LiFePO4 батареясы

Литий темір фосфатты батарея оң электрод материалы ретінде литий темір фосфатын (LiFePO4) және теріс электрод материалы ретінде көміртекті пайдаланатын литий-ионды батарея болып табылады.
Зарядтау процесінде литий темір фосфатындағы литий иондарының бір бөлігі алынады, электролит арқылы теріс электродқа ауыстырылады және теріс электродты көміртекті материалға енгізіледі;бұл кезде химиялық реакцияның тепе-теңдігін сақтау үшін оң электродтан электрондар бөлініп, сыртқы контурдан теріс электродқа жетеді.Разряд процесі кезінде теріс электродтан литий иондары бөлініп, электролит арқылы оң электродқа жетеді.Сонымен қатар теріс электрод электрондарды босатып, сыртқы әлемді энергиямен қамтамасыз ету үшін сыртқы контурдан оң электродқа жетеді.
LiFePO4 аккумуляторларының артықшылығы жоғары жұмыс кернеуі, жоғары энергия тығыздығы, ұзақ цикл мерзімі, жақсы қауіпсіздік көрсеткіштері, өзін-өзі разрядтау жылдамдығы төмен және жад әсері жоқ.
Батареяның құрылымдық ерекшеліктері
Литий темірфосфатты батареяның сол жағы оливин құрылымы LiFePO4 материалынан тұратын оң электрод болып табылады, ол батареяның оң электродына алюминий фольга арқылы қосылған.Оң жақта көміртегіден (графиттен) тұратын аккумулятордың теріс электроды бар, ол аккумулятордың теріс электродына мыс фольга арқылы қосылған.Ортасында оң электродты теріс электродтан бөлетін полимер сепараторы бар, ал литий иондары сепаратор арқылы өте алады, бірақ электрондар өте алмайды.Аккумулятордың ішкі бөлігі электролитпен толтырылған, ал аккумулятор металл корпуспен герметикалық түрде жабылған.

Литий темір фосфатты аккумулятордың ерекшеліктері
Жоғары энергия тығыздығы

Есептерге сәйкес, 2018 жылы жаппай өндірілген төртбұрышты алюминий қабықшалы литий темір фосфат батареясының энергия тығыздығы шамамен 160 Вт/кг құрайды.2019 жылы кейбір тамаша аккумулятор өндірушілері 175-180 Вт/кг деңгейіне жетуі мүмкін.Чип технологиясы мен сыйымдылығы ұлғайтылған немесе 185 Вт/кг жетуге болады.
жақсы қауіпсіздік көрсеткіштері
Литий темір фосфатты батареяның катодты материалының электрохимиялық өнімділігі салыстырмалы түрде тұрақты, бұл оның тұрақты зарядтау және разрядтау платформасы бар екенін анықтайды.Сондықтан зарядтау және разрядтау процесінде аккумулятордың құрылымы өзгермейді және ол жанбайды және жарылмайды.Ол зарядтау, сығу және акупунктура сияқты ерекше жағдайларда әлі де өте қауіпсіз.

Ұзақ цикл мерзімі

Литий темірфосфатты аккумуляторлардың 1С циклінің қызмет ету мерзімі әдетте 2000 есеге, тіпті 3500 еседен астамға жетеді, ал энергия сақтау нарығы 4000-5000 еседен астамды қажет етеді, бұл 8-10 жыл қызмет ету мерзімін қамтамасыз етеді, бұл 1000 циклден жоғары. үштік батареялардан.Ұзақ қызмет ететін қорғасын-қышқылды аккумуляторлардың қызмет ету мерзімі шамамен 300 есе.
Литий темір фосфатты аккумулятордың өнеркәсіптік қолданылуы

Жаңа энергетикалық көлік өнеркәсібін қолдану

Менің елімнің «Энергия үнемдейтін және жаңа энергетикалық көлік өнеркәсібін дамыту жоспарында» «менің елімнің жаңа энергетикалық көлікті дамытудың жалпы мақсаты: 2020 жылға қарай жаңа энергетикалық көліктердің жиынтық өндірісі мен сатылымы 5 миллион данаға жетеді, ал менің елімнің энергияны үнемдейтін және жаңа энергетикалық көлік өнеркәсібінің ауқымы әлемде орын алады.алдыңғы қатар».Литий темір фосфатты аккумуляторлар жақсы қауіпсіздік пен арзан бағаның артықшылықтарына байланысты жеңіл автомобильдерде, жеңіл автомобильдерде, логистикалық көліктерде, төмен жылдамдықты электр көліктерінде және т.б. кеңінен қолданылады.Саясаттың әсерінен үштік батареялар энергия тығыздығының артықшылығымен басым позицияны алады, бірақ литий-темір фосфатты батареялар әлі де жеңіл автомобильдерде, логистикалық көліктерде және басқа салаларда таптырмас артықшылықтарға ие.Жеңіл автомобильдер саласында литий-темір фосфатты аккумуляторлар «Жаңа энергетикалық көліктерді жылжыту және қолдану үшін ұсынылған үлгілер каталогының» 5-ші, 6-шы және 7-ші партияларының шамамен 76%, 81%, 78% құрады (бұдан әрі - «Каталог» деп аталады) 2018. %, әлі де негізгі ағымды сақтайды.Арнайы көліктер саласында литий-темір фосфатты аккумуляторлар 2018 жылы «Каталогтың» 5-ші, 6-шы және 7-ші партияларының шамамен 30%, 32% және 40% құрады және өтінімдердің үлесі бірте-бірте өсті. .
Қытай инженерлік академиясының академигі Ян Юшэн, литий-темір фосфатты аккумуляторларды кеңейтілген электромобильдер нарығында пайдалану көліктердің қауіпсіздігін арттырып қана қоймай, сонымен қатар ұзартылған электр көліктерін нарыққа шығаруға қолдау көрсетеді деп санайды. таза электр көліктерінің жүгірісін, қауіпсіздігін, бағасын және құнын жою.Зарядтау, кейінгі аккумулятор мәселелері және т.б. туралы алаңдаушылық. 2007-2013 жылдар аралығында көптеген автокөлік компаниялары ұзартылған таза электрлік көліктердің жобаларын іске қосты.

