Mi az LFP akkumulátor? | RPM, lítium -foszfát akkumulátor – PowerTech rendszerek
LFP akkumulátorok
Contents
- 1 LFP akkumulátorok
- 1.1 Mi az LFP akkumulátor?
- 1.2 Mi az LFP akkumulátor?
- 1.3 Milyen elektromos autók vannak felszerelve LFP akkumulátorral?
- 1.4 Hogyan működik az LFP akkumulátor a lítium-ion akkumulátorral szemben?
- 1.5 Milyen előnyei és hátrányai vannak az LFP akkumulátornak?
- 1.6 Az LFP akkumulátor több autonómiát kínál, mint a lítium-ion akkumulátor??
- 1.7 LFP akkumulátorok
Az LFP rövidítése azt jelenti Lítium-fer-foszfát (Angolul lítium vas -foszfát, a LIFEPO4 kémiai kifejezés alatt is ismert). Ezek a szavak leírják az akkumulátor kémiai összetételét, amely különbözik a szokásos lítium-ion akkumulátorától.
Mi az LFP akkumulátor?
A lítium-ion akkumulátorok mellett egy új típusú akkumulátort is csendesen telepítenek az elektromos jármű piacára, az LFP-t; De mi az LFP akkumulátor?
Noha az elektromos járművek bebizonyították életképességüket az esetben, a gyártók mindazonáltal minden eszközön próbálkoznak az akkumulátorok javítására, hogy mindkettő hatékonyabb, tartósabb, olcsóbb előállítása és mindenekelőtt kevésbé szennyező, miközben építésük idején kevésbé szennyeződik. Több autonómiát ígér a fogyasztók számára.
Az akkumulátorok fejlődésében az egyik legjelentősebb előrelépés a fejlesztés és a marketing LFP akkumulátorok A lítium-ion akkumulátorok cseréjéhez azok, amelyek jelenleg az elektromos járművek túlnyomó többségét szállítják az utakon.
Mi az LFP akkumulátor?
Az LFP rövidítése azt jelenti Lítium-fer-foszfát (Angolul lítium vas -foszfát, a LIFEPO4 kémiai kifejezés alatt is ismert). Ezek a szavak leírják az akkumulátor kémiai összetételét, amely különbözik a szokásos lítium-ion akkumulátorától.
Az első kísérlet a részecskék használatára LifePo4 Az akkumulátor összetételében 1996 -ban nyúlik vissza. A New Jersey -i Electrochemical Society (EMS) kémiai Padhi és Al mérnöke volt, aki ezt az első felfedezést készítette.
Megállapította azonban, hogy a LIFEPO4 részecskék nagyon rossz elektromos vezetőképességgel rendelkeznek, és így lelassították az LFP akkumulátor marketingjét. Abban az időben konszenzus az volt, hogy az ilyen akkumulátor nem tudott versenyezni a lítium-ion akkumulátor energia sűrűségével.
- Olvasni: A Ford hamarosan forgalmazza az LFP akkumulátorokat
- Olvasás: Az elektromos autó terminológiája
Michel Armand, a tudós és a francia professzor, a Hydro-Québec volt alkalmazottja, aki kollégáit használva rájött, hogy ha szén nanocsöveket ad hozzá a LifePo részecskékhez, és csökkentett részecskéket, akkor kompenzálhatjuk a vezetőképesség problémáit.
Más kutatók az LFP akkumulátorok, például a Ming Chiang, a tajvani eredetű kémiai mérnök fejlesztésén dolgoztak. Fejlesztette a dopping művelet félvezetők számára történő használatának gondolatát, amely elősegítette az LFP akkumulátor vezetőképességének növelését.
Milyen elektromos autók vannak felszerelve LFP akkumulátorral?
Manapság, mivel a nagy gyártók érdeklődnek az alacsonyabb költségű elektromos járművek akkumulátorainak gyártása iránt, az LFP akkumulátor népszerűség alatt áll. A Tesla volt az első gyártó, aki 2021-ben beállította a 3. modelljében, míg más gyártók, mint például a Mercedes-Benz és a Ford, azt tervezik, hogy továbbmozdul az ilyen típusú akkumulátorokhoz. A nagy gyártók érdeke stimulálta az ilyen típusú akkumulátorok fejlesztését.
