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최근에 상용 리튬 배터리의 독립적 인 열화 테스트를 통해 큰 놀라움이 드러났습니다! 많은 NMC 기반 리튬 배터리 제조업체의 주장과 달리 LFP 화학은 NMC에 비해 우수합니다. 더 안전하고 수명이 길며 일반적으로 NMC, NCA보다 저렴합니다.
모든 다양한 유형의 리튬 이온 전지, 지게차 및 기타 지게차를위한 최상의 선택으로 떠오르는 두 가지 : 리튬 인산 철 또는 리튬 인산 철 (LFP) 및 리튬 니켈 망간 코발트 산화물 (NMC). LFP 배터리 화학은 가장 오래되었습니다. NMC는 비교적 새로운 기술입니다. 그러나 이것이 항상 보편적으로 더 나은 기술로 해석되는 것은 아닙니다. 자동차 및 트럭과 같은 전기 자동차 (EV)에서는 전체적으로 무게가 줄어들고 킬로그램 당 에너지 밀도가 높기 때문에 선호되는 선택입니다. 그러나 극한의 주변 온도가 가능하고 무게가 문제가되지 않는 창고 환경에서는 LFP 배터리 널리 퍼져 있으며 반대로 더 유리한 선택 일 수 있습니다. 기본적으로 NMC 및 LFP 화학 물질의 유효 수명은 3,000 ~ 5,000 회 사이입니다. 그러나 기회 과금을 사용하면 어디서든 최대 7,000 사이클까지 크게 늘릴 수 있습니다. 납 산은 배터리 용량이 20 %까지 고갈 될 때까지 충전해서는 안되지만 리튬 이온 배터리는 기회 충전이라고 부르는 성능을 발휘합니다. LFP와 NMC의 두 가지 유형은 비슷하게 작동하지만 몇 가지 차이점이 있습니다.
Journal of the Electrochemical Society의 2020 년 논문 (화학 및 사이클링 조건의 함수로서 상용 리튬 이온 전지의 분해)에 따르면, LFP 배터리는 NMC보다 수명이 더 깁니다. 이 데이터는 NMC 셀이 더 내구성이 있고 수명이 더 길다는 광범위한 개념과 모순됩니다. 이 테스트는 2020 년 XNUMX 월에 처음 게시되었지만 뉴스 섹션에 도달했습니다. 자료 전달 간행물 최근에야. 이 기사의 저자는 한 가지 가능한 설명을 제공합니다. 실제 상용 셀에 대한 데이터는 제조 공정의 변화에 따라 달라질 수 있지만 미묘합니다. 엄격한 테스트 조건에서 시판되는 두 가지 유형의 리튬 전지는 0 %에서 100 %까지 반복적으로 방전 및 충전되었습니다. 결과? 논문에 따르면, "LFP 세포는 조사 된 조건에서 상당히 긴주기 수명을 나타냅니다." 테스트는 Sandia National Laboratories에서 "상용 리튬 이온 전지의 안전성과 신뢰성을 결정하고 특성화하기위한 광범위한 노력의 일환"으로 수행되었습니다. 이 연구는 온도, 방전 깊이 (DOD) 및 방전 전류가 상용 전지의 장기적인 열화에 미치는 영향을 조사했습니다. LFP 화학은 NMC에 비해 우수합니다. LFP 화학은 NMC에 비해 우수합니다. 모든 셀은 0.5C 속도 또는 2020 시간 내에 배터리의 전체 용량을 고갈시키는 방 전량으로 충전 및 방전되었습니다. 표시된 그래픽 표현 (저널의 XNUMX 기술 문서에서 발췌)에서 LFP 리튬 배터리 (파란색 데이터 포인트)의 방전 용량 보유량이 각각의 NMC 배터리 보유량 (검은 색 데이터 포인트로 표시됨)을 훨씬 초과했음을 쉽게 알 수 있습니다. 충전 / 방전 순환. 그래프는 NMC가 LFP보다 거의 두 배 빠르게 저하되어 LFP 셀의 우수한 전체 성능을 보여줍니다. 테스트 결과 LFP는 방전 에너지를 충전 에너지로 나누어 계산 한 NMC보다 RTE (왕복 효율)가 더 우수했습니다. 이 계산은 LFP가 더 효율적이고 경제적 인 선택임을 보여줍니다. 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물 배터리 또는 NCA도이 실험의 일부였으며 NMC와 비슷하거나 더 나빴습니다. 이 기사에서는 NCA가 주로 안전 및 비용 문제로 인해 자재 취급을위한 리튬 배터리의 상업적 사용에 주류가 아니므로 NCA에 초점을 맞추지 않습니다. NMC 및 NCA 셀은 모두 LFP 셀에 비해 전체 SOC 범위 사이클링에 더 큰 민감도와 함께 방전 깊이에 대한 강한 의존성을 보여주었습니다. LFP 셀은 모든 조건에서 가장 높은주기 수명을 가졌지 만 방전 에너지 처리량에 따라 셀을 비교하면이 성능 차이가 감소했습니다.
