Bateri LFP

Singkatan LFP Lithium-fer-fosfat (Dalam bahasa Inggeris, lithium besi fosfat, juga dikenali di bawah istilah kimia LIFEPO4). Kata-kata ini menggambarkan komposisi kimia bateri yang berbeza dari bateri lithium-ion biasa.

Apakah bateri LFP?

Sebagai tambahan kepada bateri lithium-ion, jenis bateri baru dipasang secara senyap-senyap di pasaran kenderaan elektrik, LFP; Tetapi apakah bateri LFP?

Walaupun kenderaan elektrik telah menunjukkan daya maju mereka dalam kes itu, pengeluar bagaimanapun cuba dengan segala cara untuk memperbaiki bateri supaya mereka berdua lebih efisien, lebih tahan lama, lebih murah untuk menghasilkan dan, di atas semua, kurang mencemarkan pada masa pembinaan mereka sementara menjanjikan lebih banyak autonomi kepada pengguna.

Salah satu kemajuan yang paling ketara dalam evolusi bateri adalah pembangunan dan pemasaran Bateri LFP Untuk menggantikan bateri lithium-ion, yang kini membekalkan sebahagian besar kenderaan elektrik di jalan raya kami.

Apakah bateri LFP?

Singkatan LFP Lithium-fer-fosfat (Dalam bahasa Inggeris, lithium besi fosfat, juga dikenali di bawah istilah kimia LIFEPO4). Kata-kata ini menggambarkan komposisi kimia bateri yang berbeza dari bateri lithium-ion biasa.

Percubaan pertama untuk menggunakan zarah Lifepo4 Dalam komposisi bateri bermula pada tahun 1996. Beliau adalah Jurutera dalam Kimia Padhi dan Al di Persatuan Elektrokimia (EMS), di New Jersey, yang telah membuat penemuan pertama ini.

Walau bagaimanapun, beliau mendapati bahawa zarah LifePo4 mempunyai kekonduksian elektrik yang sangat miskin dan dengan itu memperlahankan pemasaran bateri LFP. Oleh itu, konsensus pada masa itu adalah bahawa bateri semacam ini tidak dapat bersaing dengan ketumpatan tenaga bateri lithium-ion.

• Untuk membaca: Ford akan segera memasarkan bateri LFP
• Untuk membaca: terminologi kereta elektrik

Walau bagaimanapun, Michel Armand, saintis dan profesor Perancis, bekas pekerja Hydro-Québec, yang, menggunakan rakan-rakannya, menyedari bahawa jika dia menambah nanotube karbon ke zarah lifepo dan mengurangkan zarah saiz, kita dapat mengimbangi masalah kekonduksian.

Penyelidik lain juga telah berusaha untuk membangunkan bateri LFP, seperti Chiang, seorang jurutera kimia asal Taiwan. Dia maju idea menggunakan tindakan doping untuk semikonduktor, yang membantu meningkatkan kekonduksian bateri LFP.

Kereta elektrik apa yang dilengkapi dengan bateri LFP?

Hari ini, disebabkan kepentingan pengeluar besar dalam pembuatan bateri untuk kenderaan elektrik kos rendah mereka, bateri LFP sedang mengalami populariti. Tesla adalah pengeluar pertama yang menubuhkannya dalam Model 3 pada tahun 2021, manakala pengeluar lain, seperti Mercedes-Benz dan Ford, merancang untuk beralih ke jenis bateri ini. Adalah kepentingan pengeluar besar yang telah merangsang perkembangan bateri jenis ini.

Bagaimana bateri LFP berfungsi dengan bateri lithium-ion?

Perbezaan utama antara bateri LFP dan bateri lithium-ion biasa (ncm/nickel-cobalt mangan atau nca/nickel-cobalt aluminium) terutamanya berdasarkan komposisi kimia katod. Daripada menggunakan logam seperti kobalt, nikel atau mangan, kami lebih suka mengutamakan besi.

Oleh itu, penting untuk menentukan bahawa bateri LFP juga mengandungi ion litium di dalam elektrolit. Sebenarnya, sebagai tambahan kepada komposisi kimia katod, bateri LFP berfungsi dengan cara yang sama seperti bateri lithium-ion. Secara fizikal, hampir sama.

Oleh itu, digunakan, ia dicas semula dengan cara yang sama dan ia memberikan pemiliknya jenis pengalaman yang sama, dengan pengecualian fakta bahawa bateri ini boleh diisi semula pada 100 % tanpa menunjukkan tanda -tanda kemerosotan pramatang, iaitu untuk mengatakan kehilangan autonomi atau kelembapan dalam kelajuan cas semula.

Apakah kelebihan dan kekurangan bateri LFP?

100 % Recharge adalah salah satu kelebihan utama bateri LFP, kerana amalan ini tidak menyebabkan kemerosotan pramatang seperti halnya dengan bateri lithium-ion. Terdapat juga hakikat bahawa bateri LFP lebih berkekalan dengan beberapa kitaran pengecasan. Sebagai contoh, jika bateri lithium-ion yang paling berkekalan menawarkan sehingga 1,500 kitaran pengecasan, bateri LFP boleh mencapai sehingga 2,000 kitaran.

Kemudian ada komposisi kimianya yang memungkinkan untuk mengurangkan pergantungannya terhadap bahan kontroversi seperti kobalt dan nikel. Bukan sahaja besi lebih mudah untuk diekstrak dan, oleh itu, kurang mencemarkan apabila ia adalah pengekstrakan, tetapi juga lebih mudah untuk dikitar semula, yang membolehkan bateri mudah memasuki proses kitar semula yang sedia ada. Terdapat kos logam ini yang jelas lebih rendah dan membolehkan pengeluar mengurangkan kos pengeluaran mereka pada masa pembinaan bateri.

