LFP baterie

Zkratka LFP znamená Lithium-fer-fosfát (V angličtině, lithium železném fosfátu, také známý za chemického termínu LifePo4). Tato slova popisují chemické složení baterie, která se liší od složení běžné lithium-iontové baterie.

Co je to baterie LFP?

Kromě lithium-iontových baterií je na trhu s elektrickým vozidlem tiše nainstalován nový typ baterií, LFP; Ale co je to baterie LFP?

Ačkoli elektrická vozidla prokázala jejich životaschopnost v tomto případě, výrobci se přesto snaží ve všech prostředcích zlepšit baterie, aby byly oba efektivnější, trvalejší, levnější produkce a především méně znečišťující v době jejich výstavby, zatímco Slibující větší autonomii pro spotřebitele.

Jedním z nejvýznamnějších pokroků ve vývoji baterií byl vývoj a marketing LFP baterie Pro nahrazení lithium-iontových baterií, ty, které v současné době dodávají drtivou většinu elektrických vozidel na našich silnicích.

Co je to baterie LFP?

Zkratka LFP znamená Lithium-fer-fosfát (V angličtině, lithium železném fosfátu, také známý za chemického termínu LifePo4). Tato slova popisují chemické složení baterie, která se liší od složení běžné lithium-iontové baterie.

První pokusy o použití částic LifePo4 Ve složení baterie se datuje do roku 1996. Byl inženýrem v chemii Padhi a AL v Electrochemical Society (EMS) v New Jersey, který provedl tento první objev.

Zjistil však, že částice LifePO4 měly velmi špatnou elektrickou vodivost, a tak zpomalily marketing baterie LFP. Konsenzus v té době proto bylo, že tento druh baterie nemohl konkurovat energetické hustotě lithium-iontové baterie.

• Přečíst: Ford brzy uvádí na trh baterie LFP
• Přečíst: Terminologie elektrického vozu

Je to však Michel Armand, vědec a francouzský profesor, bývalý zaměstnanec společnosti Hydro-Québec, který si pomocí svých kolegů uvědomil, že pokud přidal uhlíkové nanotrubice do částic Lifepo a snížili částice velikosti, mohli bychom tak kompenzovat problémy s vodivostí.

Další vědci také pracovali na vývoji baterií LFP, jako je dosud ming Chiang, chemický inženýr tchajwanského původu. Pokročil na myšlenku používání dopingové akce pro polovodiče, což pomohlo zvýšit vodivost baterie LFP.

Jaká elektrická vozidla jsou vybavena baterií LFP?

Dnes, vzhledem k zájmu velkých výrobců při výrobě baterií pro jejich nižší nákladová elektrická vozidla, prochází baterie LFP popularita. Tesla byla prvním výrobcem, který jej nastavil ve svém modelu 3 v roce 2021, zatímco jiní výrobci, jako jsou Mercedes-Benz a Ford, plánují přejít na tento typ baterií. Byl to zájem velkých výrobců, který stimuloval vývoj tohoto typu baterií.

Jak baterie LFP funguje s ohledem na lithium-iontovou baterii?

Hlavní rozdíl mezi baterií LFP a obyčejnou lithium-iontovou baterií (NCM/nikl-cobalt mangan nebo NCA/Nickel-Cobalt Aluminium) je hlavně v chemickém složení katody. Místo použití kovů, jako je kobalt, nikl nebo mangan, budeme spíše upřednostňovat železo.

Je proto důležité určit, že baterie LFP také obsahuje lithiové ionty uvnitř elektrolytu. Ve skutečnosti kromě chemického složení katody funguje baterie LFP přesně stejným způsobem jako lithium-iontová baterie. Fyzicky je to téměř identické.

V používání se tedy nabije stejným způsobem a dává svému majiteli stejný druh zkušeností, s výjimkou skutečnosti, že tato baterie může být neustále dobije na 100 %, aniž by prokázala známky předčasné degradace, to znamená Řekněte ztrátu autonomie nebo zpomalení rychlosti dobíjení.

Jaké jsou výhody a nevýhody baterie LFP?

100 % nabíjení je jednou z hlavních výhod baterie LFP, protože tato praxe nezpůsobuje předčasnou degradaci, jako je tomu v případě lithium-iontové baterie. Existuje také skutečnost, že baterie LFP je trvale s několika nabíjecími cykly. Například, pokud nejtrvalejší lithium-iontové baterie nabízejí až 1 500 nabíjecích cyklů, může baterie LFP dosáhnout až 2 000 cyklů.

Pak je tu jeho chemické složení, které umožňuje snížit jeho závislost na kontroverzních materiálech, jako je kobalt a nikl. Nejenže je železo snazší extrahovat, a proto méně znečišťující, když je to extrakce, ale je také snazší recyklovat, což umožňuje bateriím snadno vstoupit do stávajících procesů recyklace. Pak jsou náklady na tento kov, který je jasně nižší a umožňuje výrobcům snížit jejich výrobní náklady v době výstavby baterie.

