Baterie LiFePO4

Lithium-železofosfátová baterie je lithium-iontová baterie využívající fosforečnan lithný (LiFePO4) jako materiál kladné elektrody a uhlík jako materiál záporné elektrody.
Během procesu nabíjení jsou některé ionty lithia z fosforečnanu lithného a železnatého extrahovány, přeneseny na zápornou elektrodu prostřednictvím elektrolytu a uloženy v uhlíkovém materiálu záporné elektrody;současně se elektrony uvolňují z kladné elektrody a dostávají se z vnějšího obvodu k záporné elektrodě, aby byla zachována rovnováha chemické reakce.Během procesu vybíjení jsou ionty lithia extrahovány ze záporné elektrody a dostávají se přes elektrolyt ke kladné elektrodě.Současně záporná elektroda uvolňuje elektrony a dosahuje kladné elektrody z vnějšího obvodu, aby poskytla energii vnějšímu světu.
Baterie LiFePO4 mají výhody vysokého pracovního napětí, vysoké hustoty energie, dlouhé životnosti cyklu, dobrého bezpečnostního výkonu, nízké rychlosti samovybíjení a žádného paměťového efektu.
Strukturální vlastnosti baterie
Levá strana lithium-železofosfátové baterie je kladná elektroda složená z materiálu LiFePO4 olivinové struktury, která je spojena s kladnou elektrodou baterie hliníkovou fólií.Vpravo je záporná elektroda baterie složená z uhlíku (grafitu), která je se zápornou elektrodou baterie spojena měděnou fólií.Uprostřed je separátor polymeru, který odděluje kladnou elektrodu od záporné elektrody a ionty lithia mohou procházet separátorem, ale elektrony nikoli.Vnitřek baterie je naplněn elektrolytem a baterie je hermeticky uzavřena kovovým pouzdrem.

Vlastnosti lithium-železofosfátové baterie
Vyšší hustota energie

Podle zpráv je hustota energie čtvercového hliníkového pouzdra lithium-železofosfátové baterie sériově vyráběné v roce 2018 asi 160 Wh/kg.V roce 2019 mohou někteří vynikající výrobci baterií pravděpodobně dosáhnout úrovně 175-180Wh/kg.Technologie čipu a kapacita jsou větší, nebo lze dosáhnout 185 Wh/kg.
dobrý bezpečnostní výkon
Elektrochemický výkon katodového materiálu lithium-železofosfátové baterie je relativně stabilní, což určuje, že má stabilní nabíjecí a vybíjecí platformu.Struktura baterie se proto během procesu nabíjení a vybíjení nezmění a nebude hořet a explodovat.Je stále velmi bezpečný za speciálních podmínek, jako je nabíjení, mačkání a akupunktura.

Dlouhá životnost cyklu

Životnost 1C cyklu lithium-železofosfátových baterií obecně dosahuje 2 000krát nebo dokonce více než 3 500krát, zatímco trh s ukládáním energie vyžaduje více než 4 000-5 000krát, což zajišťuje životnost 8-10 let, což je více než 1 000 cyklů. ternárních baterií.Životnost cyklu olověných baterií s dlouhou životností je asi 300krát.
Průmyslová aplikace lithium-železofosfátové baterie

