在上一篇文章中，我們比較了 LiFePO4 與鉛酸蓄電池.不過，本文將集中討論兩種常用的電池類型。一種是 LiFePO4，另一種是膠狀電池。有關 LiFePO4 電池與膠狀電池的爭論已持續多年。請記住，膠狀電池是鉛酸蓄電池的一種。
毫無疑問，這兩種電池都各有優點。因此，在選擇鋰電池和膠狀電池時可能會非常混亂。本文將揭露這些電池類型之間的差異。瞭解它們有助於避免臆測，並做出明智的購買決定。那麼，讓我們開始吧！
LiFePO4 與凝膠電池的差異
這兩種電池的顯著差異在於其化學特性。LiFePO4 使用磷酸鋰鐵作為陰極。然而，凝膠電池使用二氧化鉛 (PbO₂) 作為陰極。與典型的鉛酸電池相似，這些凝膠型電池使用海綿鉛 (Pb) 作為陽極。LiFePO4 電池使用石墨作為陽極。讓我們深入詳細討論 LiFePO4 和膠體電池。
1- 陰極化學
陰極化學是 LiFePO4 電池與 Gel 電池的主要差異之一。LiFePO4 電池使用磷酸鋰鐵作為陰極材料。另一方面，Gel 電池是鉛酸蓄電池的一種。它們的陰極不是使用鋰基材料，而是由二氧化鉛 (PbO₂) 製成。
LiFePO4 電池的陽極是由石墨製成，而凝膠電池的陽極則是由海綿鉛組成。這兩種電池的電解質也有所不同。LiFePO4 電池使用鋰鹽作為電解質。另一方面，凝膠電池使用矽基凝膠作為電解質。
LiFePO4 電池的陰極更穩定，可增加這些電池的能量密度。因此，磷酸鐵鋰電池比膠狀電池能儲存和提供更多的能量。相同容量的凝膠電池較重且體積較大。因此這些電池用於較大的機器和裝置。它們需要較大的安裝空間。
2- 能量密度
能量密度是購買電池時必須檢查的重要因素。它表示電池在特定空間或體積中可儲存多少能量。LiFePO4 電池的能量密度較佳 (90-160 Wh/kg)。原因是它們的陰極 (磷酸鋰鐵) 可以更有效率地儲存能量。
另一方面，啫喱電池的能量密度較低（30-50 Wh/kg）。由於能量密度低，在儲存相同能量的情況下，膠狀電池的體積遠大於 LiFePO4 電池。LiFePO4 電池較為精巧，在較輕的重量和尺寸下仍能儲存較高的能量。
3- 循環壽命與使用年限
循環壽命是指電池可以充電和放電多少次，其性能才會開始下降。在特定的循環壽命之後，電池的能量儲存能力會大幅下降。LiFePO4 電池的循環壽命超過 3000 次。這表示您可以充電後使用超過 3000 次。其使用壽命在 10 到 12 年之間。
另一方面，凝膠電池通常可提供 500 到 1,200 次循環電池，視放電深度和使用條件而定。它們的整體壽命通常在 4 到 8 年之間。較低的循環壽命和較短的整體使用壽命讓膠體電池成為較差的選擇。對於長期使用而言，這一點更為重要，因為長期使用是優先考量。
4- 作業溫度性能
LiFePO4 電池在高溫條件下性能更佳。原因是其電極材料中的磷酸鹽鍵非常穩定。當暴露在高溫下時，磷酸鹽鍵不會斷裂。這些電池不會過熱，以免引起爆炸。另一方面，凝膠電池在較高的溫度條件下會面臨重大挑戰。
暴露在高溫下時，膠狀電池內部的化學活性會增加。這會加速內部電極板的腐蝕。此外，膠狀電解液也會蒸發。這種永久性的退化會大幅降低電池的循環壽命和整體壽命。因此，我認為 LiFePO4 電池是高溫條件下的上佳選擇。
5- 重量與尺寸
LiFePO4 電池以小巧著稱。正因如此，您會看到它們被用在小型裝置和小工具上。原因是這些電池具有較高的能量密度。這表示它們每公斤可儲存更多能量。因此，它們小巧的體積可以儲存更高的能量。
不需要增加尺寸或重量來增加能量儲存。另一方面，膠狀電池的能量密度較低。這表示它們在一定體積（每公斤）下可儲存的能量較低。因此，製造商會增加其尺寸以容納更多的能量儲存。因此，這些凝膠電池比同類產品更笨重。
6- 環保與安全
LiFePO4 電池在環保和安全性方面贏得了競爭對手。正如我之前所說，這些電池的陰極是以磷酸鹽為主。因此磷酸鐵的化學作用（結合）非常穩定。這種結合即使在非常高的溫度下也能保持穩定。正因如此，這些 LiFePO4 電池更安全且不易起火。