Қолданбаны қуат көзінен бастаңыз

Қуатты литий батареяларының сипаттамаларынан басқа, стартерлік литий темір фосфат батареясы бірден жоғары қуатты шығару мүмкіндігіне ие.Дәстүрлі қорғасын-қышқылды аккумулятор энергиясы бір киловатт сағаттан аз қуатты литий батареясымен ауыстырылады, ал дәстүрлі іске қосу қозғалтқышы мен генераторы BSG қозғалтқышымен ауыстырылады., бос жүрістегі іске қосу-тоқтату функциясы ғана емес, сонымен қатар қозғалтқышты өшіру және жағалау, жағалау және тежеу ​​энергиясын қалпына келтіру, жеделдету күшейткіші және электрлік круиз функциялары бар.

Энергияны сақтау нарығындағы қолданбалар

LiFePO4 батареясының жоғары жұмыс кернеуі, жоғары энергия тығыздығы, ұзақ қызмет ету мерзімі, өздігінен разрядтың төмен жылдамдығы, жад әсері жоқ, қоршаған ортаны жасыл қорғау және т. энергияны сақтау, жаңартылатын қуат көздерінде электр станцияларының электр энергиясын өндірудің қауіпсіз желіге қосылуы, электр желісінің шыңын реттеу, бөлінген электр станциялары, UPS қуат көздері және апаттық қуат беру жүйелері салаларында жақсы қолдану перспективалары бар.
Жақында GTM Research халықаралық нарықты зерттеу ұйымы жариялаған энергия сақтаудың соңғы есебіне сәйкес, 2018 жылы Қытайда желілік энергияны сақтау жобаларын қолдану литий темір фосфатты батареяларды тұтынуды арттыруды жалғастырды.
Энергияны сақтау нарығының өсуімен соңғы жылдары кейбір қуат аккумуляторлары компаниялары литий-темір фосфатты батареялар үшін жаңа қолданбалы нарықтарды ашу үшін энергия сақтау бизнесін орналастырды.Бір жағынан, өте ұзақ өмір сүру, қауіпсіз пайдалану, үлкен сыйымдылық және жасыл қоршаған ортаны қорғау сипаттамаларына байланысты литий темір фосфаты энергия сақтау саласына берілуі мүмкін, бұл құн тізбегін ұзартуға және құруға ықпал етеді. жаңа бизнес үлгісі.Екінші жағынан, литий темір фосфатты батареяны қолдайтын энергия сақтау жүйесі нарықтағы негізгі таңдау болды.Есептерге сәйкес, литий темір фосфатты батареяларды электр автобустарында, электр жүк көліктерінде, пайдаланушы және желілік жиілікті реттеуде қолдануға тырысты.
1. Жел энергиясын өндіру және фотоэлектрлік электр энергиясын өндіру сияқты жаңартылатын энергия көздерін өндіру желіге қауіпсіз қосылған.Жел энергиясын өндіруге тән кездейсоқтық, үзіліс пен құбылмалылық оның кең ауқымды дамуы энергия жүйесінің қауіпсіз жұмыс істеуіне сөзсіз айтарлықтай әсер ететінін анықтайды.Жел энергетикасы өнеркәсібінің қарқынды дамуымен, әсіресе менің елімдегі жел электр станцияларының көпшілігі «кең ауқымды орталықтандырылған даму және алыс қашықтыққа тасымалдау» болып табылады, ірі жел электр станцияларының желіге қосылған электр қуатын өндіру үшін күрделі қиындықтар туындайды. ірі электр желілерін пайдалану және басқару.
Фотоэлектрлік электр энергиясын өндіруге қоршаған орта температурасы, күн сәулесінің қарқындылығы және ауа райы жағдайлары әсер етеді, ал фотоэлектрлік электр энергиясын өндіру кездейсоқ ауытқулардың сипаттамаларын ұсынады.менің елімде «орталықтандырылмаған даму, төмен вольтты жергілікті қолжетімділік» және «ірі ауқымды даму, орта және жоғары вольтты қолжетімділік» даму тенденциясы ұсынылған, бұл электр желісінің шарықтау шегін реттеуге және энергетикалық жүйелердің қауіпсіз жұмысына жоғары талаптар қояды.