LFP와 NMC는 자재 취급의 판매 포인트로 자주 사용되는 또 다른 주요 차이점이 있습니다. NMC 리튬 이온 배터리 0-100 % 충전주기를 사용하는 LFP에 비해 더 높고 빠른 속도로 충전되는 경우가 있습니다. 그러나 트레이드 오프가 있습니다. 이렇게하려면 프로세스에서 생성되는 온도가 더 높기 때문에 케이블과 커넥터를 강화해야합니다. 또한 개별 셀은 열을 억제하고 발산하기 위해 서로 절연되어야합니다. 이것은 일반적으로 세라믹 실드를 사용하여 수행되므로 배터리 장치의 비용이 증가합니다. LFP 리튬 이온 배터리 일반적으로 낮은 속도, 종종 최대 1.5C 속도로 충전합니다. 그러나 이중 플러그를 장착 할 수있어 충전 속도를 두 배로 높이면서도 낮은 충전 온도를 유지합니다. 충전 프로세스 중 전류 소모는 전체적으로 더 낮으며 잠재적으로 더 안전한 충전으로 변환됩니다. 실제로 NMC의 높은 충전율은 문제가되지 않습니다. 기회 충전 (리튬 배터리에 도움이 됨)을 사용하면 배터리가 완전히 방전되지 않아야합니다. 따라서 완전히 방전 된 배터리에서 완전히 충전 된 배터리로 충전하는 일은 거의 발생하지 않습니다. 요약은 간단합니다. NMC에 대한 더 높은 충전 속도가 가능하다고 홍보 될 수 있지만 1C 속도 이상의 충전 속도의 필요성을 검증하기 위해 측정 가능한 시간 절약 증가 나 다운 타임 감소는 없습니다.
NMC 세포는 종종 더 새롭고 더 진보 된 기술로 홍보되지만 다른 중요한 함정이 있습니다. 인화점 (화학 물질이 점화되는 온도)은 LFP보다 훨씬 낮습니다. NMC의 인화점은 화씨 419도이며 LFP의 인화점은 518 도입니다. 즉, NMC는 올바른 조건에서 발화 및 연소 될 가능성이 더 높습니다. 예를 들어, 높은 충전 속도는 열 폭주, 잠재적 인 열 손상에 기여하며 LFP보다 NMC 배터리 팩에서 더 많이 발생합니다. NMC의 기술과 화학적 성질로 인해 사용 및 충전 중에 더 뜨거워 지므로 더 많은 방열 조치가 필요합니다. 세라믹 타일은 열 제어를 위해 NMC 배터리에서 셀을 분리하는 데 사용됩니다. 이것은 LFP 화학 기술에서 필요하지 않은 측정입니다. NMC는 잠재적으로 더 빠른 충전 속도와 셀당 약간 더 높은 공칭 전압 (LFP의 3.7V에 비해 3.2V)을 제공하는 기술이지만 더 높은 구매 가격을 정당화 할 수있는 뚜렷한 이점은 없습니다. 정확한 가격은 시장에 따라 변동되지만 NMC 배터리는 30 %에서 50 % 정도 더 비쌉니다. LFP 화학은 실제로 더 안전한 기술이며 더 비싼 NMC 일수록 성능이 좋으며 성능을 능가합니다. LFP 배터리는 오래되고 덜 안전하며 효율성이 떨어지는 납축 배터리보다 성능이 뛰어납니다. NMC도 마찬가지입니다. 그러나 지게차 배터리의 총 소유 비용이 원동력 인 경우 LFP가 더 나은 선택 일 수 있습니다.