Adakah bateri LFP menawarkan lebih banyak autonomi daripada bateri lithium-ion?

Sebaliknya, ketumpatan tenaga bateri LFP, iaitu keupayaannya untuk menyimpan tenaga lebih lama bergantung kepada saiznya (diukur dalam wattheures/kilo), jauh lebih rendah daripada bateri nikel lithium-ion. Sebagai rujukan, bateri lithium-ion terbaik mencapai ketumpatan tenaga 325 Wattheures/Kilo. Bateri LFP, sebaliknya, pada masa ini menutup sekitar 150 Watthers/Kilo.

Walau bagaimanapun, realiti ini memaksa pengeluar kereta untuk membuat bateri yang keupayaannya lebih tinggi untuk mencapai autonomi yang sama. Model Tesla 3 adalah contoh yang sempurna. Model lama mempunyai bateri lithium-ion dengan kapasiti jam 53 kilowatt, manakala model semasa dilengkapi dengan bateri LFP-Saw peningkatan kapasiti hingga 60 kilowatt. Akhirnya, disebabkan oleh komposisi berasaskan besi, bateri LFP jauh lebih berat daripada bateri lithium-ion nikel, yang menyumbang untuk meningkatkan jisim bersih kenderaan.

Walau bagaimanapun, kemajuan baru -baru ini dalam aerodinamik kenderaan elektrik dan perisian pengurusan tenaga, terima kasih kepada bantuan kecerdasan buatan, khususnya, membolehkan kereta mengatasi masalah ini. Sebagai bukti, walaupun bateri yang kurang kuat, Tesla masih berjaya mengekstrak lebih banyak autonomi dari Model 3, yang membolehkannya pergi dari 400 hingga 438 kilometer.

Bateri LFP

Muncul pada tahun 1996, teknologi fosfat lithium ferro (juga dinamakan LFP atau LIFEPO4) menggantikan teknologi bateri lain kerana aset teknikalnya dan tahap keselamatannya yang sangat tinggi.

Oleh kerana ketumpatan kuasa yang tinggi, teknologi ini digunakan dalam aplikasi daya tarikan kuasa sederhana (robotik, AGV, e-mobiliti, penghantaran kilometer terakhir, dll.) atau daya tarikan berat (daya tarikan laut, kenderaan perindustrian, dll.)))

Jangka hayat LFP dan kemungkinan berbasikal yang mendalam memungkinkan untuk menggunakan LIFEPO4 dalam aplikasi penyimpanan tenaga (aplikasi autonomi, sistem luar kumpulan, penggunaan diri dengan bateri) atau penyimpanan pegun secara umum.

Aset utama besi fosfat lithium:

• Teknologi yang sangat selamat (tiada fenomena terma yang melarikan diri)
• Jangka hayat kalendar> 10 tahun
• Bilangan kitaran: dari tahun 2000 hingga beberapa ribu (lihat abaque di bawah)
• Ketoksikan yang sangat rendah untuk persekitaran (penggunaan besi, grafit dan fosfat)
• Rintangan suhu yang sangat baik (sehingga 70 ° C)
• Rintangan dalaman yang sangat rendah. Kestabilan, walaupun berkurangan semasa kitaran.
• Kekuatan berterusan sepanjang julat pelepasan
• Kitar semula mudah

Bilangan kitaran yang dianggarkan untuk teknologi besi fosfat lithium (LIFEPO4)

Teknologi LFP adalah yang membolehkan bilangan terbesar kitaran beban / pelepasan. Inilah sebab mengapa teknologi ini kebanyakannya diterima pakai dalam sistem penyimpanan tenaga pegun (Penggunaan Sendiri, Grid Off, UPS, Bantuan, dll.) untuk aplikasi yang memerlukan jangka hayat yang penting.
Bilangan kitaran sebenar yang boleh dijalankan bergantung kepada beberapa faktor:

• Kualiti sel lithium
• Kuasa pelepasan diukur dalam C-rate (Ex: Kuasa 1/2 C dalam W = 1/2 kali kapasiti bateri di Wh. Untuk bateri 1kWh dilepaskan pada 2kW, dikatakan bahawa kadar pelepasan adalah 2c)
• Kedalaman pelepasan (DOD)
• Persekitaran: Suhu, kelembapan, dll.

Abacus di bawah mewakili bilangan kitaran yang dianggarkan untuk sel bateri besi lithium fosfat kami (LFP, LIFEPO4) sebagai fungsi kuasa pelepasan dan DOD. Keadaan ujian adalah makmal (suhu malar 25 ° C, kuasa beban dan pelepasan malar).

Dalam persekitaran standard, dan untuk kitaran yang dibuat pada 1C, abacus memberikan anggaran bilangan kitaran untuk LFP:

Pada akhir bilangan kitaran yang dibuat, Bateri masih mempunyai kapasiti nominal lebih besar daripada 80% keupayaan asal.

• Batasan bateri plumbum
• Kelebihan lithium-ion
• Perbandingan teknikal lithium-ion vs bateri plumbum
• Kajian Kos Lithium-Ion vs Bateri Lead
• Keselamatan bateri lithium-ion
• Teknologi Besi Lithium Phosphate (LIFEPO4 atau LFP)
• Ukur keadaan pemuatan (SOC) bateri lithium-ion

Artikel di atas adalah harta eksklusif sistem powertech.
Pengeluaran semula dilarang tanpa kebenaran.