LiFePO4-Baterio

La 2021 Q3-raportoj de Tesla anoncis transiron al LiFePO4-kuirilaroj kiel la nova normo en ĝiaj veturiloj.Sed kio ĝuste estas LiFePO4-kuirilaroj?

NEW YORK, NEW YORK, USA, May 26, 2022 /EINPresswire.com / — Ĉu ili estas pli bona alternativo al Li-Ion-kuirilaroj?Kiel diferenci ĉi tiujn kuirilarojn de aliaj baterioj?

Enkonduko al LiFePO4-Baterioj

Baterio de litia ferfosfato (LFP) estas litio-jona baterio kun pli rapidaj ŝarĝaj kaj malŝarĝaj tarifoj.Ĝi estas reŝargebla baterio kun LiFePO4 kiel katodo kaj grafita karbona elektrodo kun metala subteno kiel anodo.

LiFePO4-kuirilaroj havas pli malaltan energian densecon ol litijonaj baterioj kaj pli malaltajn funkciigajn tensiojn.Ili havas malaltan senŝargiĝon kun horizontalaj kurboj kaj estas pli sekuraj ol Li-jono.Ĉi tiuj kuirilaroj ankaŭ estas konataj kiel litiaj ferofosfataj baterioj.

La Invento de LiFePO4-Baterioj

LiFePO4-Baterioj estis inventitaj fare de John B. Goodenough kaj Arumugam Manthiram.Ili estis inter la unuaj se temas pri determini la materialojn uzitajn en litiojonaj baterioj.Anodaj materialoj ne estas idealaj por litio-jonaj baterioj pro sia tendenco al tuja fuŝkontakto.

Sciencistoj trovis, ke katodaj materialoj estas pli bonaj kompare kun litio-jonaj bateriokatodoj.Ĉi tio estas precipe rimarkebla en la LiFePO4-bateriovariaĵoj.Ili plibonigas stabilecon kaj konduktivecon kaj plibonigas diversajn aliajn aspektojn.

Nuntempe, LiFePO4-kuirilaroj troviĝas ĉie kaj havas diversajn aplikojn, inkluzive de uzo en boatoj, sunsistemoj kaj veturiloj.LiFePO4-kuirilaroj estas senkobaltaj kaj malpli multekostaj ol plej multaj alternativoj.Ĝi estas ne-toksa kaj estas sub pli longa vivdaŭro.

Specifoj de LFP-baterio -

La Funkcio de Bateriaj Administradsistemoj en LFP-Baterioj

LFP-kuirilaroj estas kunmetitaj de pli ol nur konektitaj ĉeloj;ili havas sistemon, kiu certigas, ke la kuirilaro restas ene de sekuraj limoj.Bateria mastruma sistemo (BMS) protektas, kontrolas kaj kontrolas la kuirilaron sub funkciaj kondiĉoj por certigi sekurecon kaj plilongigi la baterian vivon.

La funkcio de Bateria Administrado-Sistemoj en LFP-Baterioj -

Malgraŭ la fakto, ke litiaj ferfosfataj ĉeloj estas pli toleremaj, ili tamen estas emaj al trotensio dum ŝarĝo, kio reduktas rendimenton.La materialo utiligita al la katodo eble eble plimalboniĝos kaj perdos sian stabilecon.La BMS reguligas la produktadon de ĉiu ĉelo kaj certigas ke la maksimuma tensio de la baterio estas konservita.

Ĉar la elektrodaj materialoj degradas, Subtensio iĝas severa maltrankvilo.Se la tensio de iu ĉelo falas sub specifa sojlo, la BMS malkonektas la baterion de la cirkvito.Ĝi servas ankaŭ kiel malantaŭa halto en trokurenta kondiĉo kaj ĉesigos sian funkciadon dum fuŝkontakto.

LiFePO4-Baterioj kontraŭ Litio-jonaj Baterioj

La LiFePO4-kuirilaroj ne taŭgas por porteblaj aparatoj kiel horloĝoj.Ili estas sub pli malalta energidenseco ol iuj aliaj litiokuirilaroj.Tamen, ili estas la plej bona afero por sunenergiaj sistemoj, RV-oj, golfĉaroj, basboatoj kaj elektraj motorcikloj.

