Bateri LiFePO4

Bateri litium besi fosfat ialah bateri litium-ion menggunakan fosfat besi litium (LiFePO4) sebagai bahan elektrod positif dan karbon sebagai bahan elektrod negatif.
Semasa proses pengecasan, beberapa ion litium dalam fosfat besi litium diekstrak, dipindahkan ke elektrod negatif melalui elektrolit, dan tertanam dalam bahan karbon elektrod negatif;pada masa yang sama, elektron dibebaskan dari elektrod positif dan mencapai elektrod negatif dari litar luar untuk mengekalkan keseimbangan tindak balas kimia.Semasa proses nyahcas, ion litium diekstrak daripada elektrod negatif dan mencapai elektrod positif melalui elektrolit.Pada masa yang sama, elektrod negatif membebaskan elektron dan mencapai elektrod positif dari litar luar untuk menyediakan tenaga untuk dunia luar.
Bateri LiFePO4 mempunyai kelebihan voltan kerja yang tinggi, ketumpatan tenaga yang tinggi, hayat kitaran yang panjang, prestasi keselamatan yang baik, kadar nyahcas diri yang rendah dan tiada kesan memori.
Ciri-ciri Struktur Bateri
Bahagian kiri bateri litium besi fosfat ialah elektrod positif yang terdiri daripada bahan LiFePO4 struktur olivin, yang disambungkan ke elektrod positif bateri oleh kerajang aluminium.Di sebelah kanan ialah elektrod negatif bateri yang terdiri daripada karbon (grafit), yang disambungkan ke elektrod negatif bateri oleh kerajang tembaga.Di tengah adalah pemisah polimer, yang memisahkan elektrod positif daripada elektrod negatif, dan ion litium boleh melalui pemisah tetapi elektron tidak boleh.Bahagian dalam bateri dipenuhi dengan elektrolit, dan bateri dimeterai secara hermetik oleh selongsong logam.

Ciri-ciri bateri litium besi fosfat
Ketumpatan tenaga yang lebih tinggi

Menurut laporan, ketumpatan tenaga bagi bateri fosfat besi litium shell aluminium persegi yang dihasilkan secara besar-besaran pada 2018 adalah kira-kira 160Wh/kg.Pada 2019, sesetengah pengeluar bateri yang cemerlang mungkin boleh mencapai tahap 175-180Wj/kg.Teknologi dan kapasiti cip dibuat lebih besar, atau 185Wh/kg boleh dicapai.
prestasi keselamatan yang baik
Prestasi elektrokimia bahan katod bateri fosfat besi litium adalah agak stabil, yang menentukan bahawa ia mempunyai platform pengecasan dan nyahcas yang stabil.Oleh itu, struktur bateri tidak akan berubah semasa proses pengecasan dan nyahcas, dan ia tidak akan terbakar dan meletup.Ia masih sangat selamat dalam keadaan khas seperti mengecas, memerah, dan akupunktur.

Kitaran hayat yang panjang

Hayat kitaran 1C bateri litium besi fosfat biasanya mencapai 2,000 kali, atau lebih daripada 3,500 kali, manakala pasaran penyimpanan tenaga memerlukan lebih daripada 4,000-5,000 kali, memastikan hayat perkhidmatan 8-10 tahun, yang lebih tinggi daripada 1,000 kitaran daripada bateri ternary.Hayat kitaran bateri asid plumbum yang tahan lama adalah kira-kira 300 kali.
Aplikasi industri bateri litium besi fosfat

