Batéria LiFePO4

Lítium-železofosfátová batéria je lítium-iónová batéria využívajúca fosforečnan lítno-železitý (LiFePO4) ako materiál kladnej elektródy a uhlík ako materiál zápornej elektródy.
Počas procesu nabíjania sa niektoré lítiové ióny vo fosforečnane lítno-železitého extrahujú, prenesú sa na zápornú elektródu cez elektrolyt a vložia sa do uhlíkového materiálu zápornej elektródy;súčasne sa elektróny uvoľňujú z kladnej elektródy a dostávajú sa k zápornej elektróde z vonkajšieho obvodu, aby sa udržala rovnováha chemickej reakcie.Počas procesu vybíjania sa lítiové ióny extrahujú zo zápornej elektródy a cez elektrolyt sa dostanú ku kladnej elektróde.Súčasne záporná elektróda uvoľňuje elektróny a dosahuje kladnú elektródu z vonkajšieho okruhu, aby poskytla energiu pre vonkajší svet.
Batérie LiFePO4 majú výhody vysokého pracovného napätia, vysokej hustoty energie, dlhej životnosti cyklu, dobrého bezpečnostného výkonu, nízkej rýchlosti samovybíjania a bez pamäťového efektu.
Štrukturálne vlastnosti batérie
Ľavá strana lítium-železofosfátovej batérie je kladná elektróda zložená z materiálu LiFePO4 s olivínovou štruktúrou, ktorá je spojená s kladnou elektródou batérie hliníkovou fóliou.Vpravo je záporná elektróda batérie zložená z uhlíka (grafitu), ktorá je so zápornou elektródou batérie spojená medenou fóliou.V strede je polymérny separátor, ktorý oddeľuje kladnú elektródu od zápornej elektródy a lítiové ióny môžu prechádzať cez separátor, ale elektróny nie.Vnútro batérie je naplnené elektrolytom a batéria je hermeticky uzavretá v kovovom obale.

Vlastnosti lítium-železofosfátovej batérie
Vyššia hustota energie

Podľa správ je energetická hustota štvorcovej hliníkovej lítium-železofosfátovej batérie sériovo vyrábanej v roku 2018 približne 160 Wh/kg.V roku 2019 môžu niektorí vynikajúci výrobcovia batérií dosiahnuť úroveň 175-180 Wh/kg.Čipová technológia a kapacita sú väčšie, alebo je možné dosiahnuť 185 Wh/kg.
dobrý bezpečnostný výkon
Elektrochemický výkon katódového materiálu lítium-železofosfátovej batérie je relatívne stabilný, čo určuje, že má stabilnú nabíjaciu a vybíjaciu platformu.Štruktúra batérie sa preto počas procesu nabíjania a vybíjania nezmení a nebude horieť a explodovať.Je stále veľmi bezpečný za špeciálnych podmienok, ako je nabíjanie, stláčanie a akupunktúra.

Dlhá životnosť cyklu

Životnosť 1C cyklu lítium-železofosfátových batérií vo všeobecnosti dosahuje 2 000-násobok alebo dokonca viac ako 3 500-násobok, zatiaľ čo trh skladovania energie vyžaduje viac ako 4 000 - 5 000-krát, čo zaručuje životnosť 8-10 rokov, čo je viac ako 1 000 cyklov. ternárnych batérií.Životnosť olovených batérií s dlhou životnosťou je približne 300-krát.
Priemyselná aplikácia lítium-železofosfátovej batérie

