Pin LFP

Phương tiện viết tắt LFP Lithium-fer-phosphate . Những từ này mô tả thành phần hóa học của pin khác với pin lithium-ion thông thường.

Pin LFP là gì?

Ngoài pin lithium-ion, một loại pin mới được lắp đặt lặng lẽ trong thị trường xe điện, LFP; Nhưng pin LFP là gì?

Mặc dù các phương tiện điện đã chứng minh khả năng tồn tại của họ trong trường hợp, các nhà sản xuất vẫn cố gắng bằng mọi cách để cải thiện pin để cả hai hiệu quả hơn, bền bỉ hơn, ít tốn kém hơn để sản xuất và trên hết là ít gây ô nhiễm tại thời điểm xây dựng trong khi chúng Hứa tự chủ hơn cho người tiêu dùng.

Một trong những tiến bộ đáng chú ý nhất trong sự phát triển của pin là sự phát triển và tiếp thị của Pin LFP Để thay thế pin lithium-ion, những người hiện đang cung cấp phần lớn xe điện trên đường của chúng tôi.

Pin LFP là gì?

Phương tiện viết tắt LFP Lithium-fer-phosphate . Những từ này mô tả thành phần hóa học của pin khác với pin lithium-ion thông thường.

Những nỗ lực đầu tiên để sử dụng các hạt LIFEPO4 Trong thành phần của pin có từ năm 1996. Ông là kỹ sư về hóa học Padhi và Al tại Hiệp hội điện hóa (EMS), ở New Jersey, người đã thực hiện khám phá đầu tiên này.

Tuy nhiên, ông đã phát hiện ra rằng các hạt Lifepo4 có độ dẫn điện rất kém và do đó làm chậm việc tiếp thị pin LFP. Do đó, sự đồng thuận vào thời điểm đó là loại pin này không thể cạnh tranh với mật độ năng lượng của pin lithium-ion.

• Để đọc: Ford sẽ sớm tiếp thị pin LFP
• Để đọc: Thuật ngữ của xe điện

Tuy nhiên, Michel Armand, nhà khoa học và giáo sư người Pháp, cựu nhân viên của Hydro-Québec, người sử dụng các đồng nghiệp của mình, nhận ra rằng nếu ông thêm các ống nano carbon vào các hạt Lifepo và giảm các hạt kích thước, chúng ta có thể bù đắp cho các vấn đề về độ dẫn điện.

Các nhà nghiên cứu khác cũng đã làm việc để phát triển pin LFP, chẳng hạn như Ming Chiang, một kỹ sư hóa học có nguồn gốc Đài Loan. Ông đã nâng cao ý tưởng sử dụng hành động doping cho chất bán dẫn, giúp tăng độ dẫn điện của pin LFP.

Những chiếc xe điện nào được trang bị pin LFP?

Ngày nay, do sự quan tâm của các nhà sản xuất lớn trong việc sản xuất pin cho xe điện có chi phí thấp hơn, pin LFP đang được phổ biến. Tesla là nhà sản xuất đầu tiên thiết lập nó trong Model 3 vào năm 2021, trong khi các nhà sản xuất khác, như Mercedes-Benz và Ford, có kế hoạch chuyển sang loại pin này. Chính sự quan tâm của các nhà sản xuất lớn đã kích thích sự phát triển của loại pin này.

Làm thế nào pin LFP hoạt động liên quan đến pin lithium-ion?

Sự khác biệt chính giữa pin LFP và pin lithium-ion thông thường (NCM/Niken-Cobalt Mangan hoặc NCA/Niken-Cobalt Aluminum) chủ yếu dựa trên thành phần hóa học của catốt. Thay vì sử dụng kim loại như coban, niken hoặc mangan, chúng tôi sẽ ưu tiên sắt.

Do đó, điều quan trọng là phải xác định rằng pin LFP cũng chứa các ion lithium bên trong một chất điện phân. Trên thực tế, ngoài thành phần hóa học của cực âm, pin LFP hoạt động chính xác giống như pin lithium-ion. Về thể chất, nó gần như giống hệt.

Do đó, trong việc sử dụng, nó được sạc lại theo cách tương tự và nó mang lại cho chủ sở hữu của nó cùng một loại trải nghiệm, ngoại trừ thực tế là pin này có thể được sạc lại ở mức 100 % mà không thể hiện sự suy thoái sớm, đó là Nói mất tự chủ hoặc chậm lại trong tốc độ nạp lại.

Những ưu điểm và nhược điểm của pin LFP là gì?

Tái nạp 100 % là một trong những lợi thế chính của pin LFP, bởi vì thực tế này không gây ra sự suy giảm sớm như trường hợp của pin lithium-ion. Ngoài ra còn có một thực tế là pin LFP bền bỉ hơn với một số chu kỳ sạc. Ví dụ: nếu pin lithium-ion bền nhất cung cấp tới 1.500 chu kỳ sạc, thì pin LFP có thể đạt tới 2.000 chu kỳ.

Sau đó, có thành phần hóa học của nó cho phép giảm sự phụ thuộc của nó vào các vật liệu gây tranh cãi như coban và niken. Không chỉ chất sắt dễ chiết xuất hơn và do đó, ít gây ô nhiễm hơn khi chiết xuất, mà còn dễ dàng tái chế hơn, cho phép pin dễ dàng vào các quá trình tái chế hiện có. Sau đó có chi phí của kim loại này rõ ràng thấp hơn và cho phép các nhà sản xuất giảm chi phí sản xuất của họ tại thời điểm xây dựng pin.