此外，這些電池不會釋放任何有害氣體，這是一大優點。另一方面，啫喱電池含有鉛和硫酸。如果處理不當，這兩種物質是有毒且對環境有害的。此外，這些電池還會釋放氫氣，尤其是在過度充電的情況下。這種氣體對您的健康不利。鉛的含量也讓它們比 LiFePO4 更不環保。
7- 電壓穩定度與充電速度
電壓是電池不可或缺的一環。許多裝置的運作都需要穩定的電壓。LiFePO4 電池在使用過程中可提供絕佳且穩定的電壓。假設您有一顆充滿電的 LiFePO4 電池。現在您開始使用此電池。在 100% 和 50% 的充電狀態下，此電池會提供相同的電壓。
電池用盡時不會有電壓下降。相反地，啫喱電池在放電時會有明顯的電壓下降。它們的電壓輸出隨著充電狀態的降低而穩定下降。這使得它們不適用於需要穩定電壓的裝置，因為這些裝置需要在沒有穩壓器的情況下運作。
在充電速度方面，LiFePO4 電池有絕對的優勢。凝膠電池的充電速度是出了名的慢；通常需要 8 到 12 小時才能充滿電，以免損壞電池。相較之下，磷酸鐵鋰電池可在 1.5 到 3 小時內完全充電而無風險。這是一個很大的差異，讓 LiFePO4 電池成為緊急情況的理想選擇。
8- 成本與應用
在購買電池時，有兩種類型的成本分析。其中包括：
- 前期成本
- 長期成本
LiFePO4 電池的前期成本較高，這是一大缺點。因此，許多人一開始就認為這些電池不太適合。不過，它們的長期成本很低，可以彌補初期成本較高的缺點。讓我解釋一下如何做到這一點。
LiFePO4 電池提供更長的循環壽命和整體壽命。因此，它們不需要定期更換。一旦購買 LiFePO4 電池，至少 10 年內都不需要再購買。此外，它們的定期維護費用也很低，這也減少了它們的維護費用。凝膠電池的前期成本比 LiFePO4 低。
然而，與 LiFePO4 相比，它們的循環壽命較低，使用壽命也較短（通常為 4-8 年）。因此，您可能必須在膠狀電池的使用期限內至少更換一次。從長遠來看，更換和維護成本會讓膠狀電池變得更貴。因此我認為 LiFePO4 電池是更具成本效益的選擇。
凝膠電池傳統上用於需要防潑濺的應用。這些電池具有優異的防潑濺設計。您會在 RV 深循環系統和代步車中看到這些電池。另一方面，磷酸鋰鐵電池則適用於精巧的小工具和裝置。
此外，它們也用於 能源儲存系統 和專用電源備份。以下的表格顯示它們在應用上的比較：
| LiFePO4 電池應用 | 凝膠電池應用 |
| 太陽能儲存（家庭、企業） | 中小型太陽能裝置 |
| 電動車（汽車、腳踏車、滑板車、公車） | UPS (不中斷電源供應器) |
| 船舶動力系統。 | 遊艇與船舶使用 |
| 家庭與企業的備用電源 | 電信與辦公室的備用電源 |
| 電信塔。 | 安全系統與警報 |
| 醫療設備（可攜式裝置） | 輪椅和代步車 |
常見問題
膠狀電池和 LiFePO4 電池哪一種較好？
我認為 LiFePO4 更為優異，因為它有更好的壽命和高溫性能。此外，其緊湊的體積也是另一項優點，使其成為比膠狀電池更好的選擇。
LiFePO4 電池的壽命有多長？
LiFePO4 電池的循環壽命超過 3000 次。這表示它們可以充電和使用 3000 次，然後其容量才會下降。簡單來說，這些電池至少可以使用 10 年。
我可以用 LiFePO4 取代膠狀電池嗎？
是的，您可以使用 LiFePO4 電池取代膠狀電池。但是，您應該考慮每種類型的優缺點。此外，請檢查您的系統是否與 LiFePO4 電池相容。
總結：您應該選擇 LiFePO4 還是凝膠電池？
在上一篇文章中，我比較了 LiFePO4 與鋰離子電池.由於 LiFePO4 電池有許多優點，所以我最後選擇了它。
我堅信 LiFePO4 是比膠狀電池更好的選擇。這些電池使用壽命較長、性能良好，而且在使用過程中提供穩定的電壓。此外，事實證明 LiFePO4 電池在長期使用下是符合成本效益的。只有當您的預算非常緊時，膠狀電池才是好的選擇。
正如我之前所說，磷酸鋰鐵電池具有更高的能量密度。因此製造商可將其尺寸保持在較小的範圍內，並獲得較高的能量儲存。如果您想在狹小空間使用電池，這是一個顯著的優勢。不過，在選擇這兩種電池中的任何一種之前，您應該先分析您的特定使用情況。