LiFePO4 batteri

Lithiumjernfosfatbatteriet er et lithiumionbatteri, der bruger lithiumjernfosfat (LiFePO4) som det positive elektrodemateriale og kulstof som det negative elektrodemateriale.
Under opladningsprocessen ekstraheres nogle af lithiumionerne i lithiumjernfosfatet, overføres til den negative elektrode gennem elektrolytten og indlejres i kulstofmaterialet i den negative elektrode;samtidig frigives elektroner fra den positive elektrode og når den negative elektrode fra det eksterne kredsløb for at opretholde balancen i den kemiske reaktion.Under afladningsprocessen udvindes lithiumioner fra den negative elektrode og når den positive elektrode gennem elektrolytten.Samtidig frigiver den negative elektrode elektroner og når den positive elektrode fra det eksterne kredsløb for at give energi til omverdenen.
LiFePO4-batterier har fordelene ved høj arbejdsspænding, høj energitæthed, lang cykluslevetid, god sikkerhedsydelse, lav selvafladningshastighed og ingen hukommelseseffekt.
Batteriets strukturelle egenskaber
Den venstre side af lithiumjernfosfatbatteriet er en positiv elektrode bestående af et olivinstruktur LiFePO4-materiale, som er forbundet til batteriets positive elektrode med en aluminiumsfolie.Til højre er batteriets negative elektrode bestående af kulstof (grafit), som er forbundet med batteriets negative elektrode med en kobberfolie.I midten er en polymerseparator, som adskiller den positive elektrode fra den negative elektrode, og lithiumioner kan passere gennem separatoren, men elektroner kan ikke.Det indre af batteriet er fyldt med elektrolyt, og batteriet er hermetisk forseglet af et metalhus.

Funktioner af lithiumjernfosfatbatteri
Højere energitæthed

Ifølge rapporter er energitætheden af ​​det firkantede aluminiumsskal lithium-jernfosfat-batteri masseproduceret i 2018 omkring 160Wh/kg.I 2019 kan nogle fremragende batteriproducenter formentlig nå niveauet på 175-180Wh/kg.Chipteknologien og kapaciteten gøres større, eller der kan opnås 185Wh/kg.
god sikkerhedsydelse
Den elektrokemiske ydeevne af katodematerialet af lithiumjernfosfatbatteri er relativt stabil, hvilket bestemmer, at den har en stabil opladnings- og afladningsplatform.Derfor ændres batteriets struktur ikke under opladning og afladning, og det vil ikke brænde og eksplodere.Det er stadig meget sikkert under særlige forhold som opladning, klemning og akupunktur.

Lang cyklus levetid

1C-cykluslevetiden for lithiumjernphosphat-batterier når generelt 2.000 gange eller endda mere end 3.500 gange, mens energilagringsmarkedet kræver mere end 4.000-5.000 gange, hvilket sikrer en levetid på 8-10 år, hvilket er højere end 1.000 cyklusser af ternære batterier.Cykluslevetiden for langtidsholdbare bly-syre-batterier er omkring 300 gange.
Industriel anvendelse af lithiumjernfosfatbatteri

