電池是現代生活中不可或缺的一部分。它們為我們的手機、筆記型電腦、汽車，甚至家用能源系統提供動力。常見的電池有兩種，一種是 LiFePO4 (也稱為磷酸鋰鐵) 電池，另一種是鋰離子電池。在本指南中，我們將介紹 LiFePO4 電池與鋰離子電池之間的 10 項差異，以協助您決定哪一種電池更適合您的需求。
磷酸鐵鋰電池與鋰離子電池的差異
LiFePO4 電池和鋰離子電池都屬於鋰電池家族，但它們在工作方式和使用壽命上有很大的不同。這些差異很重要，因為最適合您的電池取決於安全性和您的特定需求。以下是這兩種電池在實際使用上的十項差異。
1- 化學成分
LiFePO4 電池使用磷酸鋰鐵作為主要化學成分。鋰、鐵和磷酸鹽的混合使其非常穩定和安全。與鈷電池不同，磷酸鋰鐵電池即使在高溫或損壞的情況下也不容易過熱。這種化學結構降低了起火或爆炸的風險。鐵與磷酸鹽之間的強力結合也可防止熱失控。
鋰離子電池使用鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物或鎳錳鈷。這些材料使它們具有更高的能量密度，也就是說，它們能以更小的體積儲存更多的電力。這就是它們常見於手機和筆記型電腦的原因。但鈷和鎳的使用也使它們更容易過熱，並面臨腫脹或起火等風險。
2- 能量密度
LiFePO4 電池的能量密度較低，通常約為 90-120 Wh/kg。這表示與鋰離子電池相比，它們每公斤所儲存的能量較少。對於像電動汽車或無人駕駛飛機等需要小體積和延長運行時間的裝置來說，這可能是一個缺點。對於固定裝置而言，較低的能量密度是沒問題的，但使用者應檢查電池的電壓。 10 kWh 電池的時序 來規劃能源輸出。
鋰離子電池以高能量密度著稱，依類型不同，通常在 150 到 250 Wh/kg 之間。這使得它們更輕，一次充電可讓裝置運作更長時間。這就是為什麼它們是智慧型手機和筆記型電腦的首選。但是，較高的能量密度也會對電池芯造成較大的壓力。這可能會縮短它們的壽命，並增加過熱的風險。
3- 循環壽命
LiFePO4 電池最大的優勢之一是其長週期壽命。在容量大幅下降之前，它們通常可維持 3,000 到 5,000 次充電循環。在日常使用中，這等於約 8-10 年的穩定效能。這使得它們成為太陽能儲存或離網系統的絕佳選擇。儘管磷酸鋰鐵電池的初始成本較高，但由於其循環壽命較長，從長遠來看成本較低。
鋰離子電池的循環壽命較短，通常在 500 到 1,000 次充電循環之間，視其使用方式而定。之後，它們的容量會開始衰減，重度使用者可能只需 2-3 年就需要更換。磷酸鐵鋰。由於鋰離子電池的使用壽命較短，因此最適合電話或電動車等經常更換的裝置。
4- 安全性與熱穩定性
LiFePO4 電池以非常安全著稱，因為它們能很好地處理熱量和過度充電。這使得它們成為家庭能源儲存或醫院等應用的好選擇。即使在極端條件下，它們也能保持穩定，讓使用者安心。其安全性使它們成為關鍵系統中長期使用的理想選擇。
鋰離子電池對熱力、過度充電和損壞較為敏感。如果出了問題，它們可能會進入熱失控狀態，從而引起火災或爆炸。為了降低此風險，它們總是需要電池管理系統 (BMS) 來檢查電壓和溫度。雖然 BMS 可讓手機和筆記型電腦的日常使用更安全，但風險仍高於 LiFePO4。
5- 成本比較
LiFePO4 電池一開始的成本較高，因為它們較難製造，而且在相同能量的情況下體積較大。但如果從每個充電週期的成本來看，隨著時間的推移，它們通常會更便宜。例如，可持續 4,000 次循環次數的 LiFePO4 電池比只能持續 1,000 次循環次數的鋰離子電池更具成本效益。
鋰離子電池的購買成本較低，在商店也較容易買到。鋰離子電池的購買成本較低，而且在商店裡較容易買到。這是因為中國製造商為全球市場製造大量鋰離子電池。其較低的價格使其在經濟型電子產品和電動汽車上大受歡迎。
6- 磷酸鐵鋰與鋰離子的應用
