són petites, lleugeres i ofereixen una densitat d'energia més alta que qualsevol altre tipus de bateria. Això significa que, tot i que són molt més petites, encara se'n pot obtenir més potència. A més, aquestes cel·les presenten una vida útil extremadament llarga i un rendiment excel·lent en una àmplia gamma de temperatures.
A més, a diferència de les bateries tradicionals de plom-àcid o níquel-cadmi, que poden requerir un manteniment i una substitució freqüents a causa de la seva vida útil més curta, les bateries de liti no necessiten aquest tipus d'atenció. Normalment duren almenys 10 anys amb uns requisits de cura mínims i una degradació molt petita del rendiment durant aquest temps. Això les fa ideals per a l'ús del consumidor, així com per a aplicacions industrials més exigents.
Les bateries de liti són sens dubte una opció atractiva pel que fa a la relació qualitat-preu i el rendiment en comparació amb les alternatives, però presenten alguns inconvenients. Per exemple, poden ser perilloses si no es manipulen correctament a causa de la seva alta densitat d'energia i poden presentar un risc d'incendi o explosió si es fan malbé o es sobrecarrega. A més, tot i que la seva capacitat pot semblar inicialment impressionant en comparació amb altres tipus de bateries, la seva capacitat de sortida real disminuirà amb el temps.
Aleshores, són millors les bateries de fosfat de liti que les bateries de liti ternàries?
Al final, només tu pots decidir si les bateries de fosfat de liti són millors que les bateries de liti ternàries per a les teves necessitats. Considera la informació anterior i pren una decisió en funció del que sigui més important per a tu.
Valores la seguretat? Una bateria de llarga durada? Temps de recàrrega ràpids? Esperem que aquest article hagi ajudat a aclarir part de la confusió perquè puguis prendre una decisió informada sobre quin tipus de bateria et funcionarà millor.
Tens cap pregunta? Deixa un comentari a continuació i estarem encantats d'ajudar-te. Et desitgem molta sort per trobar la font d'energia perfecta per al teu proper projecte!
