LiFePO4 akkumulátor

A lítium-vas-foszfát akkumulátor egy lítium-ion akkumulátor, amely lítium-vas-foszfátot (LiFePO4) használ pozitív elektród anyagként és szenet negatív elektród anyagként.
A töltési folyamat során a lítium-vas-foszfátban lévő lítium-ionok egy része kivonásra kerül, az elektroliton keresztül a negatív elektródára kerül, és beágyazódik a negatív elektród szénanyagába; ugyanakkor elektronok szabadulnak fel a pozitív elektródáról, és a külső áramkörből elérik a negatív elektródát, hogy fenntartsák a kémiai reakció egyensúlyát. A kisülési folyamat során a lítium-ionok kivonódnak a negatív elektródából, és az elektroliton keresztül elérik a pozitív elektródát. Ugyanakkor a negatív elektróda elektronokat szabadít fel, és eléri a pozitív elektródát a külső áramkörből, hogy energiát biztosítson a külvilág számára.
A LiFePO4 akkumulátorok előnyei a magas üzemi feszültség, a nagy energiasűrűség, a hosszú élettartam, a jó biztonsági teljesítmény, az alacsony önkisülési sebesség és a memóriahatás hiánya.
Az akkumulátor szerkezeti jellemzői
A lítium-vas-foszfát akkumulátor bal oldala egy olivin szerkezetű LiFePO4 anyagból álló pozitív elektróda, amely alumínium fóliával kapcsolódik az akkumulátor pozitív elektródájához. A jobb oldalon található az akkumulátor szénből (grafitból) álló negatív elektródája, amely rézfóliával kapcsolódik az akkumulátor negatív elektródájához. Középen egy polimer szeparátor található, amely elválasztja a pozitív elektródát a negatív elektródától, és a lítium-ionok átjuthatnak a szeparátoron, de az elektronok nem. Az akkumulátor belseje elektrolittal van feltöltve, az akkumulátort pedig fémburkolat hermetikusan lezárja.

A lítium-vas-foszfát akkumulátor jellemzői
Magasabb energiasűrűség

A jelentések szerint a 2018-ban tömegesen gyártott négyzet alakú alumíniumhéjú lítium-vas-foszfát akkumulátor energiasűrűsége körülbelül 160 Wh/kg. 2019-ben néhány kiváló akkumulátorgyártó valószínűleg elérheti a 175-180 Wh/kg-os szintet. A chiptechnológiát és a kapacitást nagyobbra teszik, vagyis 185Wh/kg is elérhető.
jó biztonsági teljesítmény
A lítium-vas-foszfát akkumulátor katódanyagának elektrokémiai teljesítménye viszonylag stabil, ami meghatározza, hogy stabil töltő- és kisütési platformmal rendelkezik. Ezért az akkumulátor szerkezete nem változik a töltési és kisütési folyamat során, és nem fog égni és felrobbanni. Még mindig nagyon biztonságos különleges körülmények között, mint például töltés, szorítás és akupunktúra.

Hosszú ciklus élettartam

A lítium-vas-foszfát akkumulátorok 1C ciklusos élettartama általában eléri a 2000-szeresét, sőt több mint 3500-szorosát, míg az energiatárolási piac több mint 4000-5000-szeres, ami 8-10 éves élettartamot biztosít, ami meghaladja az 1000 ciklust. háromkomponensű akkumulátorok. A hosszú élettartamú ólom-savas akkumulátorok élettartama körülbelül 300-szoros.
Lítium-vas-foszfát akkumulátor ipari alkalmazása

