Batterija LiFePO4

Ir-rapporti tal-Q3 tal-2021 ta 'Tesla ħabbru transizzjoni għal batteriji LiFePO4 bħala l-istandard il-ġdid fil-vetturi tagħha.Imma x'inhuma eżattament il-batteriji LiFePO4?

NEW YORK, NEW YORK, USA, 26 ta' Mejju, 2022 /EINPresswire.com / — Huma alternattiva aħjar għall-batteriji Li-Ion?Kif jagħmlu dawn il-batteriji differenti minn batteriji oħra?

Introduzzjoni għal Batteriji LiFePO4

Batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju (LFP) hija batterija tal-jone tal-litju b'rati ta 'ċċarġjar u ħatt aktar mgħaġġla.Hija batterija rikarikabbli b'LiFePO4 bħala katodu u elettrodu tal-karbonju grafiku b'dahar metalliku bħala l-anodu.

Il-batteriji LiFePO4 għandhom densità ta 'enerġija aktar baxxa minn batteriji tal-jone tal-litju u vultaġġi operattivi aktar baxxi.Għandhom rata ta 'skarika baxxa b'kurvi orizzontali u huma aktar sikuri minn Li-ion.Dawn il-batteriji huma magħrufa wkoll bħala batteriji tal-ferrofosfat tal-litju.

L-Invenzjoni tal-Batteriji LiFePO4

Il-batteriji LiFePO4 ġew ivvintati minn John B. Goodenough u Arumugam Manthiram.Kienu fost l-ewwel li ddeterminaw il-materjali użati fil-batteriji tal-jone tal-litju.Il-materjali tal-anodi mhumiex ideali għal batteriji tal-jone tal-litju minħabba t-tendenza tagħhom għal short-circuiting immedjat.

Ix-xjentisti sabu li l-materjali tal-katodu huma aħjar meta mqabbla mal-katodi tal-batterija tal-jone tal-litju.Dan huwa speċjalment notevoli fil-varjanti tal-batterija LiFePO4.Huma jtejbu l-istabbiltà u l-konduttività u jtejbu varjetà ta 'aspetti oħra.

Dawn il-ġranet, il-batteriji LiFePO4 jinstabu kullimkien u għandhom diversi applikazzjonijiet, inkluż l-użu f'dgħajjes, sistemi solari u vetturi.Il-batteriji LiFePO4 huma ħielsa mill-kobalt u huma inqas għaljin mill-biċċa l-kbira tal-alternattivi.Mhuwiex tossiku u huwa taħt ħajja itwal fuq l-ixkaffa.

Speċifikazzjonijiet tal-batterija LFP -

Il-Funzjoni tas-Sistemi ta 'Ġestjoni tal-Batterija fil-Batteriji LFP

Il-batteriji LFP huma komposti minn aktar minn sempliċiment ċelloli konnessi;għandhom sistema li tiżgura li l-batterija tibqa’ f’limiti sikuri.Sistema ta 'ġestjoni tal-batterija (BMS) tissalvagwardja, tikkontrolla u timmonitorja l-batterija taħt kundizzjonijiet operattivi biex tiżgura s-sigurtà u testendi l-ħajja tal-batterija.

Il-funzjoni tas-Sistemi ta 'Ġestjoni tal-Batterija fil-Batteriji LFP -

Minkejja l-fatt li ċ-ċelloli tal-fosfat tal-ħadid tal-litju huma aktar tolleranti, huma madankollu suxxettibbli għal vultaġġ żejjed waqt l-iċċarġjar, li jnaqqas il-prestazzjoni.Il-materjal użat għall-katodu jista' potenzjalment jiddeterjora u jitlef l-istabbiltà tiegħu.Il-BMS jirregola l-output ta 'kull ċellula u jiżgura li jinżamm il-vultaġġ massimu tal-batterija.

Hekk kif il-materjali tal-elettrodu jiddegradaw, Undervoltage isir tħassib sever.Jekk il-vultaġġ ta 'kwalunkwe ċellula jaqa' taħt limitu speċifikat, il-BMS jiskonnettja l-batterija miċ-ċirkwit.Iservi wkoll bħala backstop f'kondizzjoni ta 'kurrent żejjed u se jagħlaq it-tħaddim tiegħu waqt short-circuiting.

Batteriji LiFePO4 vs Batteriji tal-jone tal-litju

Il-batteriji LiFePO4 mhumiex adattati għal apparat li jintlibes bħal arloġġi.Huma taħt densità ta 'enerġija aktar baxxa minn kwalunkwe batterija tal-litju oħra.Madankollu, huma l-aħjar ħaġa għal sistemi ta 'enerġija solari, RVs, golf carts, bass boats, u muturi elettriċi.

