LiFePO4 батерия

Литиево-железно-фосфатната батерия е литиево-йонна батерия, използваща литиево-железен фосфат (LiFePO4) като положителен електроден материал и въглерод като отрицателен електроден материал.
По време на процеса на зареждане някои от литиевите йони в литиево-железния фосфат се извличат, прехвърлят към отрицателния електрод през електролита и се вграждат във въглеродния материал на отрицателния електрод;в същото време електроните се освобождават от положителния електрод и достигат до отрицателния електрод от външната верига, за да поддържат баланса на химическата реакция.По време на процеса на разреждане литиевите йони се извличат от отрицателния електрод и достигат до положителния електрод през електролита.В същото време отрицателният електрод освобождава електрони и достига до положителния електрод от външната верига, за да осигури енергия за външния свят.
LiFePO4 батериите имат предимствата на високо работно напрежение, висока енергийна плътност, дълъг живот на цикъла, добра безопасност, ниска скорост на саморазреждане и липса на ефект на паметта.
Структурни характеристики на батерията
Лявата страна на литиево-железно-фосфатната батерия е положителен електрод, съставен от материал с оливинова структура LiFePO4, който е свързан към положителния електрод на батерията чрез алуминиево фолио.Вдясно е отрицателният електрод на батерията, съставен от въглерод (графит), който е свързан с отрицателния електрод на батерията чрез медно фолио.В средата има полимерен сепаратор, който разделя положителния електрод от отрицателния електрод и литиевите йони могат да преминават през сепаратора, но електроните не могат.Вътрешността на батерията е пълна с електролит, а батерията е херметически затворена с метален корпус.

Характеристики на литиево-желязо-фосфатна батерия
По-висока енергийна плътност

Според докладите, енергийната плътност на литиево-железно-фосфатната батерия с квадратна алуминиева обвивка, масово произвеждана през 2018 г., е около 160Wh/kg.През 2019 г. някои отлични производители на батерии вероятно могат да постигнат ниво от 175-180Wh/kg.Технологията на чипа и капацитетът са направени по-големи или могат да бъдат постигнати 185Wh/kg.
добри показатели за безопасност
Електрохимичните характеристики на катодния материал на литиево-железно-фосфатната батерия са относително стабилни, което определя, че има стабилна платформа за зареждане и разреждане.Следователно структурата на батерията няма да се промени по време на процеса на зареждане и разреждане и няма да изгори и експлодира.Все още е много безопасно при специални условия като зареждане, изстискване и акупунктура.

Дълъг цикъл на живот

Животът на 1C цикъл на литиево-железни фосфатни батерии обикновено достига 2000 пъти или дори повече от 3500 пъти, докато пазарът за съхранение на енергия изисква повече от 4000-5000 пъти, осигурявайки експлоатационен живот от 8-10 години, което е по-високо от 1000 цикъла на троични батерии.Животът на цикъла на дълготрайните оловно-киселинни батерии е около 300 пъти.
Промишлено приложение на литиево-желязо-фосфатна батерия

