Perbedaan Battery LFP (LiFePo4) dengan Li-Ion

 

Perbedaan Battery LFP (Lifepo4) dan Li-Ion

 

Susunan Kimia Lifepo4 dan Litium-Ion

Baterai Lithium adalah jenis baterai yg dapat di isi ulang (rechargeable). Komponen penyusun baterai adalah anoda, katoda dan elektrolit.

 Anoda dan katoda terdiri dari bahan aktif, binder dan bahan konduktif. Bahan pembuat anoda sebagian besar merupakan grafit, untuk katoda terbuat dari lithium feri phospat (Lifepo4) atau Li-ion, sedangkan untuk electrolinya adalah garam lithium yg dilarutkan dalam pelarut organic.

          ·         Lithium Ion

Litium-ion dapat terdiri dari dua kimia berbeda untuk katoda, litium mangan oksida atau litium kobalt dioksida, karena keduanya memiliki anoda grafit. Ini memiliki energi spesifik 150/200 watt-jam per kilogram dan tegangan nominal 3,6V. Tingkat pengisiannya dari 0,7C hingga 1,0C karena pengisian yang lebih tinggi dapat merusak baterai secara signifikan. Lithium-ion memiliki laju pelepasan 1C.

   ·         Lithium Ferro Phosphate (LiFePO4)

Litium besi fosfat memiliki katoda besi fosfat dan anoda grafit. Ini memiliki energi spesifik 90/120 watt-jam per kilogram dan tegangan nominal 3,20V atau 3,30V. Tingkat pengisian lithium besi fosfat (Lifepo4) adalah 1C dan laju pelepasan (discharge) 1-25C.

Tingkat pengisian dan pengosongan (perfoma) baterai diatur oleh cycle-rate (rata-rata siklus). Kapasitas baterai umumnya diberi nilai 1C (1 cycle), artinya baterai yang terisi penuh dengan nilai 1Ah harus menyediakan 1A selama satu jam. Atau  pengosongan pada 0,5C akan menghasilkan 500mA selama dua jam, dan pada 2C menghasilkan 2A selama 30 menit.

Kepadatan Energi Lithium Ion Vs Lifepo4

Terdapat perbedaan energi yang signifikan saat membandingkan litium-ion dan litium besi fosfat. Lithium-ion memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi pada 150/200 Wh / kg dibandingkan lithium besi fosfat pada 90/120 Wh / kg. Jadi, lithium-ion biasanya merupakan sumber utama untuk elektronik haus daya yang menguras baterai dengan kecepatan tinggi.

Di sisi lain, laju pelepasan untuk litium besi fosfat melebihi litium-ion. Pada suhu 25C, baterai lithium iron phosphate memiliki pelepasan tegangan yang sangat baik pada suhu yang lebih tinggi. Tingkat pelepasan tidak secara signifikan menurunkan baterai lithium iron phosphate karena kapasitasnya berkurang.

Perbedaan Siklus Hidup Lithium Ion Vs Lifepo4

Lithium iron phosphate memiliki siklus hidup 1.000-10.000 cycles. Baterai ini dapat menangani suhu tinggi dengan degradasi minimal. Mereka memiliki umur yang panjang untuk aplikasi yang memiliki sistem tertanam atau perlu dijalankan dalam waktu lama sebelum perlu diisi daya.

Untuk lithium-ion, kepadatan energi yang lebih tinggi membuatnya lebih tidak stabil, terutama saat berhadapan dengan lingkungan dengan suhu pengoperasian yang lebih tinggi. Baterai Ini memiliki siklus hidup 500-1.000 siklus karena dapat terkena dampak negatif berdasarkan suhu pengoperasian elektronik atau komponen yang berfungsi.

 

Penyimpanan Jangka Panjang

Dalam hal penyimpanan baterai yang tidak terpakai, penting untuk memilih bahan kimia yang tidak kehilangan daya dalam jangka waktu yang lama. Sebaliknya, baterai harus memberikan performa pengisian daya yang hampir sama seperti saat digunakan selama lebih dari setahun.

Baik litium besi fosfat dan ion litium memiliki  penyimpanan jangka panjang yang baik. Lithium iron phosphate dapat disimpan lebih lama karena memiliki umur simpan 350 hari. Untuk lithium-ion, umur simpan kira-kira sekitar 300 hari.

 Keamanan LIfepo4 Vs Lithium Ion

Lithium iron phosphate memiliki stabilitas termal dan kimia yang sangat baik. Baterai ini tetap dingin di suhu yang lebih tinggi, tidak mudah terbakar jika salah penanganan selama pengisian dan pelepasan yang cepat (fast charging/ discharging) atau saat ada masalah korsleting.

Namun, kimia litium-ion tidak memiliki keunggulan keamanan yang sama dengan litium besi fosfat. Kepadatan energinya yang tinggi memiliki kerugian menyebabkan baterai menjadi tidak stabil. Baterai Ini memanas lebih cepat selama pengisian karena baterai lithium-ion dapat mengalami pelarian termal.

Bahan kimia pada lifepo4 juga tidak berbahaya, dibandingkan dengan Li-Ion bahan kimia litium kobalt dioksida dianggap sebagai bahan berbahaya karena dapat menyebabkan reaksi alergi pada mata dan kulit saat terpapar. Ini juga dapat menyebabkan masalah medis yang parah saat tertelan.

Lithium Menawarkan Berbagai Manfaat

Saat ini baterai lithium masih mahal jika dibandingkan dengan baterai nickel metal hydride dan nickel cadmium. Namun, umur panjang baterai lithium bisa menyamai biaya tinggi awal. Untuk produsen yang mencoba memutuskan apakah litium-ion atau litium besi fosfat akan ideal untuk aplikasi, pertimbangkan faktor-faktor utama berikut:

·         Kepadatan energi tertinggi: lithium-ion

·         Kepadatan energi dan siklus hidup yang baik: lithium Lifepo4

·         Kimia stabil dan kimia termal: Lifepo4

·         Tidak ada pelarian termal dan aman saat terisi penuh: Lifepo4

·         Portabilitas dan karakteristik ringan: lithium-ion

·         Umur panjang: Lifepo4 dan lithium-ion

·         Biaya rendah: Lifepo4

 

Sumber : https://www.builder.id/lithium-ion-vs-lifepo4-perbedaan-baterai-lithium-ion-vs-lifepo4/