LFP Piller

LFP kısaltma anlamına gelir Lityum-fer-fosfat (İngilizce olarak, Lifepo4 kimyasal terimi altında da bilinen lityum demir fosfat). Bu kelimeler, sıradan bir lityum iyon pilinden farklı olan pilin kimyasal bileşimini tanımlar.

LFP pil nedir?

Lityum-iyon pillere ek olarak, elektrikli araç pazarına LFP’ye sessizce yeni bir pil monte edilmiştir; Ama LFP pil nedir?

Elektrikli araçlar davada yaşayabilirliklerini göstermiş olsa da, üreticiler yine de pilleri iyileştirmeye çalışıyorlar, böylece hem daha verimli, daha kalıcı, üretimi daha ucuz hem de her şeyden önce, yapıları sırasında daha az kirletiyor. Tüketiciler için daha fazla özerklik vaat etmek.

Pillerin evrimindeki en önemli gelişmelerden biri, LFP Piller Lityum-iyon pilleri değiştirmek için, şu anda yollarımızdaki elektrikli araçların büyük çoğunluğunu sağlayanlar.

LFP pil nedir?

LFP kısaltma anlamına gelir Lityum-fer-fosfat (İngilizce olarak, Lifepo4 kimyasal terimi altında da bilinen lityum demir fosfat). Bu kelimeler, sıradan bir lityum iyon pilinden farklı olan pilin kimyasal bileşimini tanımlar.

Parçacıkları kullanmaya yönelik ilk denemeler Lifepo4 Bir pil bileşiminde 1996’ya kadar uzanır. Bu ilk keşfi yapan New Jersey’deki Elektrokimyasal Toplumunda (EMS) Kimya Padhi ve Al Mühendisiydi.

Bununla birlikte, Lifepo4 parçacıklarının çok zayıf bir elektrik iletkenliğine sahip olduğunu ve böylece LFP pilinin pazarlamasını yavaşlattığını bulmuştu. O zamanki fikir birliği, bu tür bir pilin lityum-iyon pilin enerji yoğunluğu ile rekabet edememesi idi.

• Okumak için: Ford yakında LFP pilleri pazarlayacak
• Okumak için: Elektrikli arabanın terminolojisi

Bununla birlikte, meslektaşlarını kullanarak, Lifepo parçacıklarına karbon nanotüpleri eklerse ve boyut parçacıklarını azalttığımızda, iletkenlik sorunlarını telafi edebileceğimizi fark eden Michel Armand, bilim adamı ve Fransız profesör eski Hydro-Québec’in eski çalışanıdır.

Diğer araştırmacılar, Tayvan kökenli bir kimya mühendisi olan henüz Ming Chiang gibi LFP pilleri geliştirmek için çalıştılar. Bir LFP pilinin iletkenliğini artırmaya yardımcı olan yarı iletkenler için doping eylemini kullanma fikrini geliştirdi.

Hangi elektrikli arabalar LFP pil ile donatılmıştır?

Bugün, daha düşük maliyetli elektrikli araçları için büyük üreticilerin pil üretimine olan ilgisi nedeniyle, LFP pili popülerlikten geçiyor. Tesla, 2021’de Model 3’te kuran ilk üreticiydi, Mercedes-Benz ve Ford gibi diğer üreticiler bu tür pillere geçmeyi planlıyor. Bu tür pillerin gelişimini teşvik eden büyük üreticilerin ilgisiydi.

LFP pilinin lityum iyon pili ile nasıl çalıştığı?

Bir LFP pil ve sıradan bir lityum iyon pil (NCM/nikel-kobalt manganez veya NCA/nikel-cobalt alüminyum) arasındaki ana ayrım esas olarak katodun kimyasal bileşimine dayanmaktadır. Kobalt, nikel veya manganez gibi metalleri kullanmak yerine, demir önceliklendirmeyi tercih edeceğiz.

Bu nedenle, bir LFP pilinin bir elektrolit içinde lityum iyonları içerdiğini belirtmek önemlidir. Aslında, katodun kimyasal bileşimine ek olarak, LFP pil bir lityum iyon pil ile aynı şekilde çalışır. Fiziksel olarak, neredeyse aynı.

Bu nedenle, kullanımda, aynı şekilde şarj edilir ve bu pilin erken bozulma belirtileri göstermeden sürekli olarak % 100 olarak şarj edilebileceği haricinde, aynı tür deneyimi sunar, yani Şarj hızında özerklik kaybı veya yavaşlama deyin.

LFP pilin avantajları ve dezavantajları nelerdir?

% 100 şarj, LFP pilinin ana avantajlarından biridir, çünkü bu uygulama lityum-iyon pilde olduğu gibi erken bozulmaya neden olmaz. Bir LFP pilinin birkaç şarj döngüsüyle daha kalıcı olduğu gerçeği de var. Örneğin, en kalıcı lityum iyon pilleri 1.500’e kadar şarj döngüsü sunarsa, LFP pil 2.000 döngüye kadar ulaşabilir.

Sonra, kobalt ve nikel gibi tartışmalı malzemelere bağımlılığını azaltmayı mümkün kılan kimyasal bileşimi var. Sadece demirin çıkarılması daha kolay değil ve bu nedenle ekstraksiyon olduğunda daha az kirletici değil, aynı zamanda geri dönüşüm de daha kolaydır, bu da pillerin mevcut geri dönüşüm işlemlerine kolayca girmesine izin verir. O zaman açıkça daha düşük olan ve üreticilerin pilin inşası sırasında üretim maliyetlerini azaltmasına izin veren bu metalin maliyeti vardır.

