2024-01-22 Solel Academy

Skillnaden mellan Litiumjärnfosfat och Litiumjonbatterier

I detta blogginlägg belyser vi skillnaderna mellan LiFePO4 och Li-jonbatterier samt betonar vikten av korrekt information, särskilt med tanke på nyligen publicerad vägledning inom batterienergilager. Vi diskuterar hur ökad kunskap om batteritypernas egenskaper är avgörande för säker och effektiv användning särskilt inom solelbranschen och för räddningstjänsten.

RI.SE (Research Institutes of Sweden AB) har nyligen publicerat en brandteknisk vägledning för batterienergilager, där fokus ligger på Litiumjonbatterier och deras brandrisker. Det är viktigt att notera att inom solelbranschen, särskilt hos oss på Solelgrossisten, är det av avgörande betydelse att förstå skillnaderna mellan Litiumjärnfosfat (LiFePO4) och Litiumjonbatterier (Li-jon).

Batterirevolution: LiFePO4 vs. traditionella Li-jonbatterier

Litiumjärnfosfat-batteri, eller LFP-batteri, betecknas med symbolen LiFePO4 och är en form av laddningsbart Litiumjonbatteri. Vi vill understryka att ett Litiumjärnfosfat (LiFePO4) batteri är en form av Litiumjonbatteri men med en annorlunda kemisk sammansättning. En järnfosfat (FePO4) katod används i ett LiFePO4-batteri, en form av laddningsbart Litiumjonbatteri.

Det kan felaktigt uppfattas att alla Litiumbatterier är likadana, men det stämmer inte. Tekniken som används i LiFePO4-batterier är av nyare datum än den som används i Litiumjonbatterier och dess kemiska samt termiska stabilitet är avsevärt överlägsen. Det är därför viktigt att även inkludera LiFePO4-batterier i diskussionen om brandrisker och säkerhet vid hantering av batterier.

Klarhet kring Litiumjärnfosfatbatterier och brandsäkerhet: En viktig diskussion

RISE:s vägledning överraskar genom att utesluta Litiumjärnfosfatbatterier, trots deras viktiga roll och unika egenskaper på dagens batterimarknad. Denna uteslutning kan skapa förvirring då många nutida batterienergilager, från småhus till storskaliga battericontainer, faktiskt använder just Litiumjärnfosfat (LiFePO4)-teknik. Genom att inte skilja mellan LiFePO4 och Litiumjonbatterier riskerar man att ge en missvisande bild av de olika riskerna och egenskaperna vilket är särskilt kritiskt för räddningstjänstens effektiva och säkra arbete. För att kunna släcka branden med rätt släckmedel vid eventuella batteribränder behöver de veta vilken batterikemi de har framför sig. Genom att förstå skillnaderna i batterikemi kan räddningstjänsten förbättra sina metoder och vara väl förberedd vid nödsituationer. Det kan hjälpa att välja rätt släck- och kylmedel som är utvecklade specifikt för olika batteribränder. Dessa frågor är av stor betydelse både för säker design av framtida batteripaket och för utvecklingen av räddningstjänstens rutiner.

Säkerhet och långvarig prestanda i våra energilagringssystem

På Solelgrossisten är vårt fokus inriktat på LiFePO4-batterier för våra energilagringssystem och vi väljer dem medvetet på grund av deras beprövade säkerhetsprofil och långvariga prestanda. Det är viktigt att vi fortsätter att inkludera LiFePO4-batterier i diskussionen om säkerhet och väljer rätt batterityp baserat på applikationens krav och säkerhetsbehov.

Frågetecken kring RISE:s vägledning: Solelbranschens behov av klarhet

RISE:s Brandteknisk vägledning för batterienergilager lämnar en del frågor obesvarade. Som forskningsinstitut har RISE en annan inriktning än en produktutvecklingshub, som är närmare kopplat till marknaden, speciellt inom områden som batterier och energilagring. Det framstår som att RISE inte har engagerat sig till fullo i samarbete med oss grossister i Sverige - de aktörer som verkligen är i frontlinjen av marknaden och spelar en central roll i energiomställningen. Det är också bekymrande att RISE:s vägledning kan vara missvisande inte bara för oss inom branschen, men även för privatpersoner, räddningstjänsten och försäkringsbolag.

Denna brist kan leda till missförstånd om säkerhet, effektivitet och potentialen hos batterier och energilagring vilket kan påverka den pågående utvecklingen av energilagringslösningar i Sverige. Med tanke på den växande betydelsen av energilagring i samband med en ökad användning av förnybar energi är det avgörande att tillhandahålla korrekt och tydlig information för att stödja en smidig övergång till dessa tekniker.

