Tesla's rapporten oer it tredde fearnsjier fan 2021 kundigen in oergong oan nei LiFePO4-batterijen as de nije standert yn har auto's. Mar wat binne LiFePO4-batterijen no krekt?
NEW YORK, NEW YORK, Feriene Steaten, 26 maaie 2022 /EINPresswire.com / — Binne se in better alternatyf foar Li-Ion-batterijen? Hoe ferskille dizze batterijen fan oare batterijen?
Ynlieding ta LiFePO4-batterijen
In lithium-izerfosfaat (LFP) batterij is in lithium-ion batterij mei fluggere oplaad- en ûntlaadsnelheden. It is in oplaadbere batterij mei LiFePO4 as katode en in grafityske koalstofelektrode mei in metalen efterkant as anode.
LiFePO4-batterijen hawwe in legere enerzjytichtens as lithium-ion-batterijen en legere wurkspanningen. Se hawwe in lege ûntladingssnelheid mei horizontale krommingen en binne feiliger as Li-ion. Dizze batterijen binne ek wol bekend as lithiumferrofosfaatbatterijen.
De útfining fan LiFePO4-batterijen
LiFePO4-batterijen waarden útfûn troch John B. Goodenough en Arumugam Manthiram. Sy wiene ûnder de earsten dy't de materialen bepale dy't brûkt wurde yn lithium-ion-batterijen. Anodematerialen binne net ideaal foar lithium-ion-batterijen fanwegen har oanstriid ta direkte koartsluting.
Wittenskippers hawwe ûntdutsen dat katodematerialen better binne yn ferliking mei katodes fan lithium-ion-batterijen. Dit is foaral merkber yn 'e LiFePO4-batterijfarianten. Se ferbetterje de stabiliteit en gelieding en ferbetterje in ferskaat oan oare aspekten.
Tsjintwurdich binne LiFePO4-batterijen oeral te finen en hawwe ferskate tapassingen, ynklusyf gebrûk yn boaten, sinnesystemen en auto's. LiFePO4-batterijen binne kobaltfrij en minder djoer as de measte alternativen. It is net-giftich en hat in langere houdbaarheid.
LFP Batterij Spesifikaasjes -
De funksje fan batterijbehearsystemen yn LFP-batterijen
LFP-batterijen binne opboud út mear as allinich ferbûne sellen; se hawwe in systeem dat derfoar soarget dat de batterij binnen feilige grinzen bliuwt. In batterijbehearsysteem (BMS) beskermet, kontrolearret en kontrolearret de batterij ûnder wurkomstannichheden om feiligens te garandearjen en de libbensdoer fan 'e batterij te ferlingjen.
De funksje fan batterijbehearsystemen yn LFP-batterijen -
Nettsjinsteande it feit dat lithium-izerfosfaatzellen mear tolerant binne, binne se dochs gefoelich foar oerspanning by it laden, wat de prestaasjes ferminderet. It materiaal dat brûkt wurdt foar de katode kin mooglik ferswakje en syn stabiliteit ferlieze. De BMS regelt de útfier fan elke sel en soarget derfoar dat de maksimale spanning fan 'e batterij behâlden bliuwt.
As de elektrodematerialen ôfnimme, wurdt ûnderspanning in serieuze soarch. As de spanning fan in sel ûnder in bepaalde drompel sakket, ûntkoppelt it BMS de batterij fan it sirkwy. It tsjinnet ek as in efterstop yn in oerstreamtastân en sil de operaasje útskeakelje by koartsluting.
LiFePO4-batterijen tsjin lithium-ion-batterijen
De LiFePO4-batterijen binne net geskikt foar draachbere apparaten lykas horloazjes. Se hawwe in legere enerzjytichtens as oare lithiumbatterijen. Se binne lykwols it bêste foar sinne-enerzjysystemen, campers, golfkarren, basboaten en elektryske motorfytsen.
★Ien fan 'e wichtichste foardielen fan dizze batterijen is har sykluslibben.
Dizze batterijen kinne mear as 4 kear langer duorje as oaren. Se binne feiliger en kinne in ûntladingsdjipte fan oant 100% berikke, wat betsjut dat se foar in langere perioade brûkt wurde kinne.
Hjirûnder binne ekstra redenen wêrom't dizze batterijen in better alternatyf binne foar Li-ion-batterijen.
★Lege kosten
LFP-batterijen binne gearstald út izer en fosfor, dy't op in enoarme skaal wûn wurde, en binne net djoer. De kosten fan LFP-batterijen wurde rûsd op wol 70 prosint leger per kg as dy fan nikkelrike NMC-batterijen. De gemyske gearstalling biedt in kostenfoardiel. De leechste rapportearre selprizen foar LFP-batterijen sakken foar it earst yn 2020 ûnder $ 100 / kWh.
★Lytse miljeu-ynfloed
LFP-batterijen befetsje gjin nikkel of kobalt, dy't djoer binne en in grutte miljeu-ynfloed hawwe. Dizze batterijen binne oplaadber, wat har miljeufreonlikens sjen lit.
★Ferbettere effisjinsje en prestaasjes
LFP-batterijen steane bekend om har lange libbensduur, wêrtroch't se in populêre kar binne foar tapassingen dy't betroubere en konsekwinte krêftútfier oer tiid fereaskje. Dizze batterijen ûnderfine legere kapasiteitsferlies dan oare lithium-ion-batterijen, wat helpt om har prestaasjes op lange termyn te behâlden. Derneist hawwe se in legere wurkspanning, wat resulteart yn minder ynterne wjerstân en rapper oplaad-/ûntlaadsnelheden.