Anvendelse af ny energikøretøjsindustri

mit lands "Energy-sparing and New Energy Vehicle Industry Development Plan" foreslår, at "det overordnede mål for mit lands udvikling af nye energikøretøjer er: i 2020 vil den kumulative produktion og salg af nye energikøretøjer nå op på 5 millioner enheder, og mit lands energibesparende og ny energi køretøj industri skala vil rangere i verden.forreste række".Lithiumjernfosfatbatterier er meget udbredt i personbiler, personbiler, logistikkøretøjer, lavhastigheds-elkøretøjer osv. på grund af deres fordele med god sikkerhed og lave omkostninger.Påvirket af politik indtager ternære batterier en dominerende stilling med fordelen ved energitæthed, men lithiumjernfosfatbatterier indtager stadig uerstattelige fordele inden for personbiler, logistikkøretøjer og andre områder.Inden for personbiler tegnede lithiumjernphosphat-batterier sig for omkring 76 %, 81 %, 78 % af 5., 6. og 7. parti af "Katalog over anbefalede modeller til fremme og anvendelse af nye energikøretøjer" (herefter benævnt omtalt som "Kataloget") i 2018. %, der stadig fastholder mainstream.Inden for specialkøretøjer tegnede lithiumjernphosphatbatterier sig for henholdsvis ca. 30%, 32% og 40% af 5., 6. og 7. parti af "Katalogen" i 2018, og andelen af ​​applikationer er gradvist steget .
Yang Yusheng, en akademiker fra det kinesiske ingeniørakademi, mener, at brugen af ​​lithiumjernfosfatbatterier på markedet for elektriske køretøjer med udvidet rækkevidde ikke kun kan forbedre sikkerheden for køretøjer, men også understøtte markedsføringen af ​​elektriske køretøjer med udvidet rækkevidde, eliminerer kilometertal, sikkerhed, pris og omkostninger ved rene elektriske køretøjer.Angst for opladning, efterfølgende batteriproblemer osv. I perioden fra 2007 til 2013 har mange bilfirmaer igangsat projekter med rene elbiler med udvidet rækkevidde.

Start applikationen på strømmen

Ud over egenskaberne ved power-lithium-batterier har start-lithium-jernfosfat-batteriet også evnen til at udsende høj effekt øjeblikkeligt.Det traditionelle bly-syre-batteri erstattes af et power-lithium-batteri med en energi på under en kilowatttime, og den traditionelle startmotor og generator erstattes af en BSG-motor., har ikke kun funktionen som start-stop i tomgang, men har også funktionerne motorstop og friløb, friløbs- og bremseenergigenvinding, accelerationsforstærker og elektrisk cruise.