Új energetikai járműipar alkalmazása

hazám „Energiatakarékossági és új energiájú járműipar fejlesztési terve” azt javasolja, hogy „hazám új energetikai járműfejlesztésének általános célja: 2020-ra az új energiahordozó járművek kumulált gyártása és értékesítése eléri az 5 millió darabot, és hazám az energiatakarékos és az új energiájú járműipari skála a világranglistán lesz. első sorban”. A lítium-vas-foszfát akkumulátorokat széles körben használják személygépkocsikban, személygépkocsikban, logisztikai járművekben, kis sebességű elektromos járművekben stb., mivel előnyük a jó biztonság és az alacsony költség. A politika hatására a háromkomponensű akkumulátorok domináns pozíciót foglalnak el az energiasűrűség előnyével, de a lítium-vas-foszfát akkumulátorok továbbra is pótolhatatlan előnyökkel járnak a személygépkocsikban, a logisztikai járművekben és más területeken. A személygépkocsik területén a lítium-vas-foszfát akkumulátorok mintegy 76%-át, 81%-át, 78%-át tették ki az „Új energetikai járművek népszerűsítésére és alkalmazására javasolt modellek katalógusa” (továbbiakban) 5., 6. és 7. tételében. „Katalógusként” emlegetett) 2018. %-ban, továbbra is fenntartva a mainstreamet. A speciális járművek területén 2018-ban a „Katalógus” 5., 6. és 7. tételének mintegy 30%-át, 32%-át, 40%-át tették ki a lítium-vas-foszfát akkumulátorok, és fokozatosan nőtt a kérelmek aránya. .
Yang Yusheng, a Kínai Mérnöki Akadémia akadémikusa úgy véli, hogy a lítium-vas-foszfát akkumulátorok használata a megnövelt hatótávolságú elektromos járművek piacán nemcsak a járművek biztonságát javíthatja, hanem támogatja a nagy hatótávolságú elektromos járművek piacra dobását is, a tisztán elektromos járművek futásteljesítményének, biztonságának, árának és költségének kiküszöbölése. A töltés miatti aggodalom, a későbbi akkumulátorproblémák stb. A 2007 és 2013 közötti időszakban számos autógyártó cég indított kiterjesztett hatótávolságú, tisztán elektromos járművek projektjét.

Indítsa el az alkalmazást a tápfeszültségről

A nagy teljesítményű lítium akkumulátorok jellemzői mellett az indító lítium-vas-foszfát akkumulátor képes azonnali nagy teljesítmény leadására is. A hagyományos savas ólomakkumulátort egy kilowattóránál kisebb energiájú lítium akkumulátor, a hagyományos indítómotort és generátort pedig BSG motor váltja fel. , nem csak az alapjárati indítás-leállítás funkciója van, hanem a motor leállítása és kifutása, a szabadonfutás és a fékezés energiavisszanyerése, a gyorsulás-fokozó és az elektromos körutazás funkciója is van.