LiFePO4 電池常用於太陽能系統、後備電源、醫療設備、電動巴士和休旅車。它們的安全性、穩定性和長壽命，使它們成為難以更換電池或更換電池費用昂貴的地方的理想選擇。許多 中國鋰離子電池製造商 專注於消費性電子產品的高密度電池。它們也非常適合離網家庭使用。
鋰離子電池是手機、筆記型電腦、平板電腦和電動汽車的首選。它們體積小、能量儲存高，讓製造商可以製造功能強大、重量輕巧的裝置。鋰離子電池也用於電動工具和無人機上，快速充電和便攜性非常重要。但它們並不適合用於大型固定物品或儲存系統。
7- 充電速度
LiFePO4 電池通常以中等速度充電。它們的充電速度不如鋰離子電池快，但對太陽能系統和穩定的充電設定而言，它們的充電速度很好。較慢的充電速度有助於延長電池的使用時間，並防止電池過熱。如果使用正確的充電器，大多數 LiFePO4 電池可在 1-2 小時內充滿約 80% 的電量。
鋰離子電池的充電速度更快，尤其是手機和電動車的快速充電功能。例如，有些智慧型手機只需 30 分鐘即可充滿 50% 的電量。但充電速度太快往往會縮短電池的壽命，因此在可能的情況下，最好將快速充電與慢速充電混合使用。
8- 尺寸與重量
LiFePO4 電池比同等能量的鋰離子電池更重、更大。這使得它們不太適合需要攜帶的裝置，例如無人機或行動小工具。不過，對於固定裝置 (例如太陽能儲存或後備電源) 來說，額外的重量不是問題。它們較大的尺寸來自較低的能量密度和堅固的結構。
鋰離子電池體積小、重量輕，是電話、筆記型電腦和電動汽車的理想選擇。鋰離子電池的高能量密度可讓製造商在更小的空間內裝載更多的電力。這就是為什麼鋰離子電池是手機、筆記型電腦和其他重視空間和重量的裝置的首選。
9- 環境影響
LiFePO4 電池對環境較好，因為不含鈷或鎳。這些金屬會傷害大自然，而且來自不安全的開採。它們的壽命長，因此需要更換的次數少，產生的廢棄物也少。這些材料的毒性也較低，讓回收更安全、更容易。
鋰離子電池通常含有鈷和鎳，這些物質會危害環境，而且來自不道德的開採。鋰離子電池的耗損速度也較快，因此被丟棄的數量也較多。即使有更好的回收方式，它們對環境的影響仍然比 LiFePO4 更大。選擇像 LiFePO4 之類更安全的替代品，有助於減少對環境的破壞。
10- 溫度公差
LiFePO4 電池可在 -20°C 至 60°C 的溫度下運作良好。無論在炎熱或寒冷的環境下，它們都能保持穩定。其強大的溫度耐受性也讓它們比其他許多電池的壽命更長。如此寬廣的溫度範圍使它們非常適合戶外使用。 電池儲能系統 在不同的氣候下。
鋰離子電池對溫度變化較為敏感。高溫會使它們加速老化。寒冷天氣會大幅降低其容量。除非有溫度控制系統，否則鋰離子電池在戶外或工業用途上的可靠性較低。其較窄的溫度範圍限制了 LiFePO4 電池性能較佳的應用。
常見問題
為什麼人們偏愛用於電子產品的鋰離子電池？
對於電子產品而言，由於它們具有高能量儲存、輕量和快速充電的特性，因此是理想的選擇。這意味著智慧型手機、筆記型電腦和平板電腦可以運行更長的時間，而不會讓裝置變得笨重。它們也能快速充電，符合現代使用者的生活方式。
鋰離子電池過度充電會怎樣？
如果鋰離子電池過度充電，就會變得不穩定和危險。過度充電會對電池芯造成壓力，使其發熱。這可能會導致膨脹、洩漏，甚至熱失控或起火爆炸。
LiFePO4 電池是否適合用作備用電源？
是的，磷酸鋰鐵電池是備用電源的最佳選擇。它們安全、穩定且持久耐用，因此在停電時也很可靠。它們的化學特性可抵抗過熱和火災風險，因此可在室內安心使用。
總結
最後，磷酸鐵鋰電池和鋰離子電池都有其優點和限制。然而，正確的選擇取決於您最需要的是什麼：安全性、長壽命、成本或小尺寸。舉例來說，磷酸鐵鋰電池在穩定性、耐用性和環保性方面都很突出。這使其成為太陽能儲存、備援系統以及可靠性最重要的應用的首選。
另一方面，鋰離子電池提供更高的能量密度和更快的充電速度。這就是為什麼鋰離子電池是手機、筆記型電腦和電動汽車的首選。但請記住，在選擇 LiFePO4 和鋰離子電池時，並沒有放諸四海皆準的答案。因此，了解這些差異有助於您做出更聰明的決定。