Aplikace průmyslu nových energetických vozidel

„Plán rozvoje odvětví energeticky úsporných a nových energetických vozidel“ mé země navrhuje, že „celkovým cílem vývoje nových energetických vozidel v mé zemi je: do roku 2020 dosáhne kumulativní výroba a prodej nových energetických vozidel 5 milionů kusů a energeticky úsporná a nová energetická automobilová průmyslová odvětví budou na světovém žebříčku.přední řada".Lithium-železofosfátové baterie jsou široce používány v osobních automobilech, osobních automobilech, logistických vozidlech, nízkorychlostních elektrických vozidlech atd. kvůli jejich výhodám dobré bezpečnosti a nízké ceně.Vlivem politiky zaujímají ternární baterie dominantní postavení s výhodou energetické hustoty, ale lithium-železofosfátové baterie stále zaujímají nenahraditelné výhody v osobních automobilech, logistických vozidlech a dalších oborech.V oblasti osobních automobilů tvořily lithium-železofosfátové baterie asi 76 %, 81 %, 78 % 5., 6. a 7. šarže „Katalogu doporučených modelů pro propagaci a aplikaci nových energetických vozidel“ (dále jen označovaný jako „Katalog“) v roce 2018. %, stále zachovává hlavní proud.V oblasti speciálních vozidel tvořily lithium-železofosfátové baterie v roce 2018 asi 30 %, 32 % a 40 % 5., 6. a 7. šarže „Katalogu“ a podíl aplikací se postupně zvyšoval. .
Yang Yusheng, akademik Čínské akademie inženýrství, věří, že použití lithium-železofosfátových baterií na trhu elektrických vozidel s prodlouženým dojezdem může nejen zlepšit bezpečnost vozidel, ale také podpořit marketing elektrických vozidel s prodlouženým dojezdem, eliminace počtu najetých kilometrů, bezpečnosti, ceny a nákladů čistě elektrických vozidel.Obavy z nabíjení, následné problémy s bateriemi atd. V období od roku 2007 do roku 2013 zahájilo mnoho automobilek projekty čistě elektrických vozidel s prodlouženým dojezdem.

Spusťte aplikaci na napájení

Kromě vlastností napájecích lithiových baterií má startovací lithium-železofosfátová baterie také schopnost okamžitě poskytovat vysoký výkon.Tradiční olověná baterie je nahrazena výkonovou lithiovou baterií s energií menší než jedna kilowatthodina a tradiční startovací motor a generátor jsou nahrazeny motorem BSG., má nejen funkci start-stop volnoběhu, ale má také funkce vypínání motoru a dojezdu, dojezd a rekuperaci brzdné energie, akcelerační posilovač a elektrický tempomat.

