1. چگالی انرژی:

چگالی انرژی یک معیار کلیدی برای اندازه‌گیری ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی باتری است. این مستقیماً تعیین می‌کند که باتری چقدر انرژی می‌تواند در یک حجم یا وزن معین ذخیره کند. در این زمینه، باتری‌های لیتیوم سه‌تایی یک مزیت آشکار را نشان می‌دهند. به طور کلی، چگالی انرژی سلول باتری لیتیوم سه‌تایی می‌تواند به حدود 200Wh/kg برسد، به این معنی که می‌تواند انرژی بیشتری را در یک حجم یا وزن معین ذخیره کند. این ویژگی باعث شده است که باتری‌های لیتیوم سه‌تایی به عنوان یک نمونه درخشان در بخش خودروهای برقی ظاهر شوند، که به طور قابل توجهی برد خودرو را افزایش داده و نیاز فوری مصرف‌کنندگان به برد رانندگی بیشتر را برآورده می‌کند. علاوه بر این، برای محصولات الکترونیکی رده بالا، چگالی انرژی بالای باتری‌های لیتیوم سه‌تایی به معنای طراحی‌های سبک‌تر و عمر باتری طولانی‌تر نیز هست.

در مقابل، چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم آهن فسفات نسبتاً کم است، معمولاً حدود 110Wh/kg. این مقدار عملکرد باتری‌های لیتیوم آهن فسفات را در کاربردهایی که به چگالی انرژی بالا نیاز دارند، مانند خودروهای برقی، که در آن برد به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می‌گیرد، محدود می‌کند. با این حال، مزایای باتری‌های لیتیوم آهن فسفات در زمینه‌های دیگر، آنها را در برخی از کاربردهای خاص غیرقابل جایگزین می‌کند.

2. عملکرد ایمنی:

عملکرد ایمنی یک عامل حیاتی است که باید در هنگام استفاده از باتری در نظر گرفته شود. باتری‌های لیتیوم آهن فسفات عملکرد استثنایی را در این زمینه نشان می‌دهند. دمای تجزیه حرارتی مواد لیتیوم آهن فسفات به 800 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، به این معنی که در هنگام شارژ و دشارژ، گرمای نسبتاً کمی تولید می‌شود. حتی در شرایط شدید مانند شارژ بیش از حد و اتصال کوتاه، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات کمتر مستعد فرار حرارتی هستند و در نتیجه سطح ایمنی نسبتاً بالایی دارند. این ویژگی منجر به استفاده گسترده از آنها در سیستم‌های ذخیره انرژی و برق خانگی شده است و به طور موثر خطر آتش‌سوزی و انفجار را کاهش می‌دهد.

با این حال، باتری‌های لیتیوم سه‌تایی حاوی عناصر فلزی فعال مانند کبالت هستند که منجر به پایداری حرارتی نسبتاً ضعیف می‌شود. آنها در حدود 200 درجه سانتی‌گراد شروع به تجزیه می‌کنند. گرم شدن بیش از حد، اتصال کوتاه یا عملکرد نادرست می‌تواند به راحتی منجر به فرار حرارتی شود و خطر آتش‌سوزی و انفجار را افزایش دهد. بنابراین، استفاده از باتری‌های لیتیوم سه‌تایی به سیستم‌های مدیریت باتری دقیق‌تر و اقدامات احتیاطی ایمنی بیشتر برای اطمینان از ایمنی آنها نیاز دارد.

3. چرخه عمر

چرخه عمر یک شاخص کلیدی از عملکرد بلندمدت باتری است. در این زمینه، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات عملکرد برتری را نشان می‌دهند. به دلیل ساختار کریستالی پایدار و خواص الکتروشیمیایی عالی، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات ظرفیت بالایی را در طول چرخه‌های شارژ و دشارژ حفظ می‌کنند و به عمر چرخه‌ای 3500-5000 چرخه می‌رسند. این ویژگی باعث می‌شود که باتری‌های لیتیوم آهن فسفات به ویژه برای کاربردهایی که به عملکرد طولانی‌مدت و پایدار نیاز دارند، مانند سیستم‌های ذخیره انرژی، مناسب باشند.در مقابل، باتری‌های لیتیوم سه‌تایی دارای عمر چرخه‌ای تقریباً 2500 چرخه هستند و افت ظرفیت آنها پس از استفاده طولانی‌مدت نسبتاً سریع است. این نقطه ضعف استفاده از آنها را در برخی از کاربردهایی که به عملکرد طولانی‌مدت و پایدار نیاز دارند، محدود می‌کند. با این حال، از طریق بهبود و بهینه‌سازی مداوم فناوری، عمر چرخه باتری‌های لیتیوم سه‌تایی به تدریج در حال بهبود است و انتظار می‌رود در آینده عملکرد بهتری را در این زمینه به دست آورند.4