Aplikácia priemyslu nových energetických vozidiel

„Plán rozvoja priemyslu energetických vozidiel na úsporu energie a nových energetických vozidiel“ mojej krajiny navrhuje, aby „celkový cieľ vývoja nových energetických vozidiel v mojej krajine bol: do roku 2020 dosiahne kumulatívna výroba a predaj nových energetických vozidiel 5 miliónov kusov a meradlo odvetvia úspor energie a nových energetických vozidiel bude na svete.predný rad".Lítium-železité fosfátové batérie sú široko používané v osobných automobiloch, osobných automobiloch, logistických vozidlách, nízkorýchlostných elektrických vozidlách atď. kvôli ich výhodám dobrej bezpečnosti a nízkej cene.Vplyvom politiky zaujímajú ternárne batérie dominantné postavenie s výhodou energetickej hustoty, ale lítium-železofosfátové batérie stále zaujímajú nenahraditeľné výhody v osobných automobiloch, logistických vozidlách a iných oblastiach.V oblasti osobných automobilov tvorili lítium-železofosfátové batérie približne 76 %, 81 %, 78 % z 5., 6. a 7. šarže „Katalógu odporúčaných modelov na podporu a aplikáciu nových energetických vozidiel“ (ďalej len označovaný ako „Katalóg“) v roku 2018. %, stále si zachováva hlavný prúd.V oblasti špeciálnych vozidiel tvorili lítium-železofosfátové batérie v roku 2018 približne 30 %, 32 % a 40 % 5., 6. a 7. šarže „Katalógu“, pričom podiel aplikácií sa postupne zvyšoval. .
Yang Yusheng, akademik Čínskej inžinierskej akadémie, je presvedčený, že používanie lítium-železitých fosfátových batérií na trhu elektrických vozidiel s predĺženým dojazdom môže nielen zlepšiť bezpečnosť vozidiel, ale aj podporiť marketing elektrických vozidiel s predĺženým dojazdom, eliminácia počtu najazdených kilometrov, bezpečnosti, ceny a nákladov čisto elektrických vozidiel.Obavy z nabíjania, následné problémy s batériou atď. V období rokov 2007 až 2013 mnohé automobilky spustili projekty čisto elektrických vozidiel s predĺženým dojazdom.

Spustite aplikáciu na napájanie

Okrem charakteristík napájacích lítiových batérií má štartovacia lítium-železofosfátová batéria tiež schopnosť okamžite poskytovať vysoký výkon.Tradičná olovená batéria je nahradená výkonovou lítiovou batériou s energiou menšou ako jedna kilowatthodina a tradičný štartovací motor a generátor sú nahradené motorom BSG., má nielen funkciu voľnobehu štart-stop, ale má aj funkcie vypnutia motora a dobehu, dobehu a rekuperácie brzdnej energie, akceleračného posilňovača a elektrickej plavby.

