Батареї LFP

Засоби абревіатури LFP Літієвий фосфат (Англійською мовою, літієвий фосфат заліза, також відомий під хімічним терміном LifePO4). Ці слова описують хімічний склад акумулятора, який відрізняється від звичайного літій-іонного акумулятора.

Що таке акумулятор LFP?

Окрім літій-іонних батарей, на ринку електромобілів, LFP, не спокійно встановлюється новий тип акумуляторів; Але що таке акумулятор LFP?

Хоча електромобілі продемонстрували свою життєздатність у цій справі, виробники все -таки намагаються в будь -якому випадку покращити акумулятори, щоб вони були більш ефективними, більш тривалими, менш дорогими у виробництві і, перш за все, менш забруднюючими на момент їх будівництва, поки в той час як Обіцяючи більше самостійності споживачам.

Одним із найпомітніших досягнень еволюції батарей був розробка та маркетинг Батареї LFP Щоб замінити літій-іонні батареї, ті, які в даний час постачають переважну більшість електромобілів на наших дорогах.

Що таке акумулятор LFP?

Засоби абревіатури LFP Літієвий фосфат (Англійською мовою, літієвий фосфат заліза, також відомий під хімічним терміном LifePO4). Ці слова описують хімічний склад акумулятора, який відрізняється від звичайного літій-іонного акумулятора.

Перші спроби використовувати частинки Lifepo4 У складі акумулятора сягає 1996 року. Він був інженером з хімії Падхі та АЛ в Електрохімічному товаристві (EMS), в Нью -Джерсі, який зробив це перше відкриття.

Однак він виявив, що частинки LifePO4 мають дуже погану електропровідність і, таким чином, уповільнили маркетинг акумулятора LFP. Тому консенсус був тим, що такий вид акумулятора не міг конкурувати з щільністю енергії літій-іонного акумулятора.

• Для читання: Ford незабаром продасть батареї LFP
• Для читання: термінологія електричного автомобіля

Однак Мікель Арманд, вчений та професор французького, колишній працівник Hydro-Québec, використовуючи своїх колег, зрозумів, що якщо він додає вуглецеві нанотрубки до частинок Lifepo і зменшить частинки розміру, ми могли б таким чином компенсувати проблеми провідності.

Інші дослідники також працювали над розробкою акумуляторів LFP, таких як ще Мін Чіанг, інженер хімії тайваньського походження. Він просунув ідею використання допінгової дії для напівпровідників, що допомогло підвищити провідність акумулятора LFP.

Які електромобілі оснащені акумулятором LFP?

Сьогодні, через інтерес великих виробників у виробництві акумуляторів для їх електричних транспортних засобів з меншими витратами, акумулятор LFP зазнає популярності. Tesla був першим виробником, який встановив його у своїй моделі 3 у 2021 році, тоді як інші виробники, такі як Mercedes-Benz та Ford, планують перейти до цього типу акумуляторів. Саме зацікавленість великих виробників стимулювала розвиток цього типу акумуляторів.

Як працює акумулятор LFP відносно літій-іонного акумулятора?

Основна відмінність між акумулятором LFP та звичайним літій-іонним акумулятором (марганцем NCM/Nickel-Cobalt або алюмінієм NCA/Nickel-Cobalt) в основному базується на хімічному складі катода. Замість того, щоб використовувати такі метали, як кобальт, нікель або марганець.

Тому важливо вказати, що акумулятор LFP також містить іони літію всередині електроліту. Насправді, крім хімічного складу катода, акумулятор LFP працює точно так само, як літій-іонний акумулятор. Фізично це майже однакове.

Таким чином, у використанні він заряджається таким же чином, і він надає власнику той самий досвід, за винятком того, що цей акумулятор може постійно зарядитись на 100 %, не демонструючи ознаки передчасної деградації, тобто Скажімо, втрата автономії або уповільнення швидкості поповнення.

Які переваги та недоліки акумулятора LFP?

100 % зарядка є однією з головних переваг акумулятора LFP, оскільки ця практика не спричиняє передчасної деградації, як це стосується літій-іонного акумулятора. Існує також той факт, що акумулятор LFP більш триває з декількома циклами зарядки. Наприклад, якщо найбільш постійні літій-іонні батареї пропонують до 1500 циклів зарядки, акумулятор LFP може досягти до 2000 циклів.

Потім є його хімічний склад, який дозволяє зменшити його залежність від суперечливих матеріалів, таких як кобальт та нікель. Мало того, що залізо простіше витягти, а отже, менше забруднює, коли воно витягує, але й простіше переробити, що дозволяє батарейам легко входити в існуючі процеси переробки. Тоді є вартість цього металу, яка явно нижча і дозволяє виробникам зменшити свої виробничі витрати на момент будівництва акумулятора.

