Abonneren Schrijf u in en wees als eerste op de hoogte van nieuwe producten, technologische innovaties en meer.

Zijn lithiumfosfaatbatterijen beter dan ternaire lithiumbatterijen?

Auteur: Serge Sarkis

94 weergaven

Zijn lithiumfosfaatbatterijen beter dan ternaire lithiumbatterijen?

Bent u op zoek naar een betrouwbare, efficiënte accu die voor veel verschillende toepassingen geschikt is? Zoek niet verder dan lithiumfosfaat (LiFePO4)-accu's. LiFePO4 is een steeds populairder alternatief voor ternaire lithiumaccu's vanwege de opmerkelijke eigenschappen en het milieuvriendelijke karakter.

Laten we eens kijken waarom LiFePo4 wellicht een betere keuze is dan ternaire lithiumbatterijen, en inzicht krijgen in wat beide typen batterijen voor uw projecten kunnen betekenen. Lees verder voor meer informatie over LiFePO4 versus ternaire lithiumbatterijen, zodat u een weloverwogen beslissing kunt nemen bij het overwegen van uw volgende energieoplossing!

 

Waaruit bestaan ​​lithium-ijzerfosfaat- en ternaire lithiumbatterijen?

Lithiumfosfaat- en ternaire lithiumbatterijen zijn twee van de meest populaire soorten oplaadbare batterijen. Ze bieden vele voordelen, van een hogere energiedichtheid tot een langere levensduur. Maar wat maakt LiFePO4- en ternaire lithiumbatterijen zo bijzonder?

LiFePO4 bestaat uit lithiumfosfaatdeeltjes gemengd met carbonaten, hydroxiden of sulfaten. Deze combinatie geeft het een unieke set eigenschappen die het een ideale batterijchemie maken voor toepassingen met hoog vermogen, zoals elektrische voertuigen. Het heeft een uitstekende cycluslevensduur – wat betekent dat het duizenden keren kan worden opgeladen en ontladen zonder te degraderen. Het heeft ook een hogere thermische stabiliteit dan andere chemische verbindingen, wat betekent dat het minder snel oververhit raakt bij gebruik in toepassingen die frequente ontladingen met hoog vermogen vereisen.

Ternaire lithiumbatterijen bestaan ​​uit een combinatie van lithium-nikkel-kobalt-mangaanoxide (NCM) en grafiet. Hierdoor kan de batterij een energiedichtheid bereiken die andere chemische samenstellingen niet kunnen evenaren, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen zoals elektrische voertuigen. De ternaire lithiumbatterijen hebben bovendien een extreem lange levensduur: ze kunnen tot wel 2000 cycli meegaan zonder significante degradatie. Ze hebben ook uitstekende vermogensverwerkingscapaciteiten, waardoor ze snel grote hoeveelheden stroom kunnen ontladen wanneer dat nodig is.

 

Wat zijn de verschillen in energieniveau tussen lithiumfosfaat- en ternaire lithiumbatterijen?

De energiedichtheid van een batterij bepaalt hoeveel energie deze kan opslaan en leveren in verhouding tot het gewicht. Dit is een belangrijke factor bij toepassingen die een hoog vermogen of een lange gebruiksduur vereisen van een compacte, lichtgewicht bron.

Bij het vergelijken van de energiedichtheid van LiFePO4- en ternaire lithiumaccu's is het belangrijk om te weten dat verschillende formaten verschillende vermogensniveaus kunnen leveren. Traditionele loodzuuraccu's hebben bijvoorbeeld een specifiek energieniveau van 30-40 Wh/kg, terwijl LiFePO4 een specifiek energieniveau heeft van 100-120 Wh/kg – bijna drie keer meer dan hun loodzuur-tegenhanger. Ternaire lithium-ionaccu's hebben een nog hoger specifiek energieniveau van 160-180 Wh/kg.

LiFePO4-accu's zijn beter geschikt voor toepassingen met een lager stroomverbruik, zoals straatverlichting op zonne-energie of alarmsystemen. Ze hebben ook een langere levensduur en zijn bestand tegen hogere temperaturen dan ternaire lithium-ionaccu's, waardoor ze ideaal zijn voor veeleisende omgevingsomstandigheden.

 

Veiligheidsverschillen tussen lithium-ijzerfosfaat- en ternaire lithiumbatterijen

Op het gebied van veiligheid heeft lithium-ijzerfosfaat (LFP) een aantal voordelen ten opzichte van ternair lithium. Lithiumfosfaatbatterijen raken minder snel oververhit en ontbranden, waardoor ze een veiligere keuze zijn voor een breed scala aan toepassingen.