LFP pil, lityum iyon pilden daha fazla özerklik sunuyor mu??

Öte yandan, bir LFP pilin enerji yoğunluğu, yani büyüklüğüne bağlı olarak enerjiyi daha uzun süre saklama yeteneği (wattheures/kilo olarak ölçülür), pillerden çok daha düşüktür Nikel lityum iyon. Referans olarak, en iyi lityum iyon piller 325 su/kilo enerji yoğunluğuna ulaşır. LFP pil ise şu anda 150 watthers/kilo civarında.

Bununla birlikte, bu gerçeklik otomobil üreticilerini aynı özerkliğe ulaşmak için kapasitesi daha yüksek olan bir pil yapmaya zorlar. Tesla Model 3 mükemmel bir örnektir. Eski modelin 53 kilowatt saat kapasiteli bir lityum iyon pili vardı, mevcut modelle donatılmış bir LFP pil testeresi kapasitesi 60 kilowatt saate yükseldi. Son olarak, demir bazlı kompozisyonu nedeniyle, LFP pili bir nikel lityum iyon pilinden çok daha ağırdır, bu da aracın net kütlesini arttırmaya katkıda bulunur.

Bununla birlikte, özellikle yapay zeka yardımı sayesinde elektrikli araçların ve enerji yönetimi yazılımının aerodinamiğindeki son ilerlemeler, otomobillerin bu sorunların üstesinden gelmesine izin verin. Kanıt olarak, daha az enerjik olarak yoğun bir pile rağmen, Tesla hala model 3’ten daha fazla özerklik çıkarmayı başardı, bu da 400’den 438 kilometreye çıkmasına izin verdi.

LFP Piller

1996 yılında ortaya çıkan lityum ferro fosfat teknolojisi (LFP veya Lifepo4 olarak da adlandırılır), teknik varlıkları ve çok yüksek güvenlik seviyesi nedeniyle diğer pil teknolojilerini destekliyor.

Yüksek güç yoğunluğu nedeniyle, bu teknoloji orta güç çekiş uygulamalarında (robotik, AGV, e-mobilite, son kilometrenin teslimatı, vb.) veya ağır çekiş (deniz çekişi, endüstriyel araçlar, vb.))

LFP’nin uzun ömrü ve derin bisiklete binme olasılığı, LifePO4’ün enerji depolama uygulamalarında (otonom uygulamalar, grup dışı sistemler, pille kendini tüketme) veya genel olarak sabit depolama alanında kullanmayı mümkün kılar.

Lityum fosfat demirin ana varlıkları:

• Son derece güvenli teknoloji (kaçak termal fenomen yok)
• Takvim ömrü> 10 yıl
• Döngü Sayısı: 2000’den Birkaç Bine (Aşağıdaki Abaque’e bakın)
• Çevre için çok düşük toksisite (demir, grafit ve fosfat kullanımı)
• Çok iyi sıcaklık direnci (70 ° C’ye kadar)
• Çok düşük iç direnç. İstikrar, döngüler sırasında bile azalır.
• Deşarj aralığı boyunca sabit güç
• Kolay Geri Dönüşüm

Lityum fosfat demir teknolojisi için tahmin edilen döngü sayısı (Lifepo4)

LFP teknolojisi, en fazla sayıda yük / deşarj döngüsüne izin veren teknolojidir. Bu teknolojinin esas olarak sabit enerji depolama sistemlerinde (kendini tüketme, şebeke dışı, UPS, yardım vb.) önemli bir ömür gerektiren uygulamalar için.
Gerçekleştirilebilen gerçek döngü sayısı çeşitli faktörlere bağlıdır:

• Lityum hücre kalitesi
• İçinde ölçülen deşarj gücü C-hızı (Örn: WH’deki pilin kapasitesinin w = 1/2 katı 1/2 C gücü. 1kWh’lik bir pil için 2kW’da boşalmış, deşarj oranının 2c olduğu söylenir)
• Deşarj derinliği (DOD)
• Çevre: sıcaklık, nem, vb.

Aşağıdaki abaküs, deşarj gücünün ve DOD’un bir fonksiyonu olarak lityum fosfat demir pil hücrelerimiz (LFP, Lifepo4) için tahmini döngü sayısını temsil etmektedir. Test koşulları bir laboratuvarın (25 ° C sabit sıcaklık, yük gücü ve sabit deşarj).

Standart ortamda ve 1C’de yapılan döngüler için abaküs, LFP için döngü sayısını tahmin eder:

Yapılan döngü sayısının sonunda, Piller hala nominal kapasiteye sahip % 80’den fazla orijinal kapasitenin.

• Kurşun pillerin sınırlamaları
• Lityum iyonunun avantajları
• Teknik Karşılaştırma Lityum-iyon ve kurşun piller
• Lityum-iyon maliyet çalışması ve kurşun piller
• Lityum-iyon pil güvenliği
• Lityum fosfat demir teknolojisi (Lifepo4 veya LFP)
• Bir lityum iyon pilin yükleme durumunu (SOC) ölçün

Yukarıdaki makale PowerTech Systems’ın özel mülküdür.
Üreme yetkisi olmadan yasaklandı.