LiFePO4 Pil

Lityum demir fosfat pili, pozitif elektrot malzemesi olarak lityum demir fosfat (LiFePO4) ve negatif elektrot malzemesi olarak karbon kullanan bir lityum iyon pildir.
Şarj işlemi sırasında, lityum demir fosfattaki lityum iyonlarının bir kısmı ekstrakte edilir, elektrolit aracılığıyla negatif elektroda aktarılır ve negatif elektrot karbon malzemesine gömülür;Aynı zamanda kimyasal reaksiyonun dengesini sağlamak için elektronlar pozitif elektrottan serbest bırakılır ve dış devreden negatif elektrota ulaşır.Deşarj işlemi sırasında lityum iyonları negatif elektrottan çıkarılır ve elektrolit yoluyla pozitif elektrota ulaşır.Aynı zamanda negatif elektrot elektronları serbest bırakır ve dış devreden pozitif elektrota ulaşarak dış dünyaya enerji sağlar.
LiFePO4 piller, yüksek çalışma voltajı, yüksek enerji yoğunluğu, uzun çevrim ömrü, iyi güvenlik performansı, düşük kendi kendine deşarj oranı ve hafıza etkisinin olmaması gibi avantajlara sahiptir.
Pil Yapısal Özellikleri
Lityum demir fosfat pilin sol tarafı, pilin pozitif elektroduna bir alüminyum folyo ile bağlanan olivin yapılı LiFePO4 malzemeden oluşan pozitif bir elektrottur.Sağda, bataryanın negatif elektroduna bakır folyo ile bağlanan, karbondan (grafit) oluşan bataryanın negatif elektrodu yer alıyor.Ortada, pozitif elektrotu negatif elektrottan ayıran bir polimer ayırıcı bulunur ve lityum iyonları ayırıcıdan geçebilir ancak elektronlar geçemez.Pilin içi elektrolitle doldurulmuştur ve pil, metal bir muhafaza ile hava geçirmez şekilde kapatılmıştır.

Lityum demir fosfat pilin özellikleri
Daha yüksek enerji yoğunluğu

Raporlara göre, 2018 yılında seri üretilen kare alüminyum kabuk lityum demir fosfat pilin enerji yoğunluğu yaklaşık 160Wh/kg.2019 yılında bazı mükemmel pil üreticileri muhtemelen 175-180Wh/kg seviyesine ulaşabilecek.Çip teknolojisi ve kapasitesi artırılarak 185Wh/kg değerine ulaşılabilir.
iyi güvenlik performansı
Lityum demir fosfat pilin katot malzemesinin elektrokimyasal performansı nispeten stabildir, bu da stabil bir şarj ve deşarj platformuna sahip olduğunu belirler.Bu nedenle şarj ve deşarj işlemi sırasında pilin yapısı değişmeyecek, yanmayacak ve patlamayacaktır.Şarj etme, sıkma, akupunktur gibi özel durumlarda hala oldukça güvenlidir.

Uzun çevrim ömrü

Lityum demir fosfat pillerin 1C çevrim ömrü genellikle 2.000 kata, hatta 3.500 kattan fazlaya ulaşırken, enerji depolama pazarı 4.000-5.000 kattan fazlasını gerektirir ve 1.000 çevrimden daha yüksek olan 8-10 yıllık bir hizmet ömrü sağlar. üçlü pillerden oluşur.Uzun ömürlü kurşun-asit akülerin çevrim ömrü yaklaşık 300 kattır.
Lityum demir fosfat pilin endüstriyel uygulaması

Yeni enerji araç endüstrisinin uygulanması

ülkemin “Enerji Tasarruflu ve Yeni Enerjili Araç Endüstrisi Geliştirme Planı” şunu önermektedir: “Ülkemin yeni enerjili araç geliştirmesinin genel hedefi: 2020 yılına kadar yeni enerjili araçların kümülatif üretimi ve satışı 5 milyon adede ulaşacak ve ülkemin Enerji tasarrufu ve yeni enerji araç sektörü ölçeğinde dünya sıralamasında yer alacak.ön sıra".Lityum demir fosfat piller, iyi güvenlik ve düşük maliyet avantajları nedeniyle binek araçlarda, binek araçlarda, lojistik araçlarda, düşük hızlı elektrikli araçlarda vb. yaygın olarak kullanılmaktadır.Politikadan etkilenen üçlü piller, enerji yoğunluğu avantajıyla baskın bir konuma sahip ancak lityum demir fosfat piller, binek araçlarda, lojistik araçlarda ve diğer alanlarda hala yeri doldurulamaz avantajlara sahip.Binek otomobiller alanında lityum demir fosfat piller, “Yeni Enerji Araçlarının Tanıtımı ve Uygulaması için Önerilen Modeller Kataloğu”nun (bundan böyle anılacaktır) 5., 6. ve 7. partilerinin yaklaşık %76, %81, %78'ini oluşturmaktadır 2018'de “Katalog” olarak anılacaktır. %, hala ana akım olmayı sürdürüyor.Özel araçlar alanında, 2018 yılında “Katalog”un 5., 6. ve 7. partilerinin sırasıyla yaklaşık %30, %32 ve %40'ını lityum demir fosfat piller oluşturmuş ve başvuruların oranı giderek artmıştır. .
Çin Mühendislik Akademisi akademisyeni Yang Yusheng, lityum demir fosfat pillerin genişletilmiş menzilli elektrikli araç pazarında kullanımının yalnızca araçların güvenliğini artırmakla kalmayıp aynı zamanda genişletilmiş menzilli elektrikli araçların pazarlanmasını da destekleyebileceğine inanıyor. Tamamen elektrikli araçların kilometre, güvenlik, fiyat ve maliyetlerini ortadan kaldırıyoruz.Şarj etme endişesi, sonradan ortaya çıkan pil sorunları vb. 2007'den 2013'e kadar olan dönemde birçok otomobil şirketi, genişletilmiş menzilli saf elektrikli araç projeleri başlattı.