★Unu el la ĉefaj avantaĝoj de ĉi tiuj kuirilaroj estas ilia cikla vivo.

Ĉi tiuj kuirilaroj povas daŭri pli ol 4 fojojn pli ol aliaj.Ili estas pli sekuraj kaj povas atingi ĝis 100% profundon de malŝarĝo, kio signifas, ke ili povas esti uzataj dum pli longa periodo.

Malsupre estas pliaj kialoj, kial ĉi tiuj kuirilaroj estas pli bona alternativo al Li-jonaj kuirilaroj.

★Malalta Kosto

LFP-kuirilaroj estas kunmetitaj de fero kaj fosforo, minizitaj sur grandega skalo, kaj estas malmultekostaj.La kosto de LFP-kuirilaroj estas taksita esti eĉ 70 procentoj pli malalta je kg ol nikel-riĉaj NMC-baterioj.Ĝia kemia konsisto donas kostan avantaĝon.La plej malaltaj raportitaj ĉelprezoj por LFP-kuirilaroj falis sub $ 100/kWh unuafoje en 2020.

★Malgranda Media Efiko
LFP-kuirilaroj ne enhavas nikelon aŭ kobalton, kiuj estas multekostaj kaj havas grandan median efikon.Ĉi tiuj kuirilaroj estas reŝargeblaj, kio montras ilian ekologiemon.

★Plibonigita Efikeco kaj Agado
LFP-kuirilaroj estas konataj pro sia longa vivociklo, igante ilin populara elekto por aplikoj, kiuj postulas fidindan kaj konsekvencan potencon laŭlonge de la tempo.Ĉi tiuj kuirilaroj spertas pli malrapidajn kapacitajn perdojn ol aliaj litio-jonaj baterioj, kio helpas konservi sian agadon longtempe.Plie, ili havas pli malaltan funkciigan tension, rezultigante malpli internan reziston kaj pli rapidajn ŝargajn/malŝarĝajn rapidecojn.

★ Plibonigita Sekureco kaj Stabileco
LFP-kuirilaroj estas termike kaj kemie stabilaj, tial ili estas malpli verŝajne eksplodi aŭ ekbruli.LFP produktas sesonon de la varmeco de nikel-riĉa NMC.Ĉar la Co-O-ligo estas pli forta en LFP-kuirilaroj, oksigenatomoj estas liberigitaj pli malrapide se fuŝkontaktite aŭ trovarmigitaj.Krome, neniu litio restas en plene ŝargitaj ĉeloj, igante ilin tre rezistemaj al oksigenperdo kompare kun la ekstertermaj reagoj viditaj en aliaj litioĉeloj.

★Malgranda kaj Malpeza
LFP-Baterioj estas preskaŭ 50% pli malpezaj ol litiaj manganoksidaj kuirilaroj.Ili estas ĝis 70% pli malpezaj ol plumbo-acidaj kuirilaroj.Kiam vi uzas LiFePO4-kuirilaron en veturilo, vi uzas malpli da gason kaj havas pli da manovro.Ili ankaŭ estas malgrandaj kaj kompaktaj, permesante al vi ŝpari spacon en via skotero, boato, RV aŭ industria aplikaĵo.

LiFePO4-Baterioj kontraŭ Ne-Litiaj Baterioj
Ne-litio-kuirilaroj havas kelkajn avantaĝojn sed verŝajne estos anstataŭigitaj meze de la tempo konsiderante la potencialon de la novaj LiFePo4-kuirilaroj ĉar pli malnova teknologio estas multekosta kaj malpli efika.

☆ Plumbo-Acidaj Baterioj
Plumbo-acidaj kuirilaroj eble ŝajnas esti kostefikaj komence, sed ili finas esti pli multekostaj longtempe.Ĉi tio estas pro la fakto, ke ili postulas pli oftan prizorgadon kaj anstataŭigon.Baterio LiFePO4 daŭros 2-4 fojojn pli longe sen bezonata prizorgado.