Aplikácie na trhu skladovania energie

Batéria LiFePO4 má rad jedinečných výhod, ako je vysoké pracovné napätie, vysoká hustota energie, dlhá životnosť, nízka rýchlosť samovybíjania, žiadny pamäťový efekt, zelená ochrana životného prostredia atď., A podporuje plynulé rozširovanie, vhodné pre veľké elektrické skladovanie energie v elektrárňach s obnoviteľnou energiou majú dobré vyhliadky na uplatnenie v oblastiach bezpečného pripojenia výroby energie do siete, špičkovej regulácie elektrickej siete, distribuovaných elektrární, zdrojov UPS a systémov núdzového napájania.
Podľa najnovšej správy o skladovaní energie, ktorú nedávno vydala medzinárodná organizácia pre prieskum trhu GTM Research, aplikácia projektov skladovania energie na strane siete v Číne v roku 2018 naďalej zvyšovala spotrebu lítium-železofosfátových batérií.
S nárastom trhu skladovania energie v posledných rokoch niektoré spoločnosti vyrábajúce elektrické batérie nasadili podnikanie v oblasti skladovania energie, aby otvorili nové aplikačné trhy pre lítium-železofosfátové batérie.Na jednej strane sa vďaka vlastnostiam ultra dlhej životnosti, bezpečného používania, veľkej kapacity a ekologickej ochrany životného prostredia môže fosforečnan lítno-železitý preniesť do oblasti skladovania energie, čo rozšíri hodnotový reťazec a podporí zriadenie nový obchodný model.Na druhej strane, systém skladovania energie podporujúci lítium-železofosfátovú batériu sa stal hlavnou voľbou na trhu.Podľa správ sa lítium-železofosfátové batérie skúšali používať v elektrických autobusoch, elektrických nákladných vozidlách, pri regulácii frekvencie na strane užívateľa a na strane siete.
1. Výroba energie z obnoviteľných zdrojov, ako je výroba veternej energie a výroba fotovoltaickej energie, je bezpečne pripojená k sieti.Inherentná náhodnosť, prerušovanosť a nestálosť výroby veternej energie určuje, že jej rozsiahly rozvoj bude mať nevyhnutne významný vplyv na bezpečnú prevádzku energetického systému.S rýchlym rozvojom odvetvia veternej energie, najmä väčšina veterných fariem v mojej krajine je „veľký centralizovaný rozvoj a prenos na veľké vzdialenosti“, výroba elektriny veľkých veterných fariem napojená na sieť predstavuje vážne výzvy pre prevádzka a riadenie veľkých energetických sietí.
Výroba fotovoltaickej energie je ovplyvnená okolitou teplotou, intenzitou slnečného svetla a poveternostnými podmienkami a výroba fotovoltaickej energie má charakteristiky náhodných výkyvov.moja krajina predstavuje vývojový trend „decentralizovaný rozvoj, nízkonapäťový prístup na mieste“ a „rozsiahly rozvoj, prístup stredného a vysokého napätia“, ktorý kladie vyššie požiadavky na špičkovú reguláciu elektrickej siete a bezpečnú prevádzku energetických systémov.
Preto sa veľkokapacitné produkty na skladovanie energie stali kľúčovým faktorom pri riešení rozporu medzi sieťou a výrobou obnoviteľnej energie.Systém na ukladanie energie lítium-železofosfátových batérií má vlastnosti rýchlej konverzie pracovných podmienok, flexibilného prevádzkového režimu, vysokej účinnosti, bezpečnosti a ochrany životného prostredia a silnej škálovateľnosti.Problém miestnej regulácie napätia, zlepšenie spoľahlivosti výroby energie z obnoviteľných zdrojov a zlepšenie kvality energie, aby sa obnoviteľná energia mohla stať nepretržitým a stabilným zdrojom energie.
Vďaka neustálemu rozširovaniu kapacity a rozsahu a neustálej zrelosti integrovanej technológie sa budú náklady na systémy skladovania energie ďalej znižovať.Po dlhodobých testoch bezpečnosti a spoľahlivosti sa očakáva, že systémy na uchovávanie energie z lítium-železitých batérií sa budú používať v obnoviteľných zdrojoch energie, ako je napríklad veterná energia a fotovoltaická energia.Široko sa používa pri bezpečnom pripojení k sieti na výrobu energie a zlepšovaní kvality energie.
2 špičková regulácia elektrickej siete.Hlavným prostriedkom špičkovej regulácie elektrickej siete boli vždy prečerpávacie elektrárne.Pretože prečerpávacia elektráreň potrebuje vybudovať dve nádrže, hornú a dolnú nádrž, ktoré sú značne obmedzené geografickými podmienkami, nie je ľahké ju postaviť na rovine, plocha je veľká a náklady na údržbu sú vysoké.Použitie lítium-železitého fosfátového akumulátorového systému na ukladanie energie na nahradenie prečerpávacej elektrárne, na zvládnutie špičkového zaťaženia elektrickej siete, ktoré nie je obmedzené geografickými podmienkami, voľný výber miesta, menej investícií, menej záberov pôdy, nízke náklady na údržbu, bude zohrávať dôležitú úlohu v procese špičkovej regulácie elektrickej siete.
3 Distribuované elektrárne.Kvôli poruchám samotnej veľkej rozvodnej siete je ťažké zaručiť požiadavky na kvalitu, účinnosť, bezpečnosť a spoľahlivosť napájania.Pre dôležité jednotky a podniky sú často potrebné duálne napájacie zdroje alebo dokonca viacnásobné napájacie zdroje ako záloha a ochrana.Systém uchovávania energie lítium-železofosfátových batérií môže znížiť alebo zabrániť výpadkom napájania spôsobeným poruchami elektrickej siete a rôznymi neočakávanými udalosťami a zabezpečiť bezpečné a spoľahlivé napájanie v nemocniciach, bankách, veliteľských a riadiacich centrách, centrách na spracovanie údajov, priemysle chemických materiálov a presnosti. výrobné odvetvia.Hrajte dôležitú úlohu.
4 napájanie UPS.Neustály a rýchly rozvoj čínskej ekonomiky viedol k decentralizácii potrieb používateľov napájacích zdrojov UPS, čo spôsobilo, že viac priemyselných odvetví a viac podnikov má neustály dopyt po napájaní UPS.
V porovnaní s olovenými batériami majú lítium-železofosfátové batérie výhody dlhej životnosti, bezpečnosti a stability, ekologickej ochrany životného prostredia a nízkej rýchlosti samovybíjania.bude široko používaný.

Aplikácie v iných oblastiach

Lítium-železofosfátové batérie sú tiež široko používané vo vojenskej oblasti kvôli ich dobrej životnosti, bezpečnosti, výkonu pri nízkych teplotách a ďalším výhodám.Dňa 10. októbra 2018 sa spoločnosť zaoberajúca sa batériami v Shandongu výrazne objavila na prvej výstave úspechov vojensko-civilnej integračnej technológie v Qingdao a vystavila vojenské produkty vrátane -45℃ vojenských ultranízkoteplotných batérií.