지게차 세계에서 여전히 널리 사용되는 기술이기 때문에이 기사에서 납산 화학과의 불가피한 비교를 건너 뛸 수 없습니다. 납산 세포는 습식 세포입니다. 전력은 납과 상호 작용하는 액체 화학 물질에 의해 생성됩니다. 납은 산과의 화학 반응에 의해 황산 납으로 전환됩니다. 부하 (지게차)에 연결되면 전자가 부하를 통해 이동하여 전자 균형을 맞 춥니 다. 간단히 말해서 배터리가 "방전"되었습니다. 배터리를 재충전하면 과정이 반대로 진행됩니다. 납축 배터리는 가장 오래되었지만 몇 가지 내재 된 함정이 있습니다. 예를 들어, 약 1,500 회 정도의 제한된 충전주기를 가지고 있습니다. 그러나 이는 또한 배터리를 충전 할 때마다 사이클이 소모됨을 의미합니다. 이상적으로 배터리는 용량 손실을 방지하기 위해 남은 충전량이 20 ~ 30 %로 고갈 될 때 충전해야합니다. 용량이 20 % 미만일 때 충전하면 배터리와 리프트가 모두 손상 될 수 있습니다. 더 자주 충전하면 60 % 이상이라고 말하면 요금이 낭비됩니다. 배터리 수명이 단축됩니다. 충전 / 방전 프로세스는 또한 독성 및 가연성 가스를 방출합니다. 이로 인해 작동 및 충전 중에 납 산이 위험합니다. 납축 배터리도 유지 관리 집약적입니다. 높은 수위와 낮은 수위 모두에서 수위를 모니터링하고 적절하게 유지하지 않으면 배터리 수명이 단축되고 위험한 상황이 발생할 수 있습니다. 마지막으로 이러한 배터리를 적절하게 유지하려면 8-8-8 규칙을 따라야합니다. 24 시간 사용, XNUMX 시간 충전, XNUMX 시간 냉각 기간 등 성능 저하로 인한 배터리 용량 손실을 방지합니다. 이 기술의 메커니즘. 즉, 배터리는 XNUMX 시간 동안 한 번만 완전히 사용할 수 있습니다. 즉, 각 작업 교대를 위해 교체 할 추가 백업 배터리가 있어야합니다. 납축 배터리에 비해 NMC 및 LFP 리튬 이온 배터리는 전체 수명이 더 길고 충전 방전주기가 훨씬 더 많습니다. 납 산과 달리 리튬 이온 화학은 빈번한 충전으로 번성합니다. 그들의 사용 가능한 수명은 휴식과 점심 시간에 기회 충전으로 증가합니다. 또한 납축 배터리에 비해 배터리 유지 관리가 최소화됩니다. 전해질 수준이 존재하지 않기 때문에 모니터링 할 필요가 없습니다. 충전 과정에서 위험한 가스가 발생하지 않으므로 배터리 실 환기가 필요하지 않습니다. 대부분의 상태 모니터링은 배터리 관리 시스템의 고급 전자 장치를 사용하여 배터리 자체에서 수행됩니다.
작업에 적합한 배터리를 선택할 때 초기 비용 만 고려하지 마십시오. 배터리 수명 동안 전체 소유 비용을 고려하십시오. 리튬 이온 화학 물질의 안전한 작동과 수명을 고려해야합니다. 리튬 이온 화학 물질을 사용하는 배터리는 작동 효율성 관점과 증가 된 안전 계수 모두에서 더 합리적입니다. 그렇더라도 NMC 및 LFP 배터리 화학 물질의 장단점을 고려하지 않고 신속하게 결정을 내리지 마십시오.
● NMC는 전기 자동차를위한 탁월한 선택입니다. 그러나 가격표는 지게차 및 PIT (동력 산업용 트럭) 사용에는 그만한 가치가 없을 수 있습니다. 전반적으로 성능이 크게 향상되지는 않으며 LFP 기술은 올바르게 취급 할 경우 배터리 성능 저하가 느려지고 수명이 길어집니다.
● 일부 NMC 배터리는 더 빠른 충전 속도 (최대 3C 속도)를 제공 할 수 있지만 기회 충전으로 인해 반드시 필요한 것은 아닙니다. 0에서 100 %까지 배터리를 거의 충전하지 않습니다.
LFP 배터리는 낮은 속도로 충전되지만 필요한 경우 쉽게 속도를 높일 수 있습니다.
● 기존 인식과 달리 데이터는 LFP 세포가 모든 조건에서 가장 높은주기 수명을 가지고 있음을 보여줍니다.
● 두 리튬 이온 유형 모두 이전 납산 기술보다 훨씬 안전합니다. 그러나 NMC의 낮은 인화점 (화씨 419도)은 특히 높은 충전 속도에서 화재 위험 가능성을 높입니다.
BSLBATT 리튬 가장 큰 개발자, 제조업체 및 통합 업체 중 하나입니다. 리프트 트럭 용 리튬 이온 배터리 중국에서. 이 회사는 다양한 장비에 대량의 산업용 배터리를 판매합니다. 여러 OEM 시장 리더와 성공적으로 협력합니다. BSLBATT Lithium은 새로운 기술의 국제적 구현을위한“변화 대사”입니다. 회사는 기술 개발에 지속적으로 투자합니다. 기존 납축 배터리를 계속 교체하기 위해 성능을 향상시키면서 제품 비용을 더욱 절감 할 수있는 새로운 화학 성분을 모색하고 있습니다. BSLBATT 리튬 지게차 배터리 시스템은 신뢰성, 수명 및 안전성의 기준이 된 LFP 셀로 제작되었습니다. BSLBATT Lithium과 제휴하는 방법에 대한 자세한 내용은 다음 주소의 이메일을 통해 Haley Ning에 문의하십시오. query@bsl-battery.com 또는 (86) 752-2819-469로 전화하십시오. BSLBATT 리튬에 대한 자세한 정보는 다음을 방문하십시오. www.lithiumforkliftbattery.com/about-us.html