Anvendelser på energilagringsmarkedet

LiFePO4-batteri har en række unikke fordele såsom høj arbejdsspænding, høj energitæthed, lang cykluslevetid, lav selvafladningshastighed, ingen hukommelseseffekt, grøn miljøbeskyttelse osv., og understøtter trinløs ekspansion, velegnet til storskala elektrisk energilagring i vedvarende energi-kraftværker har gode anvendelsesmuligheder inden for sikker nettilslutning af elproduktion, strømforsyningsspidsregulering, distribuerede kraftværker, UPS-strømforsyninger og nødstrømforsyningssystemer.
Ifølge den seneste energilagringsrapport, der for nylig blev udgivet af GTM Research, en international markedsundersøgelsesorganisation, fortsatte anvendelsen af ​​energilagringsprojekter på nettet i Kina i 2018 med at øge forbruget af lithiumjernphosphatbatterier.
Med fremkomsten af ​​energilagringsmarkedet har nogle strømbatterivirksomheder i de senere år implementeret energilagringsvirksomhed for at åbne nye applikationsmarkeder for lithiumjernfosfatbatterier.På den ene side kan lithiumjernphosphat på grund af egenskaberne ved ultralang levetid, sikker brug, stor kapacitet og grøn miljøbeskyttelse overføres til energilagringsområdet, hvilket vil forlænge værdikæden og fremme etableringen af en ny forretningsmodel.På den anden side er energilagringssystemet, der understøtter lithiumjernfosfatbatteriet, blevet det almindelige valg på markedet.Ifølge rapporter er lithiumjernfosfatbatterier blevet forsøgt brugt i elektriske busser, elektriske lastbiler, frekvensregulering på brugersiden og netsiden.
1. Vedvarende energiproduktion, såsom vindkraftproduktion og solcelleproduktion, er sikkert forbundet til nettet.Vindkraftproduktionens iboende tilfældighed, intermittens og volatilitet bestemmer, at dens store udvikling uundgåeligt vil have en betydelig indvirkning på den sikre drift af elsystemet.Med den hurtige udvikling af vindkraftindustrien, især de fleste af vindmølleparkerne i mit land er "storskala centraliseret udvikling og langdistancetransmission", udgør den nettilsluttede elproduktion af store vindmølleparker alvorlige udfordringer for drift og styring af store elnet.
Fotovoltaisk elproduktion er påvirket af omgivelsestemperatur, sollysintensitet og vejrforhold, og fotovoltaisk elproduktion har karakteristika for tilfældige udsving.mit land præsenterer en udviklingstendens med "decentral udvikling, lavspændingsadgang på stedet" og "storskalaudvikling, mellem- og højspændingsadgang", som stiller højere krav til regulering af elnettets spidsbelastning og sikker drift af elsystemer.
Derfor er energilagringsprodukter med stor kapacitet blevet en nøglefaktor for at løse modsætningen mellem nettet og vedvarende energi.Lithiumjernfosfatbatteriets energilagringssystem har karakteristika for hurtig konvertering af arbejdsforhold, fleksibel driftstilstand, høj effektivitet, sikkerhed og miljøbeskyttelse og stærk skalerbarhed.Lokalt spændingskontrolproblem, forbedre pålideligheden af ​​vedvarende energiproduktion og forbedre strømkvaliteten, så vedvarende energi kan blive en kontinuerlig og stabil strømforsyning.
Med den kontinuerlige udvidelse af kapacitet og skala, og den kontinuerlige modenhed af integreret teknologi, vil omkostningerne til energilagringssystemer blive yderligere reduceret.Efter langsigtede sikkerheds- og pålidelighedstests forventes lithiumjernfosfatbatterienergilagringssystemer at blive brugt i vedvarende energi såsom vindkraft og solcelleproduktion.Det er blevet brugt i vid udstrækning i sikker netforbindelse til energiproduktion og forbedring af strømkvaliteten.
2 elnet spidsregulering.Det vigtigste middel til regulering af spidsbelastning af elnettet har altid været pumpekraftværker.Fordi pumpekraftværket skal bygge to reservoirer, de øvre og nedre reservoirer, som er stærkt begrænset af geografiske forhold, er det ikke let at bygge i det almindelige område, og området er stort, og vedligeholdelsesomkostningerne er høje.Brugen af ​​lithium jernfosfat batteri energilagringssystem til at erstatte pumpelagerkraftværket, for at klare spidsbelastningen af ​​elnettet, ikke begrænset af geografiske forhold, frit valg af sted, færre investeringer, mindre jordbesættelse, lave vedligeholdelsesomkostninger, vil spille en vigtig rolle i processen med spidsregulering af elnettet.
3 distribuerede kraftværker.På grund af defekterne i selve det store elnet er det vanskeligt at garantere strømforsyningens krav til kvalitet, effektivitet, sikkerhed og pålidelighed.For vigtige enheder og virksomheder kræves der ofte dobbelte strømforsyninger eller endda flere strømforsyninger som backup og beskyttelse.Lithiumjernfosfatbatteriets energilagringssystem kan reducere eller undgå strømafbrydelser forårsaget af strømsvigt og forskellige uventede hændelser og sikre sikker og pålidelig strømforsyning på hospitaler, banker, kommando- og kontrolcentre, databehandlingscentre, kemiske materialeindustrier og præcision fremstillingsindustrien.spille en vigtig rolle.
4 UPS strømforsyning.Den kontinuerlige og hurtige udvikling af Kinas økonomi har ført til decentralisering af UPS-strømforsyningsbrugeres behov, hvilket har fået flere industrier og flere virksomheder til at have kontinuerlig efterspørgsel efter UPS-strømforsyning.
Sammenlignet med bly-syre-batterier har lithiumjernphosphat-batterier fordelene ved lang levetid, sikkerhed og stabilitet, grøn miljøbeskyttelse og lav selvafladningshastighed.vil blive meget brugt.

Ansøgninger på andre områder

Lithiumjernfosfatbatterier er også meget udbredt i det militære område på grund af deres gode cykluslevetid, sikkerhed, ydeevne ved lav temperatur og andre fordele.Den 10. oktober 2018 gjorde et batterifirma i Shandong en stærk optræden på den første Qingdao Military-Civilian Integration Technology Innovation Achievement Exhibition og udstillede militære produkter, herunder -45℃ militære batterier med ultralav temperatur.