Hogyan működik az LFP akkumulátor a lítium-ion akkumulátorral szemben?
Az LFP akkumulátor és a szokásos lítium-ion akkumulátor (NCM/nikkel-kobalt mangán vagy NCA/nikkel-kobalt-alumínium) fő különbsége elsősorban a katód kémiai összetételén alapul. Ahelyett, hogy olyan fémeket használnánk, mint a kobalt, a nikkel vagy a mangán, inkább prioritást élvezünk a vas.
Ezért fontos meghatározni, hogy az LFP akkumulátor lítium -ionokat is tartalmaz egy elektrolitban. Valójában a katód kémiai összetételén kívül az LFP akkumulátor pontosan ugyanúgy működik, mint egy lítium-ion akkumulátor. Fizikailag ez majdnem azonos.
Így a használatban ugyanúgy újratöltik, és ugyanolyan tapasztalatokat nyújt a tulajdonosának, kivéve azt a tényt, hogy ez az akkumulátor folyamatosan újratölthető 100 % -ban anélkül, hogy a korai lebomlás jeleit mutatná, azaz mondjuk az autonómia elvesztését vagy a feltöltési sebesség lassulását.
Milyen előnyei és hátrányai vannak az LFP akkumulátornak?
A 100 % -os újratöltés az LFP akkumulátor egyik fő előnye, mivel ez a gyakorlat nem okozza a korai lebomlást, mint a lítium-ion akkumulátor esetében. Az a tény is, hogy egy LFP akkumulátor több töltési ciklus mellett tartós. Például, ha a leginkább tartós lítium-ion akkumulátorok akár 1500 töltési ciklust kínálnak, az LFP akkumulátor akár 2000 ciklust is elérhet.
Aztán ott van a kémiai összetétele, amely lehetővé teszi annak csökkentését az ellentmondásos anyagoktól, mint például a kobalt és a nikkel. A vasat nemcsak könnyebben lehet kinyerni, és ezért kevésbé szennyező, ha extrahálódik, hanem könnyebben újrahasznosítható, ami lehetővé teszi az akkumulátorok számára, hogy könnyen belépjenek a meglévő újrahasznosítási folyamatokba. Ezután ennek a fémnek a költsége egyértelműen alacsonyabb, és lehetővé teszi a gyártók számára, hogy az akkumulátor felépítésének idején csökkentsék termelési költségeiket.
Az LFP akkumulátor több autonómiát kínál, mint a lítium-ion akkumulátor??
Másrészt az LFP akkumulátor energia sűrűsége, vagyis annak képességét, hogy hosszabb ideig tárolja az energiát, annak méretétől függően (a Watheurs/kilo-ban mérve), sokkal alacsonyabb, mint. Referenciaként a legjobb lítium-ion akkumulátorok 325 wattheury/kilo energia sűrűségét érik el. Az LFP akkumulátor viszont jelenleg 150 Watthers/Kilo körül van.
Ez a valóság azonban arra készteti az autógyártókat, hogy olyan akkumulátort készítsenek, amelynek kapacitása magasabb, hogy elérje ugyanazt az autonómiát. A Tesla 3. modellje a tökéletes példa. A régi modellnek lítium-ion akkumulátora volt, 53 kilowatt órás kapacitással, míg az aktuális modellt LFP akkumulátorral ellátott kapacitással 60 kilowatt órára növekszik. Végül, vas-alapú összetételének köszönhetően az LFP akkumulátor sokkal nehezebb, mint a nikkel-lítium-ion akkumulátor, amely hozzájárul a jármű nettó tömegének növeléséhez.
