La raporto Q3 de 2021 de Tesla anoncis transiron al LiFePO4-kuirilaroj kiel la nova normo en siaj 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 ĉi tiuj kuirilaroj diferencas de aliaj kuirilaroj?
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 plataj kurboj kaj estas pli sekuraj ol Li-jono.Ĉi tiuj kuirilaroj ankaŭ estas konataj kiel litiaj ferofosfataj baterioj.
La Invento de LiFePO4-Baterioj
LiFePO4 Kuirilarojestis inventitaj fare de John B. Goodenough kaj Arumugam Manthiram.Ili estis inter la unuaj se temas pri identigi la materialojn uzitajn en litiojonaj baterioj.Anodaj materialoj ne estas idealaj por litiojonaj baterioj pro sia tendenco por frua fuŝkontakto.
Sciencistoj trovis, ke katodaj materialoj estas pli bonaj kompare kun litio-jonaj bateriokatodoj.Ĉi tio estas precipe rimarkebla en la LiFePO4-variaĵoj.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 havas pli longan vivdaŭron.
La Funkcio de Bateriaj Administradsistemoj en LFP-Baterioj
LFP-kuirilaroj konsistas el 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 operaciaj kondiĉoj por certigi sekurecon kaj plilongigi baterian vivon.
La funkcio de Battery Management Systems 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 uzita por 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 certa sojlo, la BMS malkonektas la kuirilaron de la cirkvito.Ĝi ankaŭ servas kiel apogilo en trokurenta kondiĉo kaj ĉesos sian funkciadon dum fuŝkontakto.
LiFePO4-Baterioj kontraŭ Litio-jonaj Baterioj
La LiFePO4-kuirilaroj ne taŭgas por porteblaj aparatoj kiel horloĝoj.Ili havas pli malaltan energian densecon ol iuj aliaj litiaj kuirilaroj.Tamen, ili estas la plej bonaj 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 aliaj kialoj, kial ĉi tiuj kuirilaroj estas pli bona alternativo al Li-jonaj kuirilaroj.
Malalta kosto
LFP-kuirilaroj estas faritaj el 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-Baterioj
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 monton aŭ ekster la krado) por utiligi la potencon de la suno.
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, LFP kaj la redukto de bateriaj kostoj povas esti kritikaj por akceli amasan adopton de EV.Antaŭ 2023, litio-jonaj prezoj estas atenditaj esti proksimaj al $100/kWh.LFPoj povas ebligi aŭtoproduktantojn emfazi faktorojn kiel oportuno aŭ reŝargotempo prefere ol nur prezo.
Afiŝtempo: Aŭg-10-2022