Aplikasi industri kenderaan tenaga baharu

“Pelan Pembangunan Industri Kenderaan Penjimatan Tenaga dan Tenaga Baharu” negara saya mencadangkan bahawa “matlamat keseluruhan pembangunan kenderaan tenaga baharu negara saya ialah: menjelang 2020, pengeluaran terkumpul dan jualan kenderaan tenaga baharu akan mencapai 5 juta unit, dan sasaran negara saya. skala industri kenderaan penjimatan tenaga dan tenaga baharu akan mendapat kedudukan di dunia.Barisan hadapan".Bateri fosfat besi litium digunakan secara meluas dalam kereta penumpang, kereta penumpang, kenderaan logistik, kenderaan elektrik berkelajuan rendah, dan lain-lain kerana kelebihannya iaitu keselamatan yang baik dan kos rendah.Dipengaruhi oleh dasar, bateri ternary menduduki kedudukan dominan dengan kelebihan ketumpatan tenaga, tetapi bateri litium besi fosfat masih menduduki kelebihan yang tidak boleh ditukar ganti dalam kereta penumpang, kenderaan logistik dan bidang lain.Dalam bidang kereta penumpang, bateri litium besi fosfat menyumbang kira-kira 76%, 81%, 78% daripada kumpulan ke-5, ke-6, dan ke-7 "Katalog Model Disyorkan untuk Promosi dan Penggunaan Kenderaan Tenaga Baharu" (selepas ini dirujuk sebagai “Katalog”) pada 2018. %, masih mengekalkan arus perdana.Dalam bidang kenderaan khas, bateri litium besi fosfat menyumbang kira-kira 30%, 32%, dan 40% daripada kelompok ke-5, ke-6 dan ke-7 "Katalog" pada tahun 2018, dan perkadaran aplikasi telah meningkat secara beransur-ansur .
Yang Yusheng, ahli akademik Akademi Kejuruteraan China, percaya bahawa penggunaan bateri litium besi fosfat dalam pasaran kenderaan elektrik jarak lanjut bukan sahaja dapat meningkatkan keselamatan kenderaan, tetapi juga menyokong pemasaran kenderaan elektrik jarak jauh, menghapuskan perbatuan, keselamatan, harga dan kos kenderaan elektrik tulen.Kebimbangan tentang pengecasan, isu bateri seterusnya, dsb. Sepanjang tempoh 2007 hingga 2013, banyak syarikat kereta telah melancarkan projek kenderaan elektrik tulen jarak jauh.

Mulakan aplikasi pada kuasa

Sebagai tambahan kepada ciri-ciri bateri litium kuasa, bateri fosfat besi litium pemula juga mempunyai keupayaan untuk mengeluarkan kuasa tinggi serta-merta.Bateri asid plumbum tradisional digantikan dengan bateri litium kuasa dengan tenaga kurang daripada satu kilowatt jam, dan motor pemula dan penjana tradisional digantikan dengan motor BSG., bukan sahaja mempunyai fungsi melahu permulaan henti, tetapi juga mempunyai fungsi mematikan enjin dan mendarat, mendarat dan membrek pemulihan tenaga, penggalak pecutan dan pelayaran elektrik.