Приложение на автомобилната индустрия с нова енергия

„Планът за развитие на енергоспестяващата и новоенергийна автомобилна промишленост“ на моята страна предлага „общата цел на развитието на нови енергийни превозни средства в моята страна е: до 2020 г. общото производство и продажби на нови енергийни превозни средства ще достигнат 5 милиона единици, а в моята страна мащабът на индустрията за пестене на енергия и превозни средства с нова енергия ще се класира в света.на първия ред".Литиево-железните фосфатни батерии се използват широко в пътнически автомобили, пътнически автомобили, логистични превозни средства, нискоскоростни електрически превозни средства и т.н. поради техните предимства на добра безопасност и ниска цена.Повлияни от политиката, тройните батерии заемат доминираща позиция с предимството на енергийната плътност, но литиево-железните фосфатни батерии все още заемат незаменими предимства в леките автомобили, логистичните превозни средства и други области.В областта на пътническите автомобили литиево-железните фосфатни батерии представляват около 76%, 81%, 78% от 5-та, 6-та и 7-ма партида на „Каталога с препоръчани модели за насърчаване и приложение на превозни средства с нова енергия“ (по-нататък наричан „Каталог“) през 2018 г. %, като все още поддържа основния поток.В областта на специалните превозни средства литиево-железните фосфатни батерии представляват около 30%, 32% и 40% съответно от 5-та, 6-та и 7-ма партида на „Каталога“ през 2018 г. и делът на приложенията постепенно се увеличава .
Ян Юшенг, академик от Китайската академия по инженерство, вярва, че използването на литиево-железни фосфатни батерии на пазара на електрически превозни средства с удължен пробег може не само да подобри безопасността на превозните средства, но също така да подпомогне пускането на пазара на електрически превозни средства с удължен пробег, елиминиране на пробега, безопасността, цената и цената на чисто електрически превозни средства.Безпокойство относно зареждането, последващи проблеми с батерията и т.н. През периода от 2007 г. до 2013 г. много автомобилни компании стартираха проекти за изцяло електрически превозни средства с удължен пробег.

Стартирайте приложението на захранването

В допълнение към характеристиките на захранващите литиеви батерии, стартерната литиево-желязо-фосфатна батерия също има способността да извежда висока мощност незабавно.Традиционната оловно-киселинна батерия е заменена от мощна литиева батерия с енергия под един киловатчас, а традиционният стартер и генератор са заменени от BSG двигател., не само има функцията за старт-стоп на празен ход, но също така има функциите за изключване на двигателя и движение по инерция, възстановяване на енергията при движение по инерция и спиране, ускорител и електрически круиз.