Uygulamayı güçte başlatın

Güç lityum pillerinin özelliklerine ek olarak, marş lityum demir fosfat pili aynı zamanda anında yüksek güç üretme özelliğine de sahiptir.Geleneksel kurşun-asit akü, enerjisi bir kilowatt saatten daha az olan güçlü bir lityum akü ile değiştirilirken, geleneksel marş motoru ve jeneratörün yerini de BSG motor alıyor., yalnızca rölantide çalıştırma-durdurma işlevine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda motoru kapatma ve yavaşlama, yavaşlama ve frenleme enerjisi geri kazanımı, hızlanma takviyesi ve elektrikli seyir işlevlerine de sahiptir.

Enerji depolama pazarındaki uygulamalar

LiFePO4 pil, yüksek çalışma voltajı, yüksek enerji yoğunluğu, uzun çevrim ömrü, düşük kendi kendine deşarj oranı, hafıza etkisi yok, yeşil çevre koruması vb. gibi bir dizi benzersiz avantaja sahiptir ve büyük ölçekli elektrik için uygun, kademesiz genişlemeyi destekler. yenilenebilir Enerji santralleri, enerji üretiminin güvenli şebeke bağlantısı, enerji şebekesi tepe düzenlemesi, dağıtılmış enerji santralleri, UPS güç kaynakları ve acil durum güç kaynağı sistemleri alanlarında iyi uygulama olanaklarına sahiptir.
Uluslararası pazar araştırma kuruluşu GTM Research'ün yakın zamanda yayınladığı son enerji depolama raporuna göre, 2018 yılında Çin'de şebeke tarafı enerji depolama projelerinin uygulanması, lityum demir fosfat pil tüketimini artırmaya devam etti.
Son yıllarda enerji depolama pazarının yükselişiyle birlikte bazı pil şirketleri, lityum demir fosfat piller için yeni uygulama pazarları açmak amacıyla enerji depolama işini devreye aldı.Bir yandan, ultra uzun ömür, güvenli kullanım, büyük kapasite ve yeşil çevre koruma özellikleri nedeniyle lityum demir fosfat, değer zincirini genişletecek ve kurulmasını teşvik edecek enerji depolama alanına aktarılabilir. yeni bir iş modeli.Öte yandan, lityum demir fosfat bataryayı destekleyen enerji depolama sistemi pazarda ana tercih haline geldi.Raporlara göre lityum demir fosfat piller elektrikli otobüslerde, elektrikli kamyonlarda, kullanıcı tarafı ve şebeke tarafı frekans regülasyonunda kullanılmaya çalışılıyor.
1. Rüzgar enerjisi üretimi ve fotovoltaik enerji üretimi gibi yenilenebilir enerji enerji üretimi, şebekeye güvenli bir şekilde bağlanır.Rüzgar enerjisi üretiminin doğası gereği rastlantısallığı, kesintililiği ve değişkenliği, büyük ölçekli gelişiminin kaçınılmaz olarak güç sisteminin güvenli çalışması üzerinde önemli bir etkiye sahip olacağını belirlemektedir.Rüzgar enerjisi endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte, özellikle ülkemdeki rüzgar santrallerinin çoğu “büyük ölçekli merkezi gelişim ve uzun mesafe iletim” niteliğinde olduğundan, büyük ölçekli rüzgar santrallerinin şebekeye bağlı enerji üretimi, ülkem için ciddi zorluklar oluşturmaktadır. Büyük elektrik şebekelerinin işletimi ve kontrolü.
Fotovoltaik enerji üretimi ortam sıcaklığından, güneş ışığı yoğunluğundan ve hava koşullarından etkilenir ve fotovoltaik enerji üretimi rastgele dalgalanma özelliği gösterir.ülkem, enerji şebekesi tepe düzenlemesi ve güç sistemlerinin güvenli işletimi için daha yüksek gereklilikleri ortaya koyan "merkezi olmayan gelişme, düşük voltajlı yerinde erişim" ve "büyük ölçekli geliştirme, orta ve yüksek voltajlı erişim" gelişme eğilimini sunmaktadır.