Сондықтан үлкен қуаттылықтағы энергия сақтау өнімдері желі мен жаңартылатын энергия өндіру арасындағы қайшылықты шешудің негізгі факторына айналды.Литий темір фосфат батареясының энергия сақтау жүйесі жұмыс жағдайларын жылдам түрлендіру, икемді жұмыс режимі, жоғары тиімділік, қауіпсіздік және қоршаған ортаны қорғау және күшті масштабтау сипаттамаларына ие.Жергілікті кернеуді басқару мәселесі, жаңартылатын энергия көздерін өндірудің сенімділігін арттыру және қуат сапасын жақсарту, осылайша жаңартылатын энергия үздіксіз және тұрақты қуат көзі бола алады.
Қуаттылық пен ауқымның үздіксіз кеңеюімен және интеграцияланған технологияның үздіксіз жетілуімен энергия сақтау жүйелерінің құны одан әрі төмендейді.Ұзақ мерзімді қауіпсіздік пен сенімділік сынақтарынан кейін литий-темір фосфат батареясының энергияны сақтау жүйелері жел энергиясы және фотоэлектрлік электр энергиясын өндіру сияқты жаңартылатын энергияда қолданылады деп күтілуде.Ол энергия өндірудің қауіпсіз желіге қосылуында және электр қуатының сапасын жақсартуда кеңінен қолданылды.
2 электр желісінің шыңын реттеу.Электр желісінің шарықтау шегін реттеудің негізгі құралы әрқашан сорғылық электр станциялары болды.Сорғылық электр станциясы географиялық жағдаймен айтарлықтай шектелген екі су қоймасын, жоғарғы және төменгі су қоймаларын салуды қажет ететіндіктен, оны жазық аймақта салу оңай емес, ал аумақ үлкен және техникалық қызмет көрсету құны жоғары.Литий-темір фосфатты аккумулятордың энергия сақтау жүйесін айдалатын электр станциясын ауыстыру үшін пайдалану, электр желісінің ең жоғары жүктемесіне төтеп беру, географиялық жағдайлармен шектелмеген, бос орын таңдау, аз инвестиция, аз жер пайдалану, төмен техникалық қызмет көрсету құны, электр желісінің шыңын реттеу процесінде маңызды рөл атқарады.
3 Бөлінген электр станциялары.Үлкен электр желісінің өзіндегі ақауларға байланысты электрмен жабдықтаудың сапасына, тиімділігіне, қауіпсіздігіне және сенімділігіне кепілдік беру қиын.Маңызды қондырғылар мен кәсіпорындар үшін резервтік көшірме және қорғаныс ретінде қосарлы қуат көздері немесе тіпті бірнеше қуат көздері жиі қажет.Литий-темір фосфат батареясының энергияны сақтау жүйесі электр желісінің істен шығуы мен әртүрлі күтпеген оқиғалардан туындаған қуат үзілістерін азайтуға немесе болдырмауға және ауруханаларда, банктерде, командалық және басқару орталықтарында, деректерді өңдеу орталықтарында, химиялық материалдар өнеркәсібінде және дәлдікте қауіпсіз және сенімді электрмен жабдықтауды қамтамасыз ете алады. өңдеуші салалар.Маңызды рөл ойнаңыз.
4 UPS қуат көзі.Қытай экономикасының үздіксіз және қарқынды дамуы UPS электрмен жабдықтауды пайдаланушылардың қажеттіліктерін орталықсыздандыруға әкелді, бұл көптеген салалар мен кәсіпорындардың UPS электрмен жабдықтауға үздіксіз сұранысын тудырды.
Қорғасын-қышқылды аккумуляторлармен салыстырғанда, литий-темір фосфатты аккумуляторлар ұзақ циклдің, қауіпсіздік пен тұрақтылықтың, жасыл қоршаған ортаны қорғаудың және өздігінен разрядтың төмен жылдамдығының артықшылықтарына ие.кеңінен қолданылатын болады.

Басқа салалардағы қолданбалар

Литий-темір фосфатты аккумуляторлар, сонымен қатар, олардың жақсы циклінің, қауіпсіздігінің, төмен температураның өнімділігінің және басқа да артықшылықтарының арқасында әскери салада кеңінен қолданылады.2018 жылдың 10 қазанында Шаньдундағы аккумуляторлық компания бірінші Циндао әскери-азаматтық интеграциялық технологиялардың инновациялық жетістіктері көрмесінде күшті көрініс көрсетті және әскери өнімдерді, соның ішінде -45 ℃ әскери ультра төмен температуралы батареяларды көрсетті.