Hieronder vindt u meer informatie over de veiligheidsverschillen tussen deze twee batterijtypen:

  • Ternaire lithiumbatterijen kunnen oververhit raken en vlam vatten bij beschadiging of misbruik. Dit is met name een probleem bij krachtige toepassingen zoals elektrische voertuigen.
  • Lithiumfosfaataccu's hebben ook een hogere thermische runawaytemperatuur, wat betekent dat ze hogere temperaturen kunnen verdragen zonder vlam te vatten. Dit maakt ze veiliger voor gebruik in toepassingen met een hoog stroomverbruik, zoals snoerloos gereedschap en elektrische voertuigen.
  • Naast de kleinere kans op oververhitting en brand, zijn LFP-batterijen ook beter bestand tegen fysieke schade. De cellen van een LFP-batterij zijn omhuld met staal in plaats van aluminium, waardoor ze duurzamer zijn.
  • Ten slotte hebben LFP-batterijen een langere levensduur dan ternaire lithiumbatterijen. Dit komt doordat de chemische samenstelling van een LFP-batterij stabieler is en beter bestand tegen degradatie na verloop van tijd, wat resulteert in minder capaciteitsverlies bij elke laad-/ontlaadcyclus.

Om deze redenen kiezen fabrikanten in diverse sectoren steeds vaker voor lithiumfosfaatbatterijen voor toepassingen waar veiligheid en duurzaamheid belangrijke factoren zijn. Met hun lagere risico op oververhitting en fysieke schade kunnen lithium-ijzerfosfaatbatterijen meer zekerheid bieden in krachtige toepassingen zoals elektrische voertuigen, draadloos gereedschap en medische apparatuur.

 

Toepassingen van lithium-ijzerfosfaat en ternair lithium

Als veiligheid en duurzaamheid uw belangrijkste prioriteiten zijn, dan zou lithiumfosfaat bovenaan uw lijstje moeten staan. Het staat niet alleen bekend om zijn superieure bestendigheid tegen hoge temperaturen – waardoor het een perfecte keuze is voor elektromotoren in auto's, medische apparatuur en militaire toepassingen – maar heeft ook een indrukwekkende levensduur in vergelijking met andere soorten batterijen. Kortom: geen enkele batterij biedt zoveel veiligheid en tegelijkertijd dezelfde efficiëntie als lithiumfosfaat.

Ondanks de indrukwekkende mogelijkheden is lithiumfosfaat mogelijk niet de beste keuze voor toepassingen waarbij draagbaarheid belangrijk is vanwege het iets hogere gewicht en de omvangrijkere vorm. In dergelijke situaties wordt meestal de voorkeur gegeven aan lithium-iontechnologie omdat deze een hogere efficiëntie biedt in kleine behuizingen.

Qua kosten zijn ternaire lithiumbatterijen doorgaans duurder dan lithium-ijzerfosfaat-batterijen. Dit komt grotendeels door de kosten van onderzoek en ontwikkeling die gepaard gaan met de productie van de technologie.

Bij correct gebruik in de juiste omgeving kunnen beide soorten batterijen nuttig zijn voor een breed scala aan industrieën. Uiteindelijk is het aan u om te beslissen welk type het beste aan uw eisen voldoet. Met zoveel variabelen is het belangrijk om grondig onderzoek te doen voordat u een definitieve beslissing neemt. De juiste keuze kan het verschil maken in het succes van uw product.

Ongeacht welk type batterij u kiest, het is altijd belangrijk om de juiste behandelings- en opslagprocedures in acht te nemen. Voor ternaire lithiumbatterijen kunnen extreme temperaturen en vochtigheid schadelijk zijn; bewaar ze daarom op een koele en droge plaats, uit de buurt van extreme hitte of vocht. Lithium-ijzerfosfaatbatterijen moeten eveneens in een koele omgeving met een gematigde luchtvochtigheid worden bewaard voor optimale prestaties. Door deze richtlijnen te volgen, zorgen we ervoor dat uw batterijen zo lang mogelijk optimaal blijven werken.

 

Milieuproblemen met lithium-ijzerfosfaat en ternair lithium

Als het gaat om ecologische duurzaamheid, hebben zowel lithiumfosfaat (LiFePO4) als ternaire lithiumbatterijtechnologieën hun voor- en nadelen. LiFePO4-batterijen zijn stabieler dan ternaire lithiumbatterijen en genereren minder gevaarlijke bijproducten bij verwijdering. Ze zijn echter meestal groter en zwaarder dan ternaire lithiumbatterijen.