Приложения на пазара за съхранение на енергия

LiFePO4 батерията има серия от уникални предимства като високо работно напрежение, висока енергийна плътност, дълъг живот на цикъла, ниска скорост на саморазреждане, липса на ефект на паметта, зелена защита на околната среда и т.н., и поддържа безстепенно разширяване, подходящо за широкомащабни електрически съхранение на енергия, във възобновяема енергия Електроцентралите имат добри перспективи за приложение в областта на безопасното свързване към мрежата за производство на електроенергия, регулиране на пиковите мощности в мрежата, разпределени електроцентрали, UPS захранвания и системи за аварийно захранване.
Според последния доклад за съхранение на енергия, публикуван наскоро от GTM Research, международна организация за пазарни проучвания, прилагането на проекти за съхранение на енергия от страна на мрежата в Китай през 2018 г. продължи да увеличава потреблението на литиево-железни фосфатни батерии.
С възхода на пазара за съхранение на енергия, през последните години, някои компании за батерии разгърнаха бизнес за съхранение на енергия, за да отворят нови пазари за приложения за литиево-железни фосфатни батерии.От една страна, поради характеристиките на ултра-дълъг живот, безопасна употреба, голям капацитет и екологична защита на околната среда, литиево-железният фосфат може да бъде прехвърлен в областта на съхранението на енергия, което ще разшири веригата на стойността и ще насърчи създаването на нов бизнес модел.От друга страна, системата за съхранение на енергия, поддържаща литиево-железно-фосфатната батерия, се превърна в основния избор на пазара.Според докладите литиево-железните фосфатни батерии са се опитвали да бъдат използвани в електрически автобуси, електрически камиони, регулиране на честотата от страна на потребителя и от страна на мрежата.
1. Производството на енергия от възобновяеми източници като вятърна енергия и фотоволтаично производство на енергия е безопасно свързано към мрежата.Присъщата случайност, периодичност и нестабилност на производството на вятърна енергия определят, че нейното широкомащабно развитие неизбежно ще окаже значително въздействие върху безопасната работа на електроенергийната система.С бързото развитие на индустрията за вятърна енергия, особено повечето от вятърните паркове в моята страна са „мащабно централизирано развитие и пренос на дълги разстояния“, свързаното към мрежата производство на електроенергия от големи вятърни паркове поставя сериозни предизвикателства пред експлоатация и управление на големи електрически мрежи.
Фотоволтаичното производство на електроенергия се влияе от температурата на околната среда, интензитета на слънчевата светлина и метеорологичните условия, а фотоволтаичното производство на електроенергия представя характеристиките на случайни колебания.моята страна представя тенденция на развитие на „децентрализирано развитие, достъп на място с ниско напрежение“ и „мащабно развитие, достъп със средно и високо напрежение“, което поставя по-високи изисквания за регулиране на върховете на електроенергийната мрежа и безопасна работа на енергийните системи.
Поради това продуктите за съхранение на енергия с голям капацитет се превърнаха в ключов фактор за разрешаване на противоречието между мрежата и производството на възобновяема енергия.Системата за съхранение на енергия от литиево-желязо-фосфатна батерия има характеристиките на бързо преобразуване на работни условия, гъвкав режим на работа, висока ефективност, безопасност и защита на околната среда и силна мащабируемост.Локален проблем с контрола на напрежението, подобряване на надеждността на производството на електроенергия от възобновяеми източници и подобряване на качеството на електроенергията, така че възобновяемата енергия да може да се превърне в непрекъснато и стабилно захранване.
С непрекъснатото разширяване на капацитета и мащаба и непрекъснатото развитие на интегрираната технология, цената на системите за съхранение на енергия ще бъде допълнително намалена.След дългосрочни тестове за безопасност и надеждност се очаква системите за съхранение на енергия от литиево-железни фосфатни батерии да бъдат използвани във възобновяема енергия като вятърна енергия и фотоволтаично производство на енергия.Той е широко използван в безопасното свързване към мрежата за генериране на енергия и подобряване на качеството на електроенергията.
2 пиково регулиране на електрическата мрежа.Основното средство за регулиране на пика на електроенергийната мрежа винаги са били помпено-акумулиращите електроцентрали.Тъй като помпено-акумулиращата електроцентрала трябва да изгради два резервоара, горния и долния резервоар, които са силно ограничени от географските условия, не е лесно да се изгради в равнинна зона, а площта е голяма и разходите за поддръжка са високи.Използването на система за съхранение на енергия от литиево-желязо-фосфатни батерии за замяна на помпено-акумулиращата електроцентрала, за справяне с пиковото натоварване на електрическата мрежа, неограничено от географски условия, свободен избор на място, по-малко инвестиции, по-малко заемане на земя, ниски разходи за поддръжка, ще играе важна роля в процеса на регулиране на върховете на електроенергийната мрежа.
3 Разпределени електроцентрали.Поради дефектите на самата голяма електрическа мрежа е трудно да се гарантират изискванията за качество, ефективност, безопасност и надеждност на захранването.За важни единици и предприятия често се изискват двойни захранвания или дори множество захранвания като резервно копие и защита.Системата за съхранение на енергия от литиево-желязо-фосфатна батерия може да намали или избегне прекъсванията на електрозахранването, причинени от повреди в електропреносната мрежа и различни неочаквани събития, и да осигури безопасно и надеждно електрозахранване в болници, банки, командни и контролни центрове, центрове за обработка на данни, индустрии за химически материали и прецизност производствени индустрии.Играйте важна роля.
4 UPS захранване.Непрекъснатото и бързо развитие на китайската икономика доведе до децентрализация на нуждите на потребителите на UPS захранване, което накара все повече индустрии и предприятия да имат непрекъснато търсене на UPS захранване.
В сравнение с оловно-киселинните батерии, литиево-железните фосфатни батерии имат предимствата на дълъг цикъл на живот, безопасност и стабилност, екологична защита на околната среда и ниска степен на саморазреждане.ще се използва широко.

Приложения в други области

Литиево-железните фосфатни батерии също се използват широко във военната област поради техния добър жизнен цикъл, безопасност, работа при ниски температури и други предимства.На 10 октомври 2018 г. компания за батерии в Шандонг направи силно представяне на първата изложба за постижения в технологиите за иновации във военно-цивилната интеграция в Кингдао и изложи военни продукти, включително -45 ℃ военни батерии с ултра ниска температура.