Batterier: En djupdykning i skillnaderna mellan LiFePO4 och Litiumjon (Li-jon)

Detta blogginlägg syftar till att tydliggöra skillnaderna och fördelarna med LiFePO4 jämfört med Litiumjon och understryker vikten av att välja rätt batterityp baserat på applikationens krav och säkerhetsbehov.

Vad är ett Litiumjärnfosfatbatteri (LiFePO4)?

LiFePO4-batteri, eller LFP-batteri, betecknas med symbolen LiFePO4 och är en form av laddningsbart Litiumjonbatteri. Denna batterityp har flera fördelar jämfört med andra litiumbatterier och blybatterier. LiFePO4-batterier har en längre livslängd, är exceptionellt säkra, behöver inget underhåll, har överlägsen laddningseffektivitet och förbättrad urladdning jämfört med andra litiumbatterier och blybatterier. Även om de kanske inte är det mest prisvärda alternativet för Litiumjonbatterier utgör de en klok investering.

Det finns olika kemiska sammansättningar inom litiumbatteriteknologin och LiFePO4 skiljer sig från de vanligaste alternativen som:

  1. LiCoO2, eller litiumkoboltoxid

  2. LiNiCoAlO2, en litium-, nickel-, kobolt- och aluminiumoxid

  3. LiMn2O4, en sorts litiummanganoxid

  4. LiNiMnCoO2, även känd som NMC eller litiumnickel mangan koboltoxid.

En av de mest påtagliga skillnaderna är den kemiska sammansättningen där LiFePO4 är ett ofarligt ämne, medan vissa andra alternativ, som Litiumkoboltoxid (LiCoO2), är farliga av naturen. Tekniken som används i LiFePO4-batterier är nyare än den som används i Litiumjonbatterier (Li-jon), och detta resulterar i en avsevärd ökning av kemisk och termisk stabilitet. LiFePO4-batterier har också en längre livscykel, vilket innebär att de är mer stabila när de överladdas eller kortsluts.

LiFePO4 vs. Litium-Jon: Skillnader och fördelar

I dagens värld av avancerad teknologi är batterier en oumbärlig komponent för våra bärbara enheter och energilagringslösningar. Nyare teknik som smartphones, elbilar och bärbara verktyg behöver batterier som kan hålla mycket energi, vara lätta och säkra. Litiumbatterier är perfekta för detta och används i allt från mobiltelefoner till medicinsk utrustning.

Två av de mest framträdande batterityperna som används i dag är Litiumjon (Li-jon) och Litiumjärnfosfat (LiFePO4). Även om de liknar varandra på vissa sätt, finns det viktiga skillnader. Litiumjonbatterier, som många har i sina telefoner eller datorer, har hög energitäthet och lång livslängd. Litiumjärnfosfatbatterier å andra sidan är en nyare typ som börjar bli mer uppmärksammad tack vare deras låga kostnad och stabilitet vid höga temperaturer.

I detta blogginlägg ska vi belysa skillnaderna och fördelarna mellan dessa två batterityper och betona vikten av säkerhet vid hantering av alla batterityper.

Kemi av LiFePO4 och Litiumjon

Laddnings- och urladdningshastigheter för ett batteri styrs av C-hastigheter. Kapaciteten hos ett batteri är vanligen klassad till 1C, vilket innebär att ett fulladdat batteri klassat till 1 Ah bör ge 1 Ampere i en timme. Samma batteri som laddas ur vid 0,5C ska ge 500 mA i två timmar och vid 2C levererar det 2 Ampere i 30 minuter. Både LiFePO4 och Litiumjon har sina egna kemiska sammansättningar som påverkar deras prestanda och användningsområden.

Litiumjon kan använda två olika katodkemier, Litiummanganoxid (LiMn2O4) eller Litiumkoboltoxid (LiCoO2) med en grafitanod. Den har en specifik energi på 150/200 wattimmar per kilogram och en nominell spänning på 3,6V. Laddningshastigheten varierar från 0,7C till 1,0C, med en urladdningshastighet på 1C. LiFePO4 använder å andra sidan järnfosfat som katod och grafit som anod. En viktig skillnad är att LiFePO4-batterier har en högre laddningshastighet och urladdningshastighet vilket gör dem idealiska för högdriftsintensiva applikationer. Den har en specifik energi på 90/120 wattimmar per kilogram och en nominell spänning på 3,20V eller 3,30V. Litiumjärnfosfat har en laddningshastighet på 1C och en imponerande urladdningshastighet på 1-25C.

Vilka är skillnaderna i energinivåer och livscykelskillnader?