Чи пропонує акумулятор LFP більше автономії, ніж літій-іонний акумулятор?

З іншого боку, щільність енергії акумулятора LFP, тобто його здатність зберігати енергію довше залежно від її розміру (вимірюється у воттері/кілограмах) значно нижча, ніж у батареї нікель-іонного іонного іонного. Як орієнтир, найкращі літій-іонні батареї досягають щільності енергії 325 ватт/кілограм. З іншого боку.

Однак ця реальність змушує виробників автомобілів зробити акумулятор, потужність якої вища, щоб досягти тієї ж автономії. Tesla Model 3 – ідеальний приклад. Стара модель мала літій-іонний акумулятор потужністю 53 кіловат, тоді як поточна модель, оснащена акумулятором LFP, її потужність збільшується до 60 кіловатів. Нарешті, завдяки своєму складі на основі заліза акумулятор LFP набагато важчий, ніж літій-іонний акумулятор, що не може, сприяє збільшенню чистої маси транспортного засобу.

Однак останній прогрес в аеродинаміці електромобілів та програмного забезпечення для управління енергією, завдяки допомозі штучного інтелекту, зокрема, дозволяють автомобілям подолати ці проблеми. Як доказ, незважаючи на акумулятор, який менш енергійний щільний, Tesla все -таки вдалося витягнути більше автономії з моделі 3, що дозволило їй перейти від 400 до 438 кілометрів.

Батареї LFP

З’явився в 1996 році, технологія феосфату літію (також названий LFP або LifePO4) витісняє інші технології акумулятора завдяки технічним активам та дуже високому рівню безпеки.

Завдяки своїй високій щільності потужності ця технологія використовується в середніх додатках до тяги (робототехніка, AGV, електронна мобільність, доставка останнього кілометра тощо.) або важка тяга (морська тяга, промислові транспортні засоби тощо.))

Довгий термін експлуатації LFP та можливість глибокого циклу дає змогу використовувати LifePO4 у додатках для зберігання енергії (автономні додатки, позашляхові системи, самопочуття з акумулятором) або стаціонарне зберігання в цілому.

Основні активи літієвого фосфатного заліза:

• Надзвичайно безпечна технологія (без втікаючого теплового явища)
• Тривалість календаря> 10 років
• Кількість циклів: з 2000 до кількох тисяч (див. Абаке нижче)
• Дуже низька токсичність для навколишнього середовища (використання заліза, графіту та фосфату)
• Дуже хороша температурна стійкість (до 70 ° C)
• Дуже низький внутрішній опір. Стабільність, навіть зменшується під час циклів.
• Постійна потужність у всьому діапазоні розрядів
• Легка переробка

Кількість циклів, оцінених для технології заліза фосфатів літію (LifePO4)

Технологія LFP – це та, яка дозволяє найбільшу кількість циклів навантаження / розряду. Це причина, чому ця технологія в основному прийнята в стаціонарних системах зберігання енергії (самопочуття, поза мережею, ДБЖ, допомога тощо.) для заяв, що вимагають значного тривалості життя.
Кількість реальних циклів, які можна проводити, залежить від декількох факторів:

• Якість літієвих клітин
• Потужність розряду, виміряна в С-час (Наприклад: потужність 1/2 С в W = 1/2 рази більше ємності акумулятора в WH. Для акумулятора 1 кВт · год виписаний на 2 кВт, кажуть, що швидкість розряду становить 2в)
• Глибина розряду (DOD)
• Навколишнє середовище: температура, вологість тощо.

Нижче Abacus представляє кількість розрахункових циклів для наших літієвих фосфатних залізних клітин (LFP, LIFEPO4) як функція потужності розряду та DOD. Умови випробування – це лабораторія (постійна температура 25 ° С, потужність навантаження та постійний розряд).

У стандартному середовищі та для циклів, зроблених при 1С, Abacus дає оцінку кількості циклів для LFP:

В кінці кількості зробленого циклу, Акумулятори все ще мають номінальну ємність Більше 80% початкової ємності.

• Обмеження свинцевих акумуляторів
• Переваги літій-іона
• Технічне порівняння літій-іонного та свинцевого батареї
• Літій-іонне дослідження проти свинцевих акумуляторів
• Безпека літій-іонної батареї
• Літієва фосфатна технологія заліза (LifePO4 або LFP)
• Виміряйте стан завантаження (SOC) літій-іонного акумулятора

Наведена вище стаття є ексклюзивною властивістю PowerTech Systems.
Розмноження заборонено без дозволу.