Ugyanakkor az elektromos járművek és az energiagazdálkodási szoftverek aerodinamikájának közelmúltbeli előrelépése, különösen a mesterséges intelligencia segítségének köszönhetően lehetővé teszi az autók számára, hogy legyőzzék ezeket a problémákat. Bizonyítékként, annak ellenére, hogy a kevésbé energetikai szempontból sűrű akkumulátor, a Tesla még mindig sikerült több autonómiát kinyernie a 3. modellből, amely lehetővé tette számára, hogy 400-438 kilométerre menjen.
LFP akkumulátorok
1996 -ban jelent meg, a lítium -foszfát -technológia (más néven LFP vagy LIFEPO4) más akkumulátortechnológiákat helyettesít műszaki eszközei és nagyon magas szintű biztonságának köszönhetően.
Nagy teljesítmény sűrűségének köszönhetően ezt a technológiát közepes teljesítményű vontatási alkalmazásokban használják (robotika, AGV, e-mobilitás, az utolsó kilométer kézbesítése stb.) vagy nehéz tapadás (tengeri tapadás, ipari járművek stb.))
Az LFP hosszú élettartama és a mély kerékpározás lehetősége lehetővé teszi a LIFEPO4 használatát az energiatároló alkalmazásokban (autonóm alkalmazások, csoporton kívüli rendszerek, önfogyasztás akkumulátorral) vagy általában a helyhez kötött tárolásban.
A lítium -foszfát vas fő eszközei:
- Rendkívül biztonságos technológia (nincs szökött termikus jelenség)
- Naptár élettartama> 10 év
- Ciklusok száma: 2000 -től több ezerig (lásd az alábbi Abaque -t)
- Nagyon alacsony toxicitás a környezet számára (vas, grafit és foszfát használata)
- Nagyon jó hőmérsékleti ellenállás (legfeljebb 70 ° C)
- Nagyon alacsony belső ellenállás. Stabilitás, akár csökken a ciklusok során.
- Állandó teljesítmény a kisülési tartományban
- Könnyű újrahasznosítás
A lítium -foszfát vas technológiára becsült ciklusok száma (LIFEPO4)
Az LFP technológia az, amely lehetővé teszi a legtöbb terhelési / kisülési ciklust. Ez az oka annak, hogy ezt a technológiát elsősorban helyhez kötött energiatároló rendszerekben alkalmazzák (önfogyasztás, hálózaton kívüli, UPS, segítség stb.) jelentős élettartamot igénylő alkalmazásokhoz.
A végrehajtható valós ciklusok száma számos tényezőtől függ:
- Lítiumcella minősége
- A mért kisülési teljesítmény C-arány (Ex: 1/2 ° C teljesítmény w = 1/2 -szerese az akkumulátor kapacitásának a WH -ban. A 2 kW -os 1 kWh -os akkumulátor esetében azt mondják, hogy a kisülési sebesség 2C)
- Kisülési mélység (DOD)
- Környezet: Hőmérséklet, páratartalom stb.
Az alábbi ABACUS a lítium -foszfát vas akkumulátor cellák (LFP, LIFEPO4) becsült ciklusainak számát képviseli a kisülési teljesítmény és a DOD függvényében. A tesztfeltételek egy laboratóriumi helyzetek (állandó hőmérséklet 25 ° C, terhelési teljesítmény és állandó kisülés).
Standard környezetben és az 1C -nél elvégzett ciklusokban az Abacus becslést ad az LFP ciklusainak számáról:
A ciklus számának végén, Az akkumulátorok továbbra is névleges kapacitással rendelkeznek Több mint 80% az eredeti kapacitás.
- Az ólom akkumulátorok korlátozásai
- A lítium-ion előnyei
- Műszaki összehasonlítás lítium-ion vs ólom akkumulátorok
- Lítium-ion költségvizsgálat vs ólom akkumulátorok
- Lítium-ion akkumulátor biztonsága
- Lítium -foszfát vas technológia (LIFEPO4 vagy LFP)
- Mérje meg egy lítium-ion akkumulátor betöltési állapotát (SOC)
A fenti cikk a PowerTech Systems kizárólagos tulajdonsága.
A reprodukció engedély nélkül tilos.