Bateria LiFePO4

Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa to bateria litowo-jonowa wykorzystująca fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4) jako materiał elektrody dodatniej i węgiel jako materiał elektrody ujemnej.
Podczas procesu ładowania część jonów litu z fosforanu litowo-żelazowego jest ekstrahowana, przenoszona do elektrody ujemnej przez elektrolit i osadzana w materiale węglowym elektrody ujemnej;w tym samym czasie elektrony są uwalniane z elektrody dodatniej i docierają do elektrody ujemnej z obwodu zewnętrznego, aby utrzymać równowagę reakcji chemicznej.Podczas procesu rozładowania jony litu są oddzielane od elektrody ujemnej i docierają do elektrody dodatniej poprzez elektrolit.Jednocześnie elektroda ujemna uwalnia elektrony i dociera do elektrody dodatniej z obwodu zewnętrznego, aby zapewnić energię światu zewnętrznemu.
Akumulatory LiFePO4 mają zalety: wysokie napięcie robocze, wysoką gęstość energii, długą żywotność, dobre parametry bezpieczeństwa, niski współczynnik samorozładowania i brak efektu pamięci.
Cechy konstrukcyjne baterii
Lewa strona akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego to elektroda dodatnia złożona z materiału LiFePO4 o strukturze oliwinowej, która jest połączona z elektrodą dodatnią akumulatora za pomocą folii aluminiowej.Po prawej stronie znajduje się elektroda ujemna akumulatora zbudowana z węgla (grafitu), która jest połączona z elektrodą ujemną akumulatora za pomocą folii miedzianej.Pośrodku znajduje się separator polimerowy, który oddziela elektrodę dodatnią od elektrody ujemnej, przez który jony litu mogą przechodzić, ale elektrony nie.Wnętrze akumulatora wypełnione jest elektrolitem, a akumulator jest hermetycznie zamknięty w metalowej obudowie.

Cechy baterii litowo-żelazowo-fosforanowej
Wyższa gęstość energii

Według doniesień gęstość energii produkowanego masowo w 2018 roku akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego o kwadratowej aluminiowej obudowie wynosi około 160 Wh/kg.W 2019 roku niektórzy znakomici producenci akumulatorów będą prawdopodobnie w stanie osiągnąć poziom 175-180Wh/kg.Zwiększono technologię chipów i pojemność, co pozwala uzyskać 185 Wh/kg.
dobre wyniki w zakresie bezpieczeństwa
Właściwości elektrochemiczne materiału katody akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego są stosunkowo stabilne, co decyduje o tym, że ma on stabilną platformę ładowania i rozładowywania.Dlatego struktura akumulatora nie ulegnie zmianie podczas procesu ładowania i rozładowywania, a także nie będzie się palić i eksplodować.Jest nadal bardzo bezpieczny w specjalnych warunkach, takich jak ładowanie, ściskanie i akupunktura.

Długi cykl życia

Żywotność akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych na ogół wynosi 2000 lub nawet ponad 3500 razy, podczas gdy rynek magazynowania energii wymaga ponad 4000–5000 razy, zapewniając żywotność 8–10 lat, czyli wyższą niż 1000 cykli baterii trójwarstwowych.Żywotność akumulatorów kwasowo-ołowiowych o długiej żywotności jest około 300 razy większa.
Przemysłowe zastosowanie baterii litowo-żelazowo-fosforanowej

Zastosowanie nowego przemysłu pojazdów energetycznych

„Plan rozwoju przemysłu pojazdów energooszczędnych i nowych pojazdów energetycznych” mojego kraju proponuje, aby „ogólnym celem rozwoju nowych pojazdów energetycznych w moim kraju jest: do roku 2020 łączna produkcja i sprzedaż nowych pojazdów energetycznych osiągnie 5 milionów sztuk, a wielkość sprzedaży w moim kraju skala przemysłu pojazdów energooszczędnych i nowych pojazdów energetycznych zajmie czołowe miejsce na świecie.pierwszym rzędzie”.Baterie litowo-żelazowo-fosforanowe są szeroko stosowane w samochodach osobowych, samochodach osobowych, pojazdach logistycznych, pojazdach elektrycznych o małej prędkości itp. ze względu na ich zalety, takie jak dobre bezpieczeństwo i niski koszt.Pod wpływem polityki akumulatory trójskładnikowe zajmują dominującą pozycję z zaletą gęstości energii, ale akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe nadal mają niezastąpione zalety w samochodach osobowych, pojazdach logistycznych i innych dziedzinach.W segmencie samochodów osobowych akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe stanowiły około 76%, 81%, 78% partii 5., 6. i 7. „Katalogu zalecanych modeli do promocji i zastosowania pojazdów nowej energii” (zwanego dalej dalej „Katalogiem”) w 2018 r. %, zachowując nadal mainstream.W obszarze pojazdów specjalnych akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe stanowiły odpowiednio około 30%, 32% i 40% partii 5., 6. i 7. „Katalogu” w 2018 r., a odsetek wniosków stopniowo wzrastał .
Yang Yusheng, pracownik naukowy Chińskiej Akademii Inżynierii, uważa, że ​​zastosowanie akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych na rynku pojazdów elektrycznych o zwiększonym zasięgu może nie tylko poprawić bezpieczeństwo pojazdów, ale także wesprzeć marketing pojazdów elektrycznych o zwiększonym zasięgu, eliminując przebieg, bezpieczeństwo, cenę i koszt pojazdów czysto elektrycznych.Niepokój związany z ładowaniem, późniejszymi problemami z akumulatorami itp. W latach 2007–2013 wiele producentów samochodów uruchomiło projekty pojazdów całkowicie elektrycznych o zwiększonym zasięgu.