Aplikasi dalam pasaran simpanan tenaga

Bateri LiFePO4 mempunyai satu siri kelebihan unik seperti voltan kerja yang tinggi, ketumpatan tenaga yang tinggi, hayat kitaran yang panjang, kadar pelepasan diri yang rendah, tiada kesan memori, perlindungan alam sekitar hijau, dan lain-lain, dan menyokong pengembangan tanpa langkah, sesuai untuk elektrik berskala besar storan tenaga, dalam stesen janakuasa Tenaga boleh diperbaharui mempunyai prospek aplikasi yang baik dalam bidang sambungan grid selamat penjanaan kuasa, peraturan puncak grid kuasa, stesen janakuasa teragih, bekalan kuasa UPS dan sistem bekalan kuasa kecemasan.
Menurut laporan storan tenaga terkini yang dikeluarkan baru-baru ini oleh GTM Research, sebuah organisasi penyelidikan pasaran antarabangsa, aplikasi projek penyimpanan tenaga sisi grid di China pada 2018 terus meningkatkan penggunaan bateri litium besi fosfat.
Dengan peningkatan pasaran storan tenaga, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa syarikat bateri kuasa telah menggunakan perniagaan penyimpanan tenaga untuk membuka pasaran aplikasi baharu bagi bateri litium besi fosfat.Di satu pihak, disebabkan oleh ciri-ciri hayat ultra panjang, penggunaan selamat, kapasiti besar, dan perlindungan alam sekitar hijau, fosfat besi litium boleh dipindahkan ke bidang penyimpanan tenaga, yang akan memanjangkan rantaian nilai dan menggalakkan penubuhan model perniagaan baharu.Sebaliknya, sistem penyimpanan tenaga yang menyokong bateri fosfat besi litium telah menjadi pilihan arus perdana dalam pasaran.Menurut laporan, bateri litium besi fosfat telah cuba digunakan dalam bas elektrik, trak elektrik, peraturan frekuensi sisi pengguna dan grid.
1. Penjanaan kuasa tenaga boleh diperbaharui seperti penjanaan kuasa angin dan penjanaan kuasa fotovoltaik disambungkan dengan selamat ke grid.Rawak yang wujud, intermittency dan turun naik penjanaan kuasa angin menentukan bahawa pembangunan berskala besarnya pasti akan memberi kesan yang ketara ke atas operasi selamat sistem kuasa.Dengan perkembangan pesat industri kuasa angin, terutamanya kebanyakan ladang angin di negara saya adalah "pembangunan berpusat berskala besar dan penghantaran jarak jauh", penjanaan kuasa yang berkaitan dengan grid bagi ladang angin berskala besar menimbulkan cabaran yang teruk kepada pengendalian dan kawalan grid kuasa besar.
Penjanaan kuasa fotovoltaik dipengaruhi oleh suhu ambien, keamatan cahaya suria dan keadaan cuaca, dan penjanaan kuasa fotovoltaik membentangkan ciri turun naik rawak.negara saya membentangkan trend pembangunan "pembangunan terpencar, akses di tapak voltan rendah" dan "pembangunan berskala besar, akses voltan sederhana dan tinggi", yang mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk peraturan puncak grid kuasa dan operasi selamat sistem kuasa.
Oleh itu, produk simpanan tenaga berkapasiti besar telah menjadi faktor utama dalam menyelesaikan percanggahan antara grid dan penjanaan tenaga boleh diperbaharui.Sistem penyimpanan tenaga bateri litium besi fosfat mempunyai ciri-ciri penukaran keadaan kerja yang cepat, mod operasi yang fleksibel, kecekapan tinggi, keselamatan dan perlindungan alam sekitar, dan kebolehskalaan yang kuat.Masalah kawalan voltan tempatan, meningkatkan kebolehpercayaan penjanaan kuasa tenaga boleh diperbaharui dan meningkatkan kualiti kuasa, supaya tenaga boleh diperbaharui boleh menjadi bekalan kuasa yang berterusan dan stabil.
Dengan pengembangan kapasiti dan skala yang berterusan, dan kematangan berterusan teknologi bersepadu, kos sistem penyimpanan tenaga akan dikurangkan lagi.Selepas ujian keselamatan dan kebolehpercayaan jangka panjang, sistem penyimpanan tenaga bateri fosfat besi litium dijangka akan digunakan dalam tenaga boleh diperbaharui seperti kuasa angin dan penjanaan kuasa fotovoltaik.Ia telah digunakan secara meluas dalam sambungan grid selamat penjanaan tenaga dan peningkatan kualiti kuasa.
2 peraturan puncak grid kuasa.Cara utama peraturan puncak grid kuasa sentiasa dipam stesen janakuasa simpanan.Oleh kerana stesen janakuasa simpanan pam perlu membina dua takungan, takungan atas dan bawah, yang sangat terhad oleh keadaan geografi, ia tidak mudah untuk dibina di kawasan dataran, dan kawasannya besar dan kos penyelenggaraan adalah tinggi.Penggunaan sistem storan tenaga bateri litium besi fosfat untuk menggantikan stesen janakuasa simpanan yang dipam, untuk menampung beban puncak grid kuasa, tidak terhad oleh keadaan geografi, pemilihan tapak percuma, kurang pelaburan, kurang pendudukan tanah, kos penyelenggaraan yang rendah, akan memainkan peranan penting dalam proses pengawalseliaan puncak grid kuasa.
3 Stesen janakuasa teragih.Disebabkan oleh kecacatan grid kuasa besar itu sendiri, sukar untuk menjamin kualiti, kecekapan, keselamatan dan keperluan kebolehpercayaan bekalan kuasa.Untuk unit dan perusahaan penting, bekalan kuasa dwi atau bahkan bekalan kuasa berbilang selalunya diperlukan sebagai sandaran dan perlindungan.Sistem penyimpanan tenaga bateri litium besi fosfat boleh mengurangkan atau mengelakkan gangguan kuasa yang disebabkan oleh kegagalan grid kuasa dan pelbagai kejadian yang tidak dijangka, dan memastikan bekalan kuasa yang selamat dan boleh dipercayai di hospital, bank, pusat arahan dan kawalan, pusat pemprosesan data, industri bahan kimia dan ketepatan industri pembuatan.Main peranan penting.
4 bekalan kuasa UPS.Perkembangan ekonomi China yang berterusan dan pesat telah membawa kepada penyahpusatan keperluan pengguna bekalan kuasa UPS, yang menyebabkan lebih banyak industri dan lebih banyak perusahaan mempunyai permintaan berterusan untuk bekalan kuasa UPS.
Berbanding dengan bateri asid plumbum, bateri fosfat besi litium mempunyai kelebihan hayat kitaran yang panjang, keselamatan dan kestabilan, perlindungan alam sekitar hijau, dan kadar nyahcas diri yang rendah.akan digunakan secara meluas.

Aplikasi dalam bidang lain

Bateri fosfat besi litium juga digunakan secara meluas dalam bidang ketenteraan kerana hayat kitaran yang baik, keselamatan, prestasi suhu rendah dan kelebihan lain.Pada 10 Oktober 2018, sebuah syarikat bateri di Shandong membuat penampilan yang kukuh di Pameran Pencapaian Inovasi Teknologi Integrasi Tentera-Awam Qingdao yang pertama, dan mempamerkan produk ketenteraan termasuk bateri suhu ultra-rendah tentera -45℃.