Nabízí baterie LFP více autonomie než lithium-iontová baterie?

Na druhé straně je hustota energie baterie LFP, tj. Schopnost ukládat energii déle v závislosti na její velikosti (měřené ve Wattheures/Kilo), mnohem nižší než hustota baterií nikl lithium-ion. Jako odkaz, nejlepší lithium-iontové baterie dosáhnou hustoty energie 325 watherus/kilo. Na druhé straně baterie LFP v současné době omezuje kolem 150 watthers/kilo.

Tato realita však nutí výrobce automobilů, aby vytvořili baterii, jejíž kapacita je vyšší k dosažení stejné autonomie. Tesla Model 3 je perfektním příkladem. Starý model měl lithium-iontovou baterii s kapacitou 53 kilowatthodin, zatímco současný model vybavený s baterií LFP se zvyšuje kapacita na 60 kilowatt hodin. Konečně, vzhledem ke složení na základě železa je baterie LFP mnohem těžší než niklová lithium-iontová baterie, která přispívá ke zvýšení čisté hmotnosti vozidla.

Nedávný pokrok v aerodynamice elektrických vozidel a softwaru pro správu energie však díky pomoci umělé inteligenci umožňuje automobilů tyto problémy překonat tyto problémy. Jako důkaz, i přes baterii, která je méně energeticky hustá, se Tesla stále podařilo extrahovat více autonomie z modelu 3, což jí umožnilo jít od 400 na 438 kilometrů.

LFP baterie

Lithium Ferro Fosfátová technologie (také pojmenovaná také LFP nebo LifePO4), která se objevila v roce 1996, nahradila další technologie baterií kvůli jeho technickým aktivům a velmi vysoké úrovni bezpečnosti nahrazující další technologie baterií a velmi vysokou úroveň bezpečnosti.

Vzhledem k vysoké hustotě výkonu se tato technologie používá v aplikacích středních trakcí se středním výkonem (robotika, AGV, e-mobilita, dodávka posledního kilometru atd.) nebo těžká trakce (mořská trakce, průmyslová vozidla atd.)

Dlouhá životnost LFP a možnost hlubokého cyklistiky umožňují používat LifePO4 v aplikacích pro skladování energie (autonomní aplikace, mimo skupinové systémy, sebekonkontinuování s baterií) nebo stacionární skladování obecně.

Hlavní aktiva lithia fosfátového železa:

• Extrémně bezpečná technologie (bez útěku tepelného jevu)
• Životnost kalendáře> 10 let
• Počet cyklů: Od roku 2000 do několika tisíc (viz Abaque níže)
• Velmi nízká toxicita pro životní prostředí (použití železa, grafitu a fosfátu)
• Velmi dobrá teplotní odolnost (až 70 ° C)
• Velmi nízká vnitřní odpor. Stabilita, dokonce se snížit během cyklů.
• Konstantní výkon v celém rozsahu vypouštění
• Snadná recyklace

Počet cyklů odhadovaných pro technologii lithia fosfátového železa (LifePO4)

Technologie LFP je technologie, která umožňuje největší počet cyklů zatížení / vypouštění. To je důvod, proč je tato technologie přijímána hlavně ve stacionárních systémech pro skladování energie (sebekonkonstrukce, mimo síť, UPS, pomoc atd.) pro aplikace vyžadující významnou životnost.
Počet skutečných cyklů, které lze provádět, závisí na několika faktorech:

• Kvalita lithiových buněk
• Vypouštěcí výkon měřený v Bedna (Příklad: napájení 1/2 ° C ve W = 1/2násobek kapacity baterie v WH. U baterie 1KWH vypouštěná při 2 kW se říká, že rychlost vypouštění je 2C)
• Hloubka vypouštění (DoD)
• Prostředí: teplota, vlhkost atd.

Níže uvedený Abacus představuje počet odhadovaných cyklů pro naše lithiové fosfátové železné baterie (LFP, LifePO4) jako funkce výbojového energie a DOD. Zkušební podmínky jsou podmínky laboratoře (konstantní teplota 25 ° C, zatížení a konstantní výboj).

Ve standardním prostředí a pro cykly vyrobené při 1C poskytuje Abacus odhad počtu cyklů pro LFP:

Na konci počtu provedených cyklu, Baterie mají stále nominální kapacitu větší než 80% původní kapacity.

• Omezení olověných baterií
• Výhody lithia-iontů
• Technické srovnání lithium-ion vs olova baterií
• Studie nákladů na lithium-ionty vs olovo baterie
• Bezpečnost lithium-iontové baterie
• Technologie lithia fosfátového železa (LifePo4 nebo LFP)
• Změřte stav načítání (SOC) lithium-iontové baterie

Výše uvedený článek je exkluzivní vlastností PowerTech Systems.
Reprodukce zakázána bez povolení.