Pin LFP có cung cấp quyền tự chủ hơn pin lithium-ion không?

Mặt khác, mật độ năng lượng của pin LFP, nghĩa là khả năng lưu trữ năng lượng của nó dài hơn tùy thuộc vào kích thước của nó (được đo bằng wattheures/kilo), thấp hơn nhiều so với pin niken-ion. Để tham khảo, pin lithium-ion tốt nhất đạt mật độ năng lượng là 325 wattheures/kg. Pin LFP, mặt khác, hiện đang có số tiền khoảng 150 watthers/kg.

Tuy nhiên, thực tế này buộc các nhà sản xuất ô tô phải làm pin có dung lượng cao hơn để đạt được sự tự chủ tương tự. Tesla Model 3 là ví dụ hoàn hảo. Mô hình cũ có pin lithium-ion với công suất 53 kilowatt giờ, trong khi mô hình hiện tại được trang bị với pin LFP, công suất của nó tăng lên 60 kilowatt giờ. Cuối cùng, do thành phần dựa trên sắt, pin LFP nặng hơn nhiều so với pin lithium-ion niken, góp phần tăng khối lượng ròng của xe.

Tuy nhiên, những tiến bộ gần đây trong khí động học của xe điện và phần mềm quản lý năng lượng, nhờ sự giúp đỡ của trí tuệ nhân tạo, đặc biệt, cho phép xe hơi vượt qua những vấn đề này. Là bằng chứng, mặc dù có một pin ít đậm đặc hơn, Tesla vẫn cố gắng trích xuất nhiều tự chủ hơn từ Model 3, cho phép cô đi từ 400 đến 438 km.

Pin LFP

Xuất hiện vào năm 1996, công nghệ lithium ferro phosphate (cũng được đặt tên là LFP hoặc LIFEPO4) đang thay thế các công nghệ pin khác do tài sản kỹ thuật và mức độ an toàn rất cao của nó.

Do mật độ công suất cao, công nghệ này được sử dụng trong các ứng dụng lực kéo năng lượng trung bình (robot, AGV, điện tử, phân phối km cuối cùng, v.v.) hoặc lực kéo nặng (lực kéo biển, xe công nghiệp, v.v.))

Tuổi thọ dài của LFP và khả năng đạp xe sâu cho phép sử dụng LifePO4 trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng (ứng dụng tự trị, hệ thống ngoài nhóm, tự tiêu thụ với pin) hoặc lưu trữ cố định nói chung.

Các tài sản chính của sắt lithium phosphate:

• Công nghệ cực kỳ an toàn (không có hiện tượng nhiệt chạy trốn)
• Lifespan Lịch> 10 năm
• Số chu kỳ: Từ năm 2000 đến vài nghìn (xem ABAITE bên dưới)
• Độc tính rất thấp cho môi trường (sử dụng sắt, than chì và phốt phát)
• Điện trở nhiệt độ rất tốt (lên đến 70 ° C)
• Điện trở trong rất thấp. Sự ổn định, thậm chí giảm trong các chu kỳ.
• Công suất liên tục trong phạm vi xả thải
• Dễ dàng tái chế

Số lượng chu kỳ ước tính cho công nghệ sắt lithium phosphate (LIFEPO4)

Công nghệ LFP là công nghệ cho phép số lượng chu kỳ tải / xả lớn nhất. Đây là lý do tại sao công nghệ này chủ yếu được áp dụng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng đứng yên (tự tiêu thụ, ngoài lưới, UPS, trợ giúp, v.v.) cho các ứng dụng đòi hỏi một tuổi thọ đáng kể.
Số lượng chu kỳ thực có thể được thực hiện phụ thuộc vào một số yếu tố:

• Chất lượng tế bào lithium
• Công suất xả được đo trong Tỷ lệ c (Vd: Công suất 1/2 C trong W = 1/2 lần công suất của pin. Đối với pin 1kWh được xả ở 2kW, người ta nói rằng tốc độ xả là 2c)
• Độ sâu xuất viện (DOD)
• Môi trường: Nhiệt độ, độ ẩm, v.v.

Bàn tính dưới đây đại diện cho số lượng chu kỳ ước tính cho các tế bào pin sắt lithium phosphate của chúng tôi (LFP, LIFEPO4) là một chức năng của năng lượng xả và DOD. Các điều kiện thử nghiệm là các điều kiện của phòng thí nghiệm (nhiệt độ không đổi 25 ° C, công suất tải và xả không đổi).

Trong môi trường tiêu chuẩn và cho các chu kỳ được thực hiện tại 1C, bàn tính đưa ra ước tính về số lượng chu kỳ cho LFP:

Vào cuối số lượng chu kỳ được thực hiện, Pin vẫn có dung lượng danh nghĩa lớn hơn 80% của công suất ban đầu.

• Hạn chế của pin chì
• Ưu điểm của lithium-ion
• So sánh kỹ thuật lithium-ion vs pin chì
• Nghiên cứu chi phí lithium-ion so với pin chì
• LITHIUM-ION AN TOÀN
• Công nghệ sắt lithium phosphate (LIFEPO4 hoặc LFP)
• Đo trạng thái tải (SOC) của pin lithium-ion

Bài viết trên là tài sản độc quyền của PowerTech Systems.
Bản sao lại bị cấm mà không có sự cho phép.