En av de mest märkbara skillnaderna mellan Litiumjon och Litiumjärnfosfat är energitätheten. Litiumjon har en högre energitäthet på 150/200 Wh/kg jämfört med Litiumjärnfosfatens 90/120 Wh/kg. Därför är Litiumjon vanligtvis det bästa valet för enheter som kräver mycket energi på kort tid, som smartphones och bärbara datorer. Å andra sidan har Litiumjärnfosfat fördelen när det kommer till livslängd. LiFePO4-batterier kan klara 5000 - 10000 cykler och de är extremt motståndskraftiga mot höga temperaturer. Litiumjon på grund av sin högre energitäthet har en kortare livslängd på 500 - 1 000 cykler och är känsligare för driftstemperaturer.

Långtidslagringsfördelar av batterier

För användare som vill lagra oanvända batterier under långa perioder är både LiFePO4 och Litiumjon utmärkta val. LiFePO4-batterier har en längre hållbarhet jämfört med Litiumjon vilket gör dem mer lämpliga för situationer där långtidslagring är viktigt.

För användare som vill lagra oanvända batterier under långa perioder är både Litiumjärnfosfat och Litiumjon utmärkta val. LiFePO4-batterier har en hållbarhet på upp till 350 dagar medan Litiumjon ligger på cirka 300 dagar. LiFePO4-batterier har en längre hållbarhet jämfört med Litiumjon vilket gör dem mer lämpliga för situationer där långtidslagring är viktigt. Båda batterityperna behåller nästan samma laddningsprestanda som när de först användes under det första året.

Säkerhetsfördelar med LiFePO4

Säkerhet är av yttersta vikt när det gäller batterier, och här visar Litiumjärnfosfat sina styrkor. Denna batterityp erbjuder utmärkt termisk och kemisk stabilitet. LiFePO4-batterier förblir svala även vid höga temperaturer och är obrännbara vid felhantering under laddning eller urladdning. De upplever sällan termisk rusning och är ogiftiga, vilket gör kasseringen enklare.

Å andra sidan har Litiumjonbatterier inte samma säkerhetsfördelar. Deras högre energitäthet gör dem mer instabila, och de kan värmas upp snabbt under laddning. Dessutom kan Litiumjonbatterier som använder Litiumkoboltoxidkemi vara farliga vid felaktig hantering och kan orsaka allvarliga medicinska problem vid förtäring.

Applikationer för LiFePO4 och Litiumjon

Vilken batterityp som är lämplig beror på applikationen. Litiumjärnfosfat är idealiskt för situationer där säkerhet och lång livslängd är viktigt och hög energitäthet inte är en prioritet. Den används ofta i hemma-batterier och större batteri-energilager, medicinsk utrustning och militära applikationer där temperaturer kan vara höga. Litiumjärnfosfat är också bra för stationära applikationer på grund av sin stabilitet även om den är något tyngre. Litiumjonbatterier är bäst lämpade för enheter där portabilitet och hög energitäthet är avgörande, som elbilar, smartphones och bärbara datorer. De är perfekta för enheter som behöver snabba prestationer och har en kortare livscykel.

Optimera dina val: Utforska fördelarna med Litiumjärnfosfat och Litiumjonbatterier

Litiumbatterier har revolutionerat vår moderna teknik och erbjuder en rad fördelar. Båda Litiumjon- och Litiumjärnfosfatbatterier har sina unika egenskaper och fördelar. När man väljer mellan dem måste man överväga faktorer som energitäthet, säkerhet, livslängd och kostnader. Valet mellan de två beror också på kundens applikation och arbetsmiljö. Oavsett vilken batterityp man väljer är det viktigt att vara medveten om de säkerhetsåtgärder som krävs och att följa riktlinjer för korrekt hantering och kassering. Batteriteknologi utvecklas ständigt och båda dessa batterityper fortsätter att spela en viktig roll i vår digitala värld.

Tack för att ni läste och håll utkik efter fler insikter och guider här på Solel Academy's blogg!

Vi hoppas att detta blogginlägg har gett dig en djupare förståelse för skillnaderna och fördelarna med Litiumjärnfosfat- och Litiumjonbatterier och att det underlättar för dig att göra välgrundade val för dina batteribehov. Tveka inte att kontakta oss om ni har fler frågor eller behöver ytterligare information om våra produkter. Hos Solel Academy strävar vi efter att förse dig med de bästa lösningarna inom solenergi och batteriteknik för en hållbar framtid.

Med vänliga hälsningar 

Oliver Nylund Utbildningsansvarig
oliver.nylund@solelgrossisten.se