Aplikace na trhu skladování energie

Baterie LiFePO4 má řadu jedinečných výhod, jako je vysoké pracovní napětí, vysoká hustota energie, dlouhá životnost, nízká rychlost samovybíjení, žádný paměťový efekt, zelená ochrana životního prostředí atd. skladování energie v elektrárnách s obnovitelnými zdroji energie mají dobré vyhlídky na uplatnění v oblastech bezpečného připojení k síti pro výrobu elektřiny, regulace špiček elektrické sítě, distribuovaných elektráren, zdrojů UPS a systémů nouzového napájení.
Podle nejnovější zprávy o skladování energie, kterou nedávno vydala GTM Research, mezinárodní organizace pro výzkum trhu, aplikace projektů skladování energie na straně sítě v Číně v roce 2018 nadále zvyšovala spotřebu lithium-železofosfátových baterií.
Se vzestupem trhu s ukládáním energie v posledních letech některé společnosti vyrábějící elektrické baterie nasadily podnikání na ukládání energie, aby otevřely nové aplikační trhy pro lithium-železofosfátové baterie.Na jedné straně lze díky vlastnostem ultra dlouhé životnosti, bezpečného používání, velké kapacity a zelené ochrany životního prostředí převést fosforečnan lithný do oblasti skladování energie, což rozšíří hodnotový řetězec a podpoří zřízení nový obchodní model.Na druhé straně se systém ukládání energie podporující lithium-železo fosfátovou baterii stal hlavní volbou na trhu.Podle zpráv byly lithium-železofosfátové baterie zkoušeny pro použití v elektrických autobusech, elektrických nákladních vozidlech, při regulaci frekvence na straně uživatele a na straně sítě.
1. Výroba energie z obnovitelných zdrojů, jako je výroba větrné energie a výroba fotovoltaické energie, je bezpečně připojena k síti.Inherentní nahodilost, přerušovanost a nestálost výroby větrné energie určuje, že její rozsáhlý rozvoj bude mít nevyhnutelně významný dopad na bezpečný provoz energetické soustavy.S rychlým rozvojem odvětví větrné energie, zejména většina větrných elektráren v mé zemi je „velký centralizovaný rozvoj a přenos na dlouhé vzdálenosti“, představuje výroba elektřiny velkých větrných elektráren připojených k síti vážné problémy pro provoz a řízení velkých energetických sítí.
Výroba fotovoltaické energie je ovlivněna okolní teplotou, intenzitou slunečního světla a povětrnostními podmínkami a výroba fotovoltaické energie má vlastnosti náhodných výkyvů.moje země představuje vývojový trend „decentralizovaný rozvoj, nízkonapěťový přístup na místě“ a „velký rozvoj, vysokonapěťový přístup“, který klade vyšší požadavky na špičkovou regulaci elektrické sítě a bezpečný provoz energetických soustav.
Velkokapacitní produkty pro skladování energie se proto staly klíčovým faktorem při řešení rozporu mezi sítí a výrobou obnovitelné energie.Systém ukládání energie lithium-železofosfátových baterií má vlastnosti rychlé konverze pracovních podmínek, flexibilní provozní režim, vysokou účinnost, bezpečnost a ochranu životního prostředí a silnou škálovatelnost.Problém místní regulace napětí, zlepšení spolehlivosti výroby energie z obnovitelných zdrojů a zlepšení kvality energie, takže obnovitelná energie se může stát nepřetržitým a stabilním zdrojem energie.
S neustálým rozšiřováním kapacity a rozsahu a neustálou vyspělostí integrované technologie se náklady na systémy skladování energie dále sníží.Po dlouhodobých testech bezpečnosti a spolehlivosti se očekává, že systémy pro ukládání energie lithium-železofosfátových baterií budou použity v obnovitelné energii, jako je větrná energie a fotovoltaická energie.Je široce používán pro bezpečné připojení k síti pro výrobu energie a zlepšení kvality elektrické energie.
2 regulace špičky elektrické sítě.Hlavním prostředkem špičkové regulace elektrické sítě byly vždy přečerpávací elektrárny.Vzhledem k tomu, že přečerpávací elektrárna potřebuje vybudovat dvě nádrže, horní a dolní nádrž, které jsou značně omezeny geografickými podmínkami, není snadné ji postavit v rovinaté oblasti, oblast je velká a náklady na údržbu jsou vysoké.Použití systému skladování energie z lithium-železofosfátových baterií k nahrazení přečerpávací elektrárny, aby se vyrovnalo se špičkovým zatížením elektrické sítě, neomezené geografickými podmínkami, volný výběr místa, méně investic, menší zabírání půdy, nízké náklady na údržbu, bude hrát důležitou roli v procesu regulace špiček elektrické sítě.
3 Distribuované elektrárny.Vzhledem k poruchám samotné velké energetické sítě je obtížné garantovat požadavky na kvalitu, účinnost, bezpečnost a spolehlivost napájení.Pro důležité jednotky a podniky jsou často vyžadovány duální napájecí zdroje nebo dokonce vícenásobné napájecí zdroje jako záloha a ochrana.Systém ukládání energie lithium-železofosfátových baterií může snížit nebo se vyhnout výpadkům napájení způsobeným poruchami elektrické sítě a různými neočekávanými událostmi a zajistit bezpečné a spolehlivé napájení v nemocnicích, bankách, velitelských a řídicích centrech, centrech zpracování dat, průmyslu chemických materiálů a přesnosti. zpracovatelský průmysl.Hrát důležitou roli.
4 Napájecí zdroj UPS.Neustálý a rychlý rozvoj čínské ekonomiky vedl k decentralizaci potřeb uživatelů napájecích zdrojů UPS, což způsobilo, že více průmyslových odvětví a více podniků má neustálou poptávku po napájení UPS.
Ve srovnání s olověnými bateriemi mají lithium-železofosfátové baterie výhody dlouhé životnosti, bezpečnosti a stability, ekologické ochrany životního prostředí a nízké míry samovybíjení.bude široce používán.

Aplikace v jiných oborech

Lithium-železofosfátové baterie jsou také široce používány ve vojenské oblasti kvůli jejich dobré životnosti, bezpečnosti, nízké teplotě a dalším výhodám.října 2018 se společnost vyrábějící baterie v Shandongu výrazně objevila na první výstavě úspěchů vojensko-civilní integrační technologie v Qingdao a vystavila vojenské produkty včetně -45℃ vojenských ultranízkoteplotních baterií.