Bu nedenle, büyük kapasiteli enerji depolama ürünleri, şebeke ile yenilenebilir enerji üretimi arasındaki çelişkinin çözümünde önemli bir faktör haline gelmiştir.Lityum demir fosfat pil enerji depolama sistemi, çalışma koşullarının hızlı dönüştürülmesi, esnek çalışma modu, yüksek verimlilik, güvenlik ve çevre koruma ve güçlü ölçeklenebilirlik özelliklerine sahiptir.Yerel voltaj kontrol problemi, yenilenebilir enerji üretiminin güvenilirliğini artırır ve güç kalitesini iyileştirir, böylece yenilenebilir enerji sürekli ve istikrarlı bir güç kaynağı haline gelebilir.
Kapasitenin ve ölçeğin sürekli genişlemesi ve entegre teknolojinin sürekli olgunlaşması ile enerji depolama sistemlerinin maliyeti daha da azalacaktır.Uzun vadeli güvenlik ve güvenilirlik testlerinin ardından lityum demir fosfat pil enerji depolama sistemlerinin rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji üretimi gibi yenilenebilir enerjide kullanılması bekleniyor.Enerji üretiminin güvenli şebeke bağlantısı ve güç kalitesinin iyileştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
2 güç şebekesi tepe düzenlemesi.Elektrik şebekesi tepe noktası düzenlemesinin ana yolu her zaman pompalı depolamalı elektrik santralleri olmuştur.Pompajlı elektrik santralinin iki rezervuar inşa etmesi gerektiğinden, coğrafi koşullar nedeniyle büyük ölçüde kısıtlanan üst ve alt rezervuarların düz alanda inşa edilmesi kolay değildir, alan geniştir ve bakım maliyeti yüksektir.Pompalı depolamalı güç istasyonunun yerine lityum demir fosfat pil enerji depolama sisteminin kullanılması, güç şebekesinin en yüksek yüküyle başa çıkabilmek, coğrafi koşullarla sınırlı olmamak, ücretsiz yer seçimi, daha az yatırım, daha az arazi işgali, düşük bakım maliyeti, elektrik şebekesi zirve düzenlemesi sürecinde önemli bir rol oynayacaktır.
3 Dağıtılmış elektrik santralleri.Büyük güç şebekesinin kusurları nedeniyle, güç kaynağının kalite, verimlilik, güvenlik ve güvenilirlik gerekliliklerini garanti etmek zordur.Önemli birimler ve kuruluşlar için, yedekleme ve koruma olarak genellikle ikili güç kaynaklarına ve hatta birden fazla güç kaynağına ihtiyaç duyulur.Lityum demir fosfat pil enerji depolama sistemi, elektrik şebekesi arızaları ve çeşitli beklenmedik olaylardan kaynaklanan elektrik kesintilerini azaltabilir veya önleyebilir ve hastanelerde, bankalarda, komuta ve kontrol merkezlerinde, veri işleme merkezlerinde, kimyasal malzeme endüstrilerinde ve hassas uygulamalarda güvenli ve güvenilir güç kaynağı sağlayabilir. üretim endüstrileri.Önemli bir rol oynamak.
4 UPS güç kaynağı.Çin ekonomisinin sürekli ve hızlı gelişimi, UPS güç kaynağı kullanıcılarının ihtiyaçlarının merkezden uzaklaştırılmasına yol açtı ve bu da daha fazla endüstrinin ve daha fazla işletmenin UPS güç kaynağına sürekli talep duymasına neden oldu.
Kurşun-asit akülerle karşılaştırıldığında, lityum demir fosfat aküleri uzun çevrim ömrü, güvenlik ve stabilite, yeşil çevre koruma ve düşük kendi kendine deşarj oranı avantajlarına sahiptir.yaygın olarak kullanılacaktır.

Diğer alanlardaki uygulamalar

Lityum demir fosfat piller, iyi çevrim ömürleri, güvenlikleri, düşük sıcaklık performansları ve diğer avantajları nedeniyle askeri alanda da yaygın olarak kullanılmaktadır.10 Ekim 2018'de Shandong'daki bir batarya şirketi, ilk Qingdao Askeri-Sivil Entegrasyon Teknolojisi İnovasyon Başarı Fuarı'nda güçlü bir görünüm sergiledi ve -45°C askeri ultra düşük sıcaklık bataryaları da dahil olmak üzere askeri ürünleri sergiledi.