Uruchom aplikację na zasilaniu

Oprócz właściwości akumulatorów litowo-jonowych, rozrusznik akumulatorowo-litowo-żelazowo-fosforanowy ma również możliwość natychmiastowego wytwarzania dużej mocy.Tradycyjny akumulator kwasowo-ołowiowy został zastąpiony akumulatorem litowym o energii poniżej jednej kilowatogodziny, a tradycyjny rozrusznik i generator zastąpiono silnikiem BSG., ma nie tylko funkcję start-stop na biegu jałowym, ale także funkcje wyłączania silnika i jazdy na biegu jałowym, jazdy wybiegiem i odzyskiwania energii hamowania, wspomagania przyspieszenia i rejsu elektrycznego.

Zastosowania na rynku magazynowania energii

Bateria LiFePO4 ma szereg unikalnych zalet, takich jak wysokie napięcie robocze, wysoka gęstość energii, długi cykl życia, niski współczynnik samorozładowania, brak efektu pamięci, ekologiczna ochrona środowiska itp., a także obsługuje bezstopniową ekspansję, odpowiednią dla urządzeń elektrycznych na dużą skalę magazynowanie energii w odnawialnych źródłach energii Elektrownie mają dobre perspektywy zastosowania w obszarach bezpiecznego przyłączania do sieci wytwarzania energii, regulacji szczytów sieci elektroenergetycznej, elektrowni rozproszonych, zasilaczy UPS i systemów zasilania awaryjnego.
Według najnowszego raportu dotyczącego magazynowania energii opublikowanego niedawno przez GTM Research, międzynarodową organizację zajmującą się badaniem rynku, zastosowanie projektów magazynowania energii po stronie sieci w Chinach w 2018 r. w dalszym ciągu zwiększało zużycie akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych.
Wraz z rozwojem rynku magazynowania energii w ostatnich latach niektóre firmy produkujące akumulatory uruchomiły działalność związaną z magazynowaniem energii, aby otworzyć nowe rynki zastosowań dla akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych.Z jednej strony, ze względu na cechy wyjątkowo długiej żywotności, bezpiecznego użytkowania, dużej pojemności i zielonej ochrony środowiska, fosforan litowo-żelazowy można przenieść do dziedziny magazynowania energii, co wydłuży łańcuch wartości i będzie sprzyjać tworzeniu nowy model biznesowy.Z drugiej strony, system magazynowania energii obsługujący akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy stał się głównym wyborem na rynku.Według doniesień, akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe próbowano zastosować w autobusach elektrycznych, ciężarówkach elektrycznych, przy regulacji częstotliwości po stronie użytkownika i po stronie sieci.
1. Wytwarzanie energii odnawialnej, np. elektrowni wiatrowych i fotowoltaicznych, jest bezpiecznie podłączone do sieci.Wrodzona losowość, nieciągłość i zmienność generacji wiatrowej sprawiają, że jej rozwój na dużą skalę nieuchronnie będzie miał istotny wpływ na bezpieczną pracę systemu elektroenergetycznego.Wraz z szybkim rozwojem branży energetyki wiatrowej, zwłaszcza większość farm wiatrowych w moim kraju to „scentralizowany rozwój na dużą skalę i przesył na duże odległości”, wytwarzanie energii elektrycznej podłączonej do sieci przez wielkoskalowe farmy wiatrowe stwarza poważne wyzwania dla eksploatację i sterowanie dużymi sieciami elektroenergetycznymi.
Na wytwarzanie energii fotowoltaicznej wpływa temperatura otoczenia, natężenie światła słonecznego i warunki pogodowe, a wytwarzanie energii fotowoltaicznej charakteryzuje się wahaniami losowymi.w moim kraju występuje tendencja rozwojowa „zdecentralizowanego rozwoju, lokalnego dostępu niskiego napięcia” oraz „rozwoju na dużą skalę, dostępu średniego i wysokiego napięcia”, co stawia wyższe wymagania w zakresie regulacji szczytów sieci elektroenergetycznej i bezpiecznej pracy systemów elektroenergetycznych.