★ Wieħed mill-vantaġġi ewlenin ta 'dawn il-batteriji huwa l-ħajja taċ-ċiklu tagħhom.

Dawn il-batteriji jistgħu jdumu aktar minn 4x itwal minn oħrajn.Huma aktar sikuri u jistgħu jilħqu sa 100% tal-fond tal-iskariku, li jfisser li jistgħu jiġu utilizzati għal perjodu aktar estiż.

Hawn taħt hemm raġunijiet addizzjonali għaliex dawn il-batteriji huma alternattiva aħjar għall-batteriji tal-jone tal-Liju.

★Kost baxx

Il-batteriji LFP huma komposti minn ħadid u fosfru, imminati fuq skala enormi, u huma rħas.L-ispiża tal-batteriji LFP hija stmata li tkun daqs 70 fil-mija inqas għal kull kg minn batteriji NMC b'ħafna nikil.Il-kompożizzjoni kimika tagħha tipprovdi vantaġġ fl-ispiża.L-inqas prezzijiet taċ-ċelluli rrappurtati għal batteriji LFP niżlu taħt $100/kWh għall-ewwel darba fl-2020.

★Impatt Ambjentali Żgħir
Il-batteriji LFP ma fihomx nikil jew kobalt, li huma għaljin u għandhom impatt ambjentali kbir.Dawn il-batteriji huma rikarikabbli li juri l-eko-friendly tagħhom.

★Effiċjenza u Prestazzjoni Mtejba
Il-batteriji LFP huma magħrufa għaċ-ċiklu tal-ħajja twil tagħhom, li jagħmluhom għażla popolari għal applikazzjonijiet li jeħtieġu output ta 'enerġija affidabbli u konsistenti maż-żmien.Dawn il-batteriji jesperjenzaw rati ta 'telf ta' kapaċità aktar bil-mod minn batteriji oħra tal-jone tal-litju, li jgħin biex jippreserva l-prestazzjoni tagħhom fit-tul.Barra minn hekk, għandhom vultaġġ operattiv aktar baxx, li jirriżulta f'inqas reżistenza interna u veloċitajiet ta 'ċarġ/ħatt aktar mgħaġġla.

★Sikurezza u Stabbiltà Mtejba
Il-batteriji LFP huma termali u kimikament stabbli, għalhekk huma inqas probabbli li jisplodu jew jieħdu n-nar.LFP jipproduċi wieħed minn sitta tas-sħana ta 'NMC b'ħafna nikil.Minħabba li r-rabta Co-O hija aktar b'saħħitha fil-batteriji LFP, l-atomi ta 'l-ossiġnu jiġu rilaxxati aktar bil-mod jekk jiġu short-circuited jew imsaħħna żżejjed.Barra minn hekk, l-ebda litju ma jibqa 'f'ċelluli kompletament iċċarġjati, u jagħmilhom reżistenti ħafna għat-telf ta' ossiġnu meta mqabbla mar-reazzjonijiet eżotermiċi li dehru f'ċelluli oħra tal-litju.

★Żgħar u Ħfief
Il-batteriji LFP huma kważi 50% eħfef mill-batteriji tal-ossidu tal-manganiż tal-litju.Huma sa 70% eħfef minn batteriji taċ-ċomb-aċidu.Meta tuża batterija LiFePO4 f'vettura, tuża inqas gass u għandek aktar manuvrabbiltà.Huma wkoll żgħar u kompatti, li jippermettulek tiffranka spazju fuq l-iskuter, id-dgħajsa, l-RV jew l-applikazzjoni industrijali tiegħek.

Batteriji LiFePO4 vs Batteriji mhux tal-litju
Batteriji mhux tal-litju għandhom numru ta 'vantaġġi iżda x'aktarx jiġu sostitwiti f'nofs it-terminu minħabba l-potenzjal tal-batteriji LiFePo4 ġodda peress li t-teknoloġija anzjani hija għalja u inqas effiċjenti.

☆ Batteriji ta 'Aċidu taċ-Ċomb
Batteriji taċ-ċomb-aċidu jistgħu jidhru li huma kosteffettivi għall-ewwel, iżda jispiċċaw jiswew aktar fit-tul.Dan huwa dovut għall-fatt li jeħtieġu manutenzjoni u sostituzzjoni aktar frekwenti.Batterija LiFePO4 se ddum 2-4 darbiet itwal mingħajr ebda manutenzjoni meħtieġa.

