Tesla-nın 2021-ci ilin 3-cü rübü hesabatı, avtomobillərində yeni standart olaraq LiFePO4 batareyalarına keçidi elan etdi.Bəs LiFePO4 batareyaları tam olaraq nədir?
Nyu-York, Nyu-York, ABŞ, 26 may 2022-ci il /EINPresswire.com/ - Onlar Li-Ion batareyalarına daha yaxşı alternativdirmi?Bu batareyalar digər batareyalardan nə ilə fərqlənir?
LiFePO4 batareyalarına giriş
Litium dəmir fosfat (LFP) batareyası daha sürətli doldurma və boşalma sürətinə malik litium-ion batareyadır.Bu, katod kimi LiFePO4 və anod kimi metal dayaqlı qrafit karbon elektrodlu təkrar doldurulan batareyadır.
LiFePO4 batareyaları litium-ion batareyalardan daha az enerji sıxlığına və daha aşağı işləmə gərginliyinə malikdir.Düz əyrilərlə aşağı boşalma dərəcəsinə malikdirlər və Li-iondan daha təhlükəsizdirlər.Bu batareyalar litium ferrofosfat batareyaları kimi də tanınır.
LiFePO4 batareyalarının ixtirası
LiFePO4 batareyalarıJohn B. Goodenough və Arumugam Manthiram tərəfindən icad edilmişdir.Litium-ion batareyalarında istifadə olunan materialları ilk müəyyən edənlər arasında idilər.Anod materialları erkən qısaqapanma meylinə görə litium-ion batareyaları üçün ideal deyil.
Alimlər tapdılar ki, katod materialları litium-ion batareya katodları ilə müqayisədə daha yaxşıdır.Bu, xüsusilə LiFePO4 batareya variantlarında nəzərə çarpır.Onlar sabitliyi və keçiriciliyi artırır və bir sıra digər aspektləri təkmilləşdirir.
Bu günlərdə LiFePO4 batareyaları hər yerdə tapılır və müxtəlif tətbiqlərə malikdir, o cümlədən qayıqlarda, günəş sistemlərində və nəqliyyat vasitələrində istifadə olunur.LiFePO4 batareyaları kobaltsızdır və əksər alternativlərdən daha ucuzdur.Zəhərli deyil və daha uzun raf ömrünə malikdir.
LFP Batareya Xüsusiyyətləri
Mənbə
LFP Batareyalarında Batareya İdarəetmə Sistemlərinin Funksiyaları
LFP batareyaları sadəcə birləşdirilmiş hüceyrələrdən ibarətdir;onlar batareyanın təhlükəsiz həddə qalmasını təmin edən sistemə malikdirlər.Batareyanın idarəetmə sistemi (BMS) təhlükəsizliyi təmin etmək və batareyanın ömrünü uzatmaq üçün iş şəraitində batareyanı qoruyur, idarə edir və nəzarət edir.
LFP Batareyalarında Batareya İdarəetmə Sistemlərinin funksiyası
Litium dəmir fosfat hüceyrələrinin daha dözümlü olmasına baxmayaraq, onlar şarj zamanı həddindən artıq gərginliyə meyllidirlər, bu da performansı azaldır.Katod üçün istifadə olunan material potensial olaraq xarab ola və sabitliyini itirə bilər.BMS hər bir hüceyrənin çıxışını tənzimləyir və batareyanın maksimum gərginliyinin saxlanmasını təmin edir.
Elektrod materialları pisləşdikcə, aşağı gərginlik ciddi narahatlıq doğurur.Hər hansı bir hüceyrənin gərginliyi müəyyən həddən aşağı düşərsə, BMS batareyanı dövrədən ayırır.O, həmçinin həddindən artıq cərəyan vəziyyətində arxa dayanma funksiyasını yerinə yetirir və qısaqapanma zamanı işini dayandıracaq.
LiFePO4 Batareyaları Litium-İon Batareyalara qarşı
LiFePO4 batareyaları saatlar kimi taxıla bilən cihazlar üçün uyğun deyil.Onlar digər litium batareyalardan daha az enerji sıxlığına malikdirlər.Bununla belə, onlar günəş enerjisi sistemləri, RV-lər, qolf arabaları, bas qayıqları və elektrikli motosikletlər üçün ən yaxşısıdır.
Bu batareyaların əsas üstünlüklərindən biri onların dövriyyə müddətidir.
Bu batareyalar digərlərinə nisbətən 4 dəfədən çox davam edə bilər.Onlar daha təhlükəsizdir və 100%-ə qədər boşalma dərinliyinə çata bilər, yəni daha uzun müddət istifadə oluna bilər.
Aşağıda bu batareyaların Li-ion batareyalarına daha yaxşı alternativ olmasının digər səbəbləri var.
Aşağı Xərc
LFP batareyaları dəmir və fosfordan hazırlanır, böyük miqyasda çıxarılır və ucuzdur.LFP batareyalarının qiymətinin nikellə zəngin NMC batareyalarından hər kq üçün 70 faiz aşağı olduğu təxmin edilir.Onun kimyəvi tərkibi qiymət üstünlüyü təmin edir.LFP batareyaları üçün bildirilən ən aşağı hüceyrə qiymətləri 2020-ci ildə ilk dəfə olaraq 100 dollar/kVt-dan aşağı düşüb.
Kiçik Ətraf Mühitə Təsir
LFP batareyaları bahalı və ətraf mühitə böyük təsir göstərən nikel və ya kobalt ehtiva etmir.Bu batareyalar təkrar doldurula biləndir ki, bu da onların ekoloji cəhətdən təmiz olduğunu göstərir.
Təkmilləşdirilmiş Səmərəlilik və Performans
LFP batareyaları uzun ömür dövrü ilə tanınır ki, bu da onları zamanla etibarlı və ardıcıl enerji çıxışı tələb edən tətbiqlər üçün populyar seçim edir.Bu batareyalar digər litium-ion batareyalara nisbətən daha yavaş tutum itkisinə məruz qalır ki, bu da onların performansını uzun müddət ərzində qorumağa kömək edir.Bundan əlavə, onlar daha aşağı işləmə gərginliyinə malikdirlər, nəticədə daha az daxili müqavimət və daha sürətli yükləmə/boşaltma sürəti olur.
Təkmilləşdirilmiş Təhlükəsizlik və Sabitlik
LFP batareyaları istilik və kimyəvi cəhətdən sabitdir, buna görə də onların partlama və ya alışma ehtimalı azdır.LFP nikellə zəngin NMC istiliyinin altıda birini istehsal edir.LFP batareyalarında Co-O bağı daha güclü olduğundan, qısaqapanma və ya həddindən artıq qızdırma halında oksigen atomları daha yavaş buraxılır.Bundan əlavə, tam yüklənmiş hüceyrələrdə heç bir litium qalmır ki, bu da onları digər litium hüceyrələrində görülən ekzotermik reaksiyalarla müqayisədə oksigen itkisinə yüksək dərəcədə davamlı edir.
Kiçik və Yüngül
LFP Batareyaları litium manqan oksidli batareyalardan təxminən 50% daha yüngüldür.Onlar qurğuşun-turşu akkumulyatorlarından 70%-ə qədər yüngüldür.Avtomobildə LiFePO4 akkumulyatorundan istifadə etdiyiniz zaman daha az qaz istifadə edirsiniz və daha çox manevr qabiliyyətinə malik olursunuz.Onlar həmçinin kiçik və yığcamdır, bu da skuterinizdə, qayıqda, RV və ya sənaye tətbiqinizdə yerə qənaət etməyə imkan verir.
LiFePO4 Batareyaları Litium Olmayan Batareyalara qarşı
Qeyri-litium batareyaları bir sıra üstünlüklərə malikdir, lakin köhnə texnologiya bahalı və daha az səmərəli olduğu üçün yeni LiFePo4 batareyalarının potensialını nəzərə alaraq, onların orta müddətdə dəyişdirilməsi ehtimalı var.
Qurğuşun turşusu batareyaları
Qurğuşun-turşu akkumulyatorları ilk baxışda sərfəli görünə bilər, lakin uzun müddətdə daha bahalı olur.Bu, onların daha tez-tez baxım və dəyişdirilməsini tələb etməsi ilə bağlıdır.LiFePO4 batareyası heç bir texniki xidmət tələb olunmadan 2-4 dəfə daha uzun sürəcək.
Gel batareyaları
Gel batareyaları, LiFePO4 batareyaları kimi, tez-tez doldurulmağa ehtiyac duymur və saxlanarkən enerji itirmir.Lakin gel batareyaları daha yavaş sürətlə doldurulur.Məhv olmamaq üçün tam doldurulan kimi onları ayırmaq lazımdır.
AGM batareyaları
AGM batareyalarının 50% tutumdan aşağı zədələnmə riski yüksək olsa da, LiFePO4 batareyaları zədələnmə riski olmadan tamamilə boşaldıla bilər.Bundan əlavə, onları saxlamaq çətindir.
LiFePO4 batareyaları üçün tətbiqlər
LiFePO4 batareyaları, o cümlədən bir çox dəyərli tətbiqlərə malikdir
Balıqçılıq qayıqları və kayaklar: Daha az doldurma vaxtı və daha uzun işləmə müddəti ilə suda daha çox vaxt keçirə bilərsiniz.Daha az çəki yüksək stavkalı balıqçılıq yarışları zamanı asan idarə və sürəti artırmağa imkan verir.
Hərəkətli skuterlər və mopedlər: Sizi yavaşlatmaq üçün heç bir ölü çəki yoxdur.Batareyanı zədələmədən kortəbii səfərlər üçün tam gücündən az doldurun.
Günəş enerjisi konfiqurasiyaları: Günəş enerjisindən istifadə etmək üçün həyat sizi hara aparsa (hətta dağa və ya şəbəkədən kənara) yüngül çəkili LiFePO4 batareyaları daşıyın.
Kommersiya istifadəsi: Bunlar ən təhlükəsiz, ən sərt litium batareyalardır və onları döşəmə maşınları, lift qapıları və s. kimi sənaye tətbiqləri üçün ideal edir.
Bundan əlavə, litium-dəmir fosfat batareyaları fənərlər, elektron siqaretlər, radio avadanlığı, fövqəladə işıqlandırma və digər əşyalar kimi bir çox digər cihazı enerji ilə təmin edir.
Geniş Ölçekli LFP Tətbiqi imkanları
LFP batareyaları alternativlərdən daha ucuz və daha dayanıqlı olsa da, enerji sıxlığı geniş yayılma üçün əhəmiyyətli bir maneə olmuşdur.LFP batareyaları 15 ilə 25% arasında dəyişən daha aşağı enerji sıxlığına malikdir.Bununla belə, bu, 359Wh/litr enerji sıxlığına malik Şanxay istehsalı Model 3-də istifadə olunanlar kimi daha qalın elektrodlardan istifadə etməklə dəyişir.
LFP batareyalarının uzun ömür dövrü sayəsində onlar müqayisə edilə bilən çəkiyə malik Li-ion batareyalarından daha çox tutuma malikdirlər.Bu o deməkdir ki, bu batareyaların enerji sıxlığı zamanla daha çox oxşar olacaq.
Kütləvi övladlığa götürmənin başqa bir maneəsi, LFP patentlərinin çox olması səbəbindən Çinin bazarda üstünlük təşkil etməsidir.Bu patentlərin müddəti bitdikcə, avtomobil istehsalı kimi LFP istehsalının da lokallaşdırılacağına dair fərziyyələr var.
Ford, Volkswagen və Tesla kimi böyük avtomobil istehsalçıları nikel və ya kobalt formulalarını əvəz etməklə texnologiyadan getdikcə daha çox istifadə edirlər.Tesla-nın rüblük yeniləməsində verdiyi son açıqlama yalnız başlanğıcdır.Tesla, həmçinin daha yüksək enerji sıxlığına və diapazona malik olan 4680 batareya paketi haqqında qısa bir yeniləmə təqdim etdi.Teslanın daha çox hüceyrəni sıxlaşdırmaq və daha az enerji sıxlığını yerləşdirmək üçün “hüceyrədən paketə” konstruksiyadan istifadə etməsi də mümkündür.
Yaşına baxmayaraq, LFP və batareya xərclərinin azalması kütləvi EV qəbulunu sürətləndirmək üçün kritik ola bilər.2023-cü ilə qədər litium-ion qiymətlərinin 100 dollar/kVt-a yaxın olacağı gözlənilir.LFP-lər avtomobil istehsalçılarına qiymətdən daha çox rahatlıq və ya doldurma vaxtı kimi amilləri vurğulamağa imkan verə bilər.
Göndərmə vaxtı: 10 avqust 2022-ci il