Dlatego produkty magazynowania energii o dużej pojemności stały się kluczowym czynnikiem w rozwiązywaniu sprzeczności pomiędzy siecią a wytwarzaniem energii odnawialnej.System magazynowania energii w akumulatorach litowo-żelazowo-fosforanowych charakteryzuje się szybką konwersją warunków pracy, elastycznym trybem pracy, wysoką wydajnością, bezpieczeństwem i ochroną środowiska oraz dużą skalowalnością.Problem z lokalną kontrolą napięcia, poprawa niezawodności wytwarzania energii odnawialnej i poprawa jakości energii, dzięki czemu energia odnawialna może stać się ciągłym i stabilnym źródłem zasilania.
Wraz z ciągłym zwiększaniem wydajności i skali oraz ciągłą dojrzałością zintegrowanej technologii, koszt systemów magazynowania energii ulegnie dalszemu obniżeniu.Po długoterminowych testach bezpieczeństwa i niezawodności oczekuje się, że systemy magazynowania energii w postaci akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych będą stosowane w energii odnawialnej, takiej jak energia wiatrowa i fotowoltaika.Jest szeroko stosowany w bezpiecznym podłączeniu do sieci wytwarzania energii i poprawie jakości energii.
2 regulacja szczytowa sieci energetycznej.Głównym sposobem regulacji wartości szczytowych sieci elektroenergetycznej zawsze były elektrownie szczytowo-pompowe.Ponieważ elektrownia szczytowo-pompowa wymaga budowy dwóch zbiorników, górnego i dolnego, które są znacznie ograniczone warunkami geograficznymi, nie jest łatwo zbudować ją na równinie, a obszar jest duży, a koszty utrzymania wysokie.Zastosowanie systemu magazynowania energii w postaci akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych w celu zastąpienia elektrowni szczytowo-pompowej, aby poradzić sobie ze szczytowym obciążeniem sieci energetycznej, nieograniczonym warunkami geograficznymi, swobodnym wyborem lokalizacji, mniejszymi inwestycjami, mniejszym zajęciem gruntów, niskimi kosztami utrzymania, będzie odgrywać ważną rolę w procesie regulacji wartości szczytowych sieci elektroenergetycznej.
3 Rozproszone elektrownie.Ze względu na wady samej dużej sieci elektroenergetycznej trudno jest zagwarantować wymagania dotyczące jakości, wydajności, bezpieczeństwa i niezawodności zasilania.W przypadku ważnych jednostek i przedsiębiorstw często wymagane są dwa zasilacze lub nawet wiele zasilaczy jako rezerwowe i zabezpieczające.System magazynowania energii w postaci akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych może zmniejszyć lub uniknąć przerw w dostawie prądu spowodowanych awariami sieci energetycznej i różnymi nieoczekiwanymi zdarzeniami, a także zapewnić bezpieczne i niezawodne zasilanie w szpitalach, bankach, centrach dowodzenia i kontroli, centrach przetwarzania danych, przemyśle materiałów chemicznych i precyzji branże produkcyjne.Grać ważną rolę.
Zasilanie 4 UPS.Ciągły i szybki rozwój gospodarki Chin doprowadził do decentralizacji potrzeb użytkowników zasilaczy UPS, co spowodowało, że coraz więcej gałęzi przemysłu i więcej przedsiębiorstw ma ciągłe zapotrzebowanie na zasilacze UPS.
W porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi, akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe mają zalety długiego cyklu życia, bezpieczeństwa i stabilności, ekologicznej ochrony środowiska i niskiego współczynnika samorozładowania.będzie szeroko stosowane.

Zastosowania w innych dziedzinach

Baterie litowo-żelazowo-fosforanowe są również szeroko stosowane w wojsku ze względu na ich dobrą żywotność cykliczną, bezpieczeństwo, działanie w niskich temperaturach i inne zalety.W dniu 10 października 2018 r. firma produkująca akumulatory z Shandong mocno pojawiła się na pierwszej wystawie osiągnięć w zakresie innowacji w zakresie technologii integracji wojskowo-cywilnej w Qingdao i wystawiła produkty wojskowe, w tym wojskowe akumulatory ultraniskotemperaturowe -45 ℃.