☆ Gel-Baterioj
Ĝelo-kuirilaroj, kiel LiFePO4-kuirilaroj, ne postulas oftan reŝargadon kaj ne perdas ŝargon dum ili estas stokitaj.Sed ĝelaj kuirilaroj ŝargas pli malrapide.Ili devas esti malkonektitaj tuj kiam plene ŝargitaj por eviti detruon.

☆AGM-kuirilaroj
Dum AGM-kuirilaroj havas altan riskon de damaĝi sub 50%-kapacito, LiFePO4-kuirilaroj povas esti malŝarĝitaj tute sen ajna risko de damaĝo.Ankaŭ, estas malfacile konservi ilin.

Aplikoj por LiFePO4-Baterioj
LiFePO4-kuirilaroj havas multajn valorajn aplikojn, inkluzive

●Fiŝkaptaj Boatoj kaj Kajakoj: Vi povas pasigi pli da tempo sur la akvo kun malpli da ŝarĝotempo kaj pli longa rultempo.Malpli pezo provizas pli facilan uzadon kaj rapidon dum altaj konkuroj pri fiŝkaptado.

●Moveblaj skoteroj kaj mopedoj: Ne ekzistas morta pezo por malrapidigi vin.Ŝarĝu vian kuirilaron al malpli ol plena kapablo por spontaneaj vojaĝoj sen difekti ĝin.

●Sunaj agordoj: Portu malpezajn LiFePO4-kuirilarojn kien ajn la vivo kondukas vin (eĉ sur monto aŭ ekster la krado) por utiligi la sunan potencon.

●Komerca uzo: Ĉi tiuj estas la plej sekuraj, plej malmolaj litiaj kuirilaroj, kiuj igas ilin idealaj por industriaj aplikoj kiel plankaj maŝinoj, liftpordetoj kaj pli.

Krome, litiaj ferfosfataj kuirilaroj funkciigas multajn aliajn aparatojn kiel poŝlampoj, elektronikaj cigaredoj, radioekipaĵoj, kriz-lumigadon kaj aliajn aĵojn.

Eblecoj por Larĝskala LFP-Efektivigo
Dum LFP-kuirilaroj estas malpli multekostaj kaj pli stabilaj ol alternativoj, energidenseco estis signifa baro al ĝeneraligita adopto.LFP-kuirilaroj havas multe pli malaltan energidensecon, intervalante inter 15 kaj 25%.Tamen, ĉi tio ŝanĝiĝas per pli dikaj elektrodoj kiel tiuj uzataj en la Ŝanhaja-farita Modelo 3, kiu havas energian densecon de 359Wh/litro.

Pro la longa vivociklo de LFP-kuirilaroj, ili havas pli da kapacito ol Li-jonaj baterioj de komparebla pezo.Ĉi tio signifas, ke la energia denseco de ĉi tiuj kuirilaroj fariĝos pli simila kun la tempo.

Alia baro al amasa adopto estas, ke Ĉinio regis la merkaton pro la amaso da patentoj de LFP.Ĉar tiuj patentoj eksvalidiĝas, ekzistas konjekto ke LFP-produktado, kiel veturilo-produktado, estos lokalizita.

Gravaj aŭtoproduktantoj kiel Ford, Volkswagen kaj Tesla ĉiam pli uzas la teknologion anstataŭigante nikelon aŭ kobaltajn formulaĵojn.La lastatempa anonco de Tesla en sia trimonata ĝisdatigo estas nur la komenco.Tesla ankaŭ disponigis mallongan ĝisdatigon pri sia 4680-baterio, kiu havos pli altan energian densecon kaj intervalon.Eblas ankaŭ, ke Tesla uzos konstruon "ĉel-al-paka" por kondensi pli da ĉeloj kaj alĝustigi pli malaltan energian densecon.

Malgraŭ ĝia aĝo,LFPkaj la redukto de bateriokostoj povas esti kritika por akceli amasan EV-adopto.Antaŭ 2023, litio-jonaj prezoj estas atenditaj esti proksimaj al $100/kWh.LFP-oj povas ebligi aŭtoproduktantojn emfazi faktorojn kiel oportuno aŭ reŝarga tempo prefere ol nur prezo.