ความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการจัดเก็บและยานพาหนะไฟฟ้า

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับกักเก็บพลังงานมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน แม้ว่าทั้งสองจะเป็นลิเธียมไอออนก็ตาม การทำความเข้าใจความแตกต่างสามารถช่วยพิจารณาแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการของคุณได้ เนื่องจากไม่มีแนวทางใดที่เหมาะกับทุกคน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับเก็บพลังงานทำมาจากอะไร?

การใช้งานกักเก็บพลังงานต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีความน่าเชื่อถือสูง อายุการใช้งานยาวนาน และปลอดภัย

โซลูชันของเราใช้แคโทดลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP) ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับข้อกำหนดเหล่านี้ ปฏิสัมพันธ์ที่น้อยลงระหว่างแคโทด LFP และอิเล็กโทรไลต์มีส่วนอย่างมากต่ออายุการใช้งานวงจรที่เหนือกว่าและเสถียรภาพทางความร้อน ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของ หนีความร้อนซึ่งเป็นสภาวะที่อาจเป็นอันตรายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนบางชนิด

แม้ว่า LFP จะให้ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยเป็นพิเศษ แต่ก็มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเคมีภัณฑ์ลิเธียมไอออนอื่นๆ เช่น ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LCO) หรือโคบอลต์ออกไซด์ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีส (NMC) ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ LFP จึงมักจะหนักกว่าตามปริมาณพลังงานที่กำหนด ซึ่งไม่เหมาะกับยานพาหนะไฟฟ้า

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าทำมาจากอะไร?

ยานพาหนะไฟฟ้าต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงเพื่อจ่ายไฟให้ทั้งรถยนต์และระบบออนบอร์ด

รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีแคโทดนิกเกิลและโคบอลต์ เรียกว่า แบตเตอรี่เอ็นเอ็มซี- สิ่งเหล่านี้ให้แหล่งพลังงานที่หนาแน่นกว่าสำหรับการขับเคลื่อนของยานพาหนะเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ LFP

อิเล็กโทรไลต์เหลวอินทรีย์ในแบตเตอรี่ NMC ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง ปฏิกิริยานี้สามารถนำไปสู่การระเบิดและปัญหาที่อาจเกิดขึ้นอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหนีความร้อน

อะไรคือความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการจัดเก็บพลังงานและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า?

แบตเตอรี่ LFP และ NMC เป็นทั้งโซลูชันด้านพลังงานที่ดีเยี่ยม แต่มีความแตกต่างที่สำคัญซึ่งทำให้เหมาะสำหรับงานเฉพาะด้าน

วัสดุแคโทด

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้แคโทดเพื่อสร้างพลังงาน

แบตเตอรี่เก็บพลังงานใช้ LFP ในขณะที่แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าใช้ NMC

แบตเตอรี่ NMC มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า ช่วยให้เร่งความเร็วได้ดีขึ้น แบตเตอรี่ LFP ให้การกักเก็บพลังงานที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ NMC

พันธะออกซิเจน

แบตเตอรี่ NMC และ LFP ต้องใช้อิเล็กโทรไลต์เพื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจน อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ NMC มีพันธะออกซิเจนที่หลวมกว่า ทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนหลบหนีและอาจเกิดการระเบิดได้

ในทางตรงกันข้าม แบตเตอรี่ LFP มีโอกาสน้อยที่จะประสบปัญหาความร้อนหนีไหล ทำให้เป็นตัวเลือกโดยรวมที่ปลอดภัยกว่า

กำลังชาร์จ & การคายประจุ

แบตเตอรี่ NMC มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ LFP ทำให้สามารถชาร์จและคายประจุได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

กระบวนการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ NMC ทำงานที่ 3.7V ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ LFP 3.2V แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นนี้นำไปสู่การเสื่อมสภาพเร็วขึ้นเมื่อแบตเตอรี่มีอายุมากขึ้น

แบตเตอรี่แอลเอฟพี’ แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า 3.2V ทำให้มีความเสถียรของแคโทดมากขึ้น ส่งผลให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานขึ้น

โมเลกุล LFP ที่ใหญ่กว่ายังช่วยให้ขยายตัวและหดตัวได้ง่ายขึ้นในระหว่างการปั่นจักรยาน ทำให้แบตเตอรี่ LFP สามารถทนทานได้หลายพันรอบตลอดอายุการใช้งาน

ค่าใช้จ่าย

โดยทั่วไปแบตเตอรี่ LFP มีความคุ้มค่าต่อรอบมากกว่า ทำให้มีความน่าสนใจสำหรับการประหยัดต้นทุนในระยะยาว

แบตเตอรี่ NMC มีราคาแพงกว่าเนื่องจากมีแคโทด แต่มีความคุ้มค่าในกรณีที่พื้นที่และน้ำหนักมีข้อจำกัด เนื่องจากประสิทธิภาพและขนาดที่กะทัดรัด

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการจัดเก็บพลังงานทำงานที่แรงดันไฟฟ้าเท่าใด

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ออกแบบมาเพื่อกักเก็บพลังงานทำงานที่ 3.2 โวลต์ต่อเซลล์ แรงดันไฟฟ้านี้ตรงกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ทำให้แบตเตอรี่ LFP เหมาะสำหรับระบบจัดเก็บข้อมูล 12, 24 หรือ 48 โวลต์

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าทำงานที่แรงดันไฟฟ้าเท่าใด?

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าทำงานที่ 3.7 โวลต์ต่อเซลล์ โดยมีแรงดันไฟแพ็คประมาณ 400 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กโทรไลต์และแคโทด ทำให้มีพลังงานมากขึ้นแต่อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลง การแลกเปลี่ยนนี้อาจไม่เหมาะสำหรับการจัดเก็บแบบอยู่กับที่ แต่เหมาะสมกับความต้องการในการขับเคลื่อนยานพาหนะไฟฟ้า

บทสรุป

แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะใช้สำหรับทั้งการจัดเก็บพลังงานและยานพาหนะไฟฟ้า แต่ข้อกำหนดเฉพาะของแบตเตอรี่เหล่านี้ได้นำไปสู่เคมีของแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน

ระบบกักเก็บพลังงานให้ความสำคัญกับความน่าเชื่อถือ อายุการใช้งานยาวนาน และความปลอดภัย ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP) เหมาะอย่างยิ่ง ความเสถียรทางความร้อนและอายุการใช้งานเหมาะกับการใช้งานแบบอยู่กับที่

อย่างไรก็ตาม ยานพาหนะไฟฟ้าต้องการความหนาแน่นของพลังงานสูงเพื่อเพิ่มระยะการขับขี่และสมรรถนะสูงสุด ผู้ผลิตชั้นนำจึงนิยมใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีแคโทดที่ใช้นิกเกิลและโคบอลต์ (NMC) แม้ว่าจะมีความเสถียรน้อยกว่า LFP เล็กน้อย แต่แบตเตอรี่ NMC ก็สามารถบรรจุพลังงานได้มากกว่าลงในบรรจุภัณฑ์ที่เล็กและเบากว่า – สำคัญสำหรับแอปพลิเคชันมือถือ