☆ Batteriji tal-ġel
Il-batteriji tal-ġel, bħall-batteriji LiFePO4, ma jeħtiġux iċċarġjar frekwenti u ma jitilfux il-ħlas waqt li jkunu maħżuna.Iżda l-batteriji tal-ġel jiċċarġjaw b'rata aktar bil-mod.Jeħtieġ li jiġu skonnettjati malli jkunu kompletament iċċarġjati biex tiġi evitata l-qerda.

☆ Batteriji AGM
Filwaqt li l-batteriji AGM huma f'riskju għoli li ssirilhom ħsara taħt il-kapaċità ta '50%, il-batteriji LiFePO4 jistgħu jiġu skarikati kompletament mingħajr ebda riskju ta' ħsara.Ukoll, huwa diffiċli li żżommhom up.

Applikazzjonijiet għal Batteriji LiFePO4
Il-batteriji LiFePO4 għandhom ħafna applikazzjonijiet ta 'valur, inklużi

●Fishing Dgħajjes u Kayaks: Tista 'tqatta' aktar ħin fuq l-ilma b'inqas ħin ta 'ċċarġjar u runtime itwal.Inqas piż jipprovdi tqandil aktar faċli u speed bump waqt kompetizzjonijiet tas-sajd b'ħafna interessi.

●Mobility scooters u mopeds: M'hemm l-ebda piż mejjet biex inaqqas inti.Iċċarġja l-batterija tiegħek għal inqas minn kapaċità sħiħa għal vjaġġi spontanji mingħajr ma ssirilha ħsara.

●Solar konfigurazzjonijiet: Ġorr batteriji ħfief LiFePO4 kull fejn il-ħajja tieħdok (anke fuq muntanji jew barra mill-grid) biex tisfrutta l-qawwa tax-xemx.

●Użu kummerċjali: Dawn huma l-aktar sikuri, batteriji tal-litju aktar ħorox li jagħmilhom ideali għal applikazzjonijiet industrijali bħal magni tal-art, liftgates, u aktar.

Barra minn hekk, il-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju jħaddmu ħafna apparati oħra bħal flashlights, sigaretti elettroniċi, tagħmir tar-radju, dawl ta 'emerġenza, u oġġetti oħra.

Possibbiltajiet għall-Implimentazzjoni LFP fuq Skala Widgħa
Filwaqt li l-batteriji LFP huma inqas għaljin u aktar stabbli minn alternattivi, id-densità tal-enerġija kienet ostaklu sinifikanti għall-adozzjoni mifruxa.Il-batteriji LFP għandhom densità ta 'enerġija ħafna aktar baxxa, li tvarja bejn 15 u 25%.Madankollu, dan qed jinbidel bl-użu ta 'elettrodi eħxen bħal dawk użati fil-Mudell 3 magħmul minn Shanghai, li għandu densità ta' enerġija ta '359Wh/litru.

Minħabba ċ-ċiklu tal-ħajja twil tal-batteriji LFP, għandhom aktar kapaċità minn batteriji Li-ion ta 'piż komparabbli.Dan ifisser li d-densità tal-enerġija ta 'dawn il-batteriji se ssir aktar simili maż-żmien.

Ostaklu ieħor għall-adozzjoni tal-massa huwa li ċ-Ċina ddominat is-suq minħabba l-għadd kbir ta 'privattivi LFP.Hekk kif dawn il-privattivi jiskadu, hemm spekulazzjoni li l-produzzjoni tal-LFP, bħall-manifattura tal-vetturi, se tkun lokalizzata.

Il-manifatturi ewlenin tal-karozzi bħal Ford, Volkswagen, u Tesla jutilizzaw dejjem aktar it-teknoloġija billi jissostitwixxu formulazzjonijiet tan-nikil jew tal-kobalt.It-tħabbira reċenti minn Tesla fl-aġġornament tagħha kull tliet xhur hija biss il-bidu.Tesla pprovdiet ukoll aġġornament qasir dwar il-pakkett tal-batterija 4680 tagħha, li se jkollu densità u firxa ta 'enerġija ogħla.Huwa wkoll possibbli li Tesla tuża kostruzzjoni "cell-to-pack" biex tikkondensa aktar ċelloli u takkomoda densità ta 'enerġija aktar baxxa.

Minkejja l-età tiegħu,LFPu t-tnaqqis fl-ispejjeż tal-batterija jista 'jkun kritiku fl-aċċellerazzjoni tal-adozzjoni tal-EV tal-massa.Sal-2023, il-prezzijiet tal-jone tal-litju huma mistennija li jkunu qrib $100/kWh.LFPs jistgħu jippermettu lill-produtturi tal-karozzi biex jenfasizzaw fatturi bħall-konvenjenza jew il-ħin tal-iċċarġjar aktar milli sempliċement il-prezz.