. عملکرد شارژ و دشارژ:

عملکرد شارژ و دشارژ یک شاخص کلیدی از سرعت شارژ و ظرفیت دشارژ باتری است. در این زمینه، باتری‌های لیتیوم سه‌تایی یک مزیت آشکار را نشان می‌دهند. باتری‌های لیتیوم سه‌تایی می‌توانند به سرعت انرژی الکتریکی را جذب و آزاد کنند، که راندمان شارژ بالایی را ارائه می‌دهد و زمان شارژ را به طور قابل توجهی کوتاه می‌کند، که نیازهای سبک زندگی و تولید سریع را برآورده می‌کند. این ویژگی منجر به استفاده گسترده از آنها در زمینه شارژ سریع خودروهای برقی شده است.از سوی دیگر، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات سنتی نسبتاً کند شارژ و دشارژ می‌شوند و به زمان شارژ طولانی‌تری نیاز دارند. با این حال، با پیشرفت مداوم فناوری، عملکرد شارژ سریع باتری‌های لیتیوم آهن فسفات به تدریج در حال بهبود است.

5.

عملکرد در دمای پایین:

عملکرد در دمای پایین معیاری از توانایی باتری برای کار در محیط‌های با دمای پایین است. باتری‌های لیتیوم سه‌تایی عملکرد برجسته‌ای را در این زمینه نشان می‌دهند. حتی در دماهای پایین تا -30 درجه سانتی‌گراد، آنها می‌توانند ظرفیت دشارژ معینی را حفظ کنند و از رانندگی طولانی‌مدت خودروهای برقی در زمستان اطمینان حاصل کنند. این ویژگی منجر به استفاده گسترده از آنها در مناطق سردسیر شده است.از سوی دیگر، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات در دماهای پایین دچار افت عملکرد قابل توجهی می‌شوند و حداکثر دمای عملکرد آنها معمولاً حدود -20 درجه سانتی‌گراد است. در محیط‌های با دمای پایین، ظرفیت باتری‌های لیتیوم آهن فسفات کاهش می‌یابد و سرعت شارژ کند می‌شود. این نقطه ضعف استفاده از آنها را در مناطق سردسیر محدود می‌کند. با این حال، از طریق تحقیق و توسعه مداوم فناوری و بهبودها، عملکرد در دمای پایین باتری‌های لیتیوم آهن فسفات به تدریج در حال بهبود است.

6.

منحنی دشارژ:

منحنی دشارژ تغییرات ولتاژ را در طول فرآیند دشارژ توصیف می‌کند. در این زمینه، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات و باتری‌های لیتیوم سه‌تایی دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند. منحنی دشارژ باتری‌های لیتیوم آهن فسفات دارای مناطق ولتاژ بالا، فلات و ولتاژ پایین متمایز است که تعیین دقیق شارژ باقی‌مانده را از روی خواندن ولتاژ برای کاربران دشوار می‌کند. بنابراین، سیستم مدیریت باتری برای باتری‌های لیتیوم آهن فسفات به الگوریتم‌های پیچیده‌تری برای تخمین شارژ باقی‌مانده نیاز دارد.منحنی دشارژ باتری‌های لیتیوم سه‌تایی نسبتاً صاف است و تعیین سطح شارژ را از روی ولتاژ برای کاربران آسان‌تر می‌کند. با این حال، در پیگیری چگالی انرژی بالا، اطمینان از کنترل دشارژ پایدار یک چالش برای فناوری مدیریت باتری است. بنابراین، هنگام استفاده از باتری‌های لیتیوم سه‌تایی، به یک سیستم مدیریت باتری پیچیده‌تر برای اطمینان از دشارژ پایدار و دقیق نیاز است.

به طور خلاصه، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات و Li(NiCoMn)O₂

باتری‌ها هر کدام در ابعاد مختلف، از جمله چگالی انرژی، ایمنی، عمر چرخه، عملکرد شارژ و دشارژ، عملکرد در دمای پایین و منحنی دشارژ، مزایایی دارند. هنگام انتخاب باتری، لازم است عوامل مختلف را بر اساس سناریوی کاربرد خاص و نیازها به طور جامع در نظر گرفت تا مناسب‌ترین نوع باتری انتخاب شود.