Aan de andere kant leveren ternaire lithiumbatterijen een hogere energiedichtheid per eenheidsgewicht en volume dan LiFePO4-cellen. Ze bevatten echter vaak giftige stoffen, zoals kobalt, die een gevaar voor het milieu vormen als ze niet op de juiste manier worden gerecycled of afgevoerd.

Over het algemeen zijn lithiumfosfaatbatterijen de duurzamere keuze vanwege hun lagere milieu-impact bij afdanking. Het is belangrijk om te weten dat zowel LiFePO4- als ternaire lithiumbatterijen gerecycled kunnen worden en niet zomaar weggegooid moeten worden om hun negatieve impact op het milieu te verminderen. Zoek indien mogelijk naar mogelijkheden om dit soort batterijen te recyclen of zorg ervoor dat ze op de juiste manier worden afgevoerd als die mogelijkheid er niet is.

 

Zijn lithiumbatterijen de beste optie?

Lithiumbatterijen zijn klein, licht en bieden een hogere energiedichtheid dan elk ander type batterij. Dit betekent dat je er, ondanks hun veel kleinere formaat, toch meer vermogen uit kunt halen. Bovendien hebben deze cellen een extreem lange levensduur en presteren ze uitstekend bij een breed temperatuurbereik.

Bovendien hebben lithiumbatterijen, in tegenstelling tot traditionele loodzuur- of nikkel-cadmiumbatterijen, die vanwege hun kortere levensduur regelmatig onderhoud en vervanging nodig kunnen hebben, dit soort aandacht niet nodig. Ze gaan doorgaans minstens 10 jaar mee met minimale onderhoudsvereisten en een zeer geringe prestatievermindering gedurende die tijd. Dit maakt ze ideaal voor zowel consumentengebruik als voor veeleisende industriële toepassingen.

Lithiumbatterijen zijn zeker een aantrekkelijke optie als het gaat om kosteneffectiviteit en prestaties in vergelijking met de alternatieven, maar ze hebben ook enkele nadelen. Zo kunnen ze gevaarlijk zijn bij onjuist gebruik vanwege hun hoge energiedichtheid en kunnen ze brand- of explosiegevaar opleveren bij beschadiging of overladen. Bovendien, hoewel hun capaciteit in eerste instantie indrukwekkend lijkt in vergelijking met andere batterijtypen, zal hun werkelijke capaciteit na verloop van tijd afnemen.

 

Zijn lithiumfosfaatbatterijen beter dan ternaire lithiumbatterijen?

Uiteindelijk kunt u alleen zelf beslissen of lithiumfosfaatbatterijen beter zijn voor uw behoeften dan ternaire lithiumbatterijen. Houd rekening met de bovenstaande informatie en neem een ​​beslissing op basis van wat voor u het belangrijkst is.

Hecht u waarde aan veiligheid? Een lange batterijduur? Snelle oplaadtijden? We hopen dat dit artikel de verwarring heeft weggenomen, zodat u een weloverwogen beslissing kunt nemen over welk type batterij het beste bij u past.

Vragen? Laat hieronder een reactie achter en we helpen je graag verder. We wensen je veel succes bij het vinden van de perfecte stroombron voor je volgende project!

blog
Serge Sarkis

Serge behaalde zijn Master of Mechanical Engineering aan de Lebanese American University, met een focus op materiaalkunde en elektrochemie.
Hij werkt ook als R&D-ingenieur bij een Libanees-Amerikaanse startup. Zijn werk richt zich op de degradatie van lithium-ionbatterijen en de ontwikkeling van machine learning-modellen voor het voorspellen van het einde van de levensduur.

  • ROYPOW twitter
  • ROYPOW Instagram
  • ROYPOW YouTube
  • ROYPOW LinkedIn
  • ROYPOW facebook
  • ROYPOW tiktok

Abonneer u op onze nieuwsbrief

Blijf op de hoogte van de laatste ontwikkelingen, inzichten en activiteiten van ROYPOW op het gebied van oplossingen voor hernieuwbare energie.

Volledige naam*
Land/regio*
Postcode*
Telefoon
Bericht*
Vul de verplichte velden in.

Tips: Voor aftersales-vragen kunt u uw gegevens doorgevenhier.