★Ferbettere feiligens en stabiliteit
LFP-batterijen binne termysk en gemysk stabyl, dêrtroch is de kâns lytser dat se eksplodearje of yn 'e brân falle. LFP produseart ien-seisde fan 'e waarmte fan nikkelrike NMC. Omdat de Co-O-bining sterker is yn LFP-batterijen, wurde soerstofatomen stadiger frijlitten as se koartsluten of oerferhitte wurde. Fierder bliuwt der gjin lithium oer yn folslein opladen sellen, wêrtroch't se tige resistint binne foar soerstofferlies yn ferliking mei de eksotermyske reaksjes dy't sjoen wurde yn oare lithiumsellen.
★Lyts en lichtgewicht
LFP-batterijen binne hast 50% lichter as lithium-mangaanoxide-batterijen. Se binne oant 70% lichter as lead-soer-batterijen. As jo in LiFePO4-batterij yn in auto brûke, brûke jo minder benzine en hawwe jo mear manoeuvreerberens. Se binne ek lyts en kompakt, wêrtroch jo romte besparje kinne op jo scooter, boat, camper of yndustriële tapassing.
LiFePO4-batterijen tsjin net-lithiumbatterijen
Net-lithiumbatterijen hawwe in oantal foardielen, mar sille wierskynlik op 'e middellange termyn ferfongen wurde sjoen it potinsjeel fan 'e nije LiFePo4-batterijen, om't âldere technology djoer en minder effisjint is.
☆Leadsoerbatterijen
Lead-soer batterijen lykje miskien earst kosteneffektyf, mar se wurde úteinlik djoerder op 'e lange termyn. Dit komt troch it feit dat se faker ûnderhâld en ferfanging nedich binne. In LiFePO4-batterij sil 2-4 kear langer duorje sûnder ûnderhâld.
☆Gelbatterijen
Gelbatterijen, lykas LiFePO4-batterijen, hoege net faak opnij te laden en ferlieze gjin lading by opslach. Mar gelbatterijen laden stadiger op. Se moatte loskeppele wurde sa gau as se folslein opladen binne om ferneatiging te foarkommen.
☆AGM Batterijen
Wylst AGM-batterijen in heech risiko hawwe om skansearre te reitsjen ûnder de 50% kapasiteit, kinne LiFePO4-batterijen folslein ûntladen wurde sûnder risiko op skea. It is ek lestich om se te ûnderhâlden.
Applikaasjes foar LiFePO4-batterijen
LiFePO4-batterijen hawwe in protte weardefolle tapassingen, ynklusyf
● Fiskersboaten en Kajaks: Jo kinne mear tiid op it wetter trochbringe mei minder oplaadtiid en langere rintiid. Minder gewicht soarget foar makliker ôfhanneling en in snelheidsdrempel by fiskwedstriden mei hege ynset.
●Mobiliteitsscooters en bromfytsen: Der is gjin dead gewicht om jo te fertragen. Laad jo batterij op oant minder as folsleine kapasiteit foar spontane ritten sûnder it te beskeadigjen.
●Sinnekonfiguraasjes: Nim lichtgewicht LiFePO4-batterijen mei wêr't it libben jo ek hinne bringt (sels in berch op of bûten it net) om de sinne-enerzjy te benutten.
● Kommersjeel gebrûk: Dit binne de feilichste, sterkste lithiumbatterijen, wat se ideaal makket foar yndustriële tapassingen lykas fliermasines, oplaadkleppen en mear.
Fierder brûke lithium-izerfosfaatbatterijen in protte oare apparaten lykas zaklampen, elektroanyske sigaretten, radioapparatuer, needferljochting en oare items.
Mooglikheden foar breedskalige LFP-ymplemintaasje
Wylst LFP-batterijen minder djoer en stabiler binne as alternativen, is enerzjytichtens in wichtige barriêre west foar wiidfersprate oannimmen. LFP-batterijen hawwe in folle legere enerzjytichtens, fariearjend tusken 15 en 25%. Dit feroaret lykwols mei it brûken fan dikkere elektroden lykas dy brûkt yn 'e yn Shanghai makke Model 3, dy't in enerzjytichtens hat fan 359Wh/liter.
Troch de lange libbensduur fan LFP-batterijen hawwe se mear kapasiteit as Li-ion-batterijen fan fergelykber gewicht. Dit betsjut dat de enerzjytichtens fan dizze batterijen yn 'e rin fan' e tiid mear ferlykber sil wurde.
In oare barriêre foar massa-oannimmen is dat Sina de merk dominearre hat fanwegen de protte LFP-patinten. As dizze patinten ferrinne, is der spekulaasje dat LFP-produksje, lykas autofabrikaasje, lokalisearre wurde sil.
Grutte autofabrikanten lykas Ford, Volkswagen en Tesla brûke de technology hieltyd faker troch nikkel- of kobaltformuleringen te ferfangen. De resinte oankundiging fan Tesla yn har kwartaalupdate is mar it begjin. Tesla joech ek in koarte update oer har 4680-batterijpakket, dat in hegere enerzjytichtens en berik sil hawwe. It is ek mooglik dat Tesla "sel-nei-pakket"-konstruksje sil brûke om mear sellen te kondensearjen en in legere enerzjytichtens mooglik te meitsjen.
Nettsjinsteande syn leeftyd,LFPen de fermindering fan batterijkosten kin krúsjaal wêze foar it fersnellen fan massa-oannimmen fan elektryske auto's. Tsjin 2023 wurdt ferwachte dat de prizen fan lithium-ionen tichtby $ 100 / kWh sille wêze. LFP's kinne autofabrikanten yn steat stelle om faktoaren lykas gemak of oplaadtiid te beklamjen ynstee fan allinich priis.
Pleatsingstiid: 24 juny 2022