Alkalmazások az energiatárolási piacon

A LiFePO4 akkumulátor számos egyedi előnnyel rendelkezik, mint például a magas üzemi feszültség, a nagy energiasűrűség, a hosszú élettartam, az alacsony önkisülési sebesség, a memóriaeffektus hiánya, a zöld környezetvédelem stb., és támogatja a fokozatmentes bővítést, alkalmas nagyméretű elektromos hálózatra energiatárolás, megújuló energiaforrásokban Az erőművek jó alkalmazási kilátásokkal rendelkeznek az energiatermelés biztonságos hálózati csatlakozása, a hálózati csúcsszabályozás, az elosztott erőművek, az UPS tápegységek és a vészhelyzeti rendszerek területén. áramellátó rendszerek.
A GTM Research nemzetközi piackutató szervezet által nemrégiben kiadott legújabb energiatárolási jelentés szerint a hálózat oldali energiatárolási projektek Kínában 2018-ban történő alkalmazása tovább növelte a lítium-vas-foszfát akkumulátorok fogyasztását.
Az energiatárolás piacának növekedésével az elmúlt években néhány akkumulátor-gyártó vállalat energiatároló üzletágat telepített, hogy új alkalmazási piacokat nyisson meg a lítium-vas-foszfát akkumulátorok számára. Egyrészt az ultra-hosszú élettartam, a biztonságos használat, a nagy kapacitás és a zöld környezetvédelem jellemzői miatt a lítium-vas-foszfát átkerülhet az energiatárolás területére, ami kiterjeszti az értékláncot és elősegíti a új üzleti modell. Másrészt a lítium-vas-foszfát akkumulátort támogató energiatároló rendszer a piac fő választásává vált. A jelentések szerint a lítium-vas-foszfát akkumulátorokat megpróbálták használni elektromos buszokban, elektromos teherautókban, felhasználóoldali és hálózatoldali frekvenciaszabályozásban.
1. A megújuló energiaforrásokból származó energiatermelés, például a szélenergia és a fotovoltaikus energiatermelés biztonságosan csatlakozik a hálózathoz. A szélenergia-termelésben rejlő véletlenszerűség, szakaszosság és volatilitás meghatározza, hogy nagyarányú fejlesztése elkerülhetetlenül jelentős hatással lesz az energiarendszer biztonságos működésére. A szélenergia-ipar rohamos fejlődésével, különösen hazám szélerőműparkjainak többsége „nagyüzemi központosított fejlesztés és távolsági átvitel”, a nagyméretű szélerőművek hálózatra kapcsolt energiatermelése komoly kihívások elé állítja a nagy elektromos hálózatok üzemeltetése és vezérlése.
A fotovoltaikus energiatermelést a környezeti hőmérséklet, a napfény intenzitása és az időjárási viszonyok befolyásolják, a fotovoltaikus energiatermelés pedig a véletlenszerű ingadozások jellemzőit mutatja. hazám a „decentralizált fejlesztés, kisfeszültségű helyszíni hozzáférés” és a „nagyléptékű fejlesztés, közép- és nagyfeszültségű hozzáférés” fejlődési irányzatát mutatja be, amely magasabb követelményeket támaszt az áramhálózati csúcsszabályozással és a villamosenergia-rendszerek biztonságos üzemeltetésével szemben.
Ezért a nagy kapacitású energiatároló termékek kulcsfontosságú tényezővé váltak a hálózat és a megújuló energiatermelés közötti ellentmondás feloldásában. A lítium-vas-foszfát akkumulátoros energiatároló rendszer a munkakörülmények gyors átalakításával, a rugalmas működési móddal, a nagy hatékonysággal, a biztonsággal és a környezetvédelemmel, valamint az erős skálázhatósággal rendelkezik. Helyi feszültségszabályozási probléma, javítja a megújuló energiatermelés megbízhatóságát és javítja az energiaminőséget, hogy a megújuló energia folyamatos és stabil áramellátássá váljon.
A kapacitás és lépték folyamatos bővülésével, az integrált technológia folyamatos érettségével az energiatároló rendszerek költsége tovább csökken. A hosszú távú biztonsági és megbízhatósági tesztek után a lítium-vas-foszfát akkumulátoros energiatároló rendszereket várhatóan olyan megújuló energiaforrásokban használják majd, mint a szélenergia és a fotovoltaikus energiatermelés. Széles körben alkalmazzák az energiatermelés biztonságos hálózati csatlakozásában és az energiaminőség javításában.
2 hálózati csúcsszabályozás. Az elektromos hálózat csúcsszabályozásának fő eszköze mindig is a szivattyús tárolós erőművek voltak. Mivel a szivattyús tározós erőműnek két tározót, a felső és az alsó tározót kell építeni, melyeket a földrajzi viszonyok erősen korlátoznak, a síkvidéki területen nem könnyű megépíteni, a terület nagy és a fenntartási költség magas. Lítium-vas-foszfát akkumulátoros energiatároló rendszer használata a szivattyús tározós erőmű cseréjére, a villamosenergia-hálózat csúcsterhelésének megbirkózása érdekében, a földrajzi viszonyok nem korlátozzák, ingyenes helyszínválasztás, kevesebb beruházás, kevesebb földhasználat, alacsony fenntartási költség, fontos szerepet fog játszani az áramhálózati csúcsszabályozás folyamatában.
3 Elosztott erőművek. Magának a nagy áramhálózatnak a hibái miatt nehéz garantálni az áramellátás minőségi, hatékonysági, biztonsági és megbízhatósági követelményeit. Fontos egységek és vállalatok esetében gyakran kettős vagy akár több tápegységre van szükség tartalék és védelemként. A lítium-vas-foszfát akkumulátoros energiatároló rendszer csökkentheti vagy elkerülheti az elektromos hálózat meghibásodása és különféle váratlan események által okozott áramkimaradásokat, valamint biztonságos és megbízható áramellátást biztosít a kórházakban, bankokban, irányító és irányító központokban, adatfeldolgozó központokban, vegyianyag-iparban és precízióban. feldolgozóipar. Játssz fontos szerepet.
4 UPS tápegység. Kína gazdaságának folyamatos és gyors fejlődése az UPS-tápegység-felhasználók igényeinek decentralizációjához vezetett, aminek következtében több iparágban és több vállalkozásban van folyamatos igény az UPS-tápellátásra.
Az ólom-savas akkumulátorokhoz képest a lítium-vas-foszfát akkumulátorok előnyei a hosszú élettartam, a biztonság és a stabilitás, a környezetbarát környezetvédelem és az alacsony önkisülési sebesség. széles körben használják majd.

Alkalmazások más területeken

A lítium-vas-foszfát akkumulátorokat a katonai területen is széles körben használják jó élettartamuk, biztonságuk, alacsony hőmérsékleti teljesítményük és egyéb előnyeik miatt. 2018. október 10-én egy shandong-i akkumulátorgyártó cég erőteljesen megjelent az első Qingdao katonai-polgári integrációs technológiai innovációs kiállításon, és katonai termékeket állított ki, köztük a -45°C-os katonai ultraalacsony hőmérsékletű akkumulátorokat.