Ni maoni potofu ya kawaida kwamba betri za phosphate ya chuma ya lithiamu ni tofauti na betri za lithiamu-ioni.Kwa kweli, kuna aina nyingi za betri za lithiamu-ioni, na phosphate ya chuma ya lithiamu ni moja tu yao.
Wacha tuangalie ni nini hasa phosphate ya chuma ya lithiamu, kwa nini ni chaguo bora kwa aina fulani za betri, na jinsi inavyolinganishwa na chaguzi zingine za betri ya lithiamu-ion.
Lithium Iron Phosphate ni nini?
Fosfati ya chuma ya lithiamu ni kiwanja cha kemikali LiFePO4 au "LFP" kwa ufupi.LFP inatoa utendaji mzuri wa kielektroniki, upinzani mdogo na ni mojawapo ya nyenzo salama na thabiti zaidi za cathode zinazopatikana kwa betri za lithiamu-ion.
Betri ya Lithium Iron Phosphate ni nini?
Betri za fosforasi ya chuma cha lithiamu ni aina ya betri ya lithiamu-ioni inayotumia fosfati ya chuma ya lithiamu kama nyenzo ya cathode kuhifadhi ioni za lithiamu.Betri za LFP kawaida hutumia grafiti kama nyenzo ya anode.Muundo wa kemikali wa betri za LFP huwapa ukadiriaji wa juu wa sasa, uthabiti mzuri wa joto, na mzunguko wa maisha marefu.
Betri nyingi za fosfati ya chuma ya lithiamu zina seli nne za betri zilizounganishwa kwa mfululizo.Voltage ya jina la seli ya betri ya LFP ni 3.2 volts.Kuunganisha seli nne za betri za LFP katika mfululizo husababisha betri ya volt 12 ambayo ni chaguo bora zaidi kwa betri nyingi za asidi ya risasi 12 za volt.
Lithium Iron Phosphate Vs.Aina Mbadala za Lithium-Ion
Fosfati ya chuma ya lithiamu ni moja tu ya aina nyingi za betri za lithiamu-ioni.Kubadilisha kiwanja cha kemikali kwa cathode huunda aina tofauti za betri za lithiamu-ioni.Baadhi ya chaguo zinazojulikana zaidi ni Lithium Cobalt Oxide (LCO), Lithium Manganese Oxide (LMO), Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxide (NCA), Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC), na Lithium Titanate (LTO).
Kila moja ya aina hizi za betri ina uwezo na udhaifu tofauti unaozifanya zitoshee programu tofauti.Kuangalia sifa kuu za aina hizi za betri, tunaweza kuona wapi betri za phosphate ya chuma ya lithiamu zinasimama na ni programu gani zinazofaa zaidi.
Msongamano wa Nishati
Betri za LFP zina ukadiriaji wa juu zaidi wa nguvu kati ya aina zingine za lithiamu-ion.Kwa maneno mengine, nguvu maalum ya juu ina maana kwamba betri za LFP zinaweza kutoa kiasi kikubwa cha sasa na nguvu bila overheating.
Kwa upande mwingine, ni muhimu kuzingatia kwamba betri za LFP zina moja ya viwango vya chini vya nishati maalum.Nishati mahususi ya chini inamaanisha kuwa betri za LFP zina uwezo mdogo wa kuhifadhi nishati kwa kila uzani kuliko chaguzi zingine za lithiamu-ion.Hili kwa kawaida si jambo kubwa kwa sababu kuongeza uwezo wa benki ya betri kunaweza kufanywa kwa kuunganisha betri nyingi sambamba.Huenda hii isiwe bora kwa programu ambapo msongamano mkubwa wa nishati katika nafasi nyepesi inahitajika, kama vile magari ya umeme ya betri.
Mizunguko ya Maisha ya Betri
Betri za fosfati ya chuma ya lithiamu zina muda wa maisha ambao huanza kwa takriban mizunguko 2,000 kamili ya kutokwa na huongezeka kulingana na kina cha kutokwa.Seli na mfumo wa usimamizi wa betri wa ndani (BMS) unaotumika kwenye Dragonfly Energy zimejaribiwa hadi zaidi ya mizunguko 5,000 ya kutokwa kwa betri huku zikisalia 80% ya uwezo wa betri asili.
LFP ni ya pili baada ya titanate ya lithiamu katika maisha.Hata hivyo, betri za LTO kijadi zimekuwa chaguo ghali zaidi la betri ya lithiamu-ioni, na kuzifanya ziwe ghali kwa programu nyingi.
Kiwango cha Utoaji
Kiwango cha utiaji hupimwa kwa wingi wa uwezo wa betri, kumaanisha kiwango cha kutokwa kwa 1C kwa betri ya 100Ah ni 100A mfululizo.Betri za LFP zinazopatikana kibiashara kwa kawaida huwa na ukadiriaji wa kutokwa wa 1C lakini zinaweza kuzidi hii kwa muda mfupi kulingana na mfumo wa usimamizi wa betri.
Seli za LFP zenyewe kwa kawaida zinaweza kutoa usaha wa 25C kwa muda mfupi kwa usalama.Uwezo wa kuzidi 1C hukuruhusu kutumia betri za LFP katika programu za nishati ya juu ambazo zinaweza kuwa na miiba ya kuanza kwenye mchoro wa sasa.
Halijoto za Uendeshaji
Betri za LFP haziingii kwenye hali ya hewa ya joto hadi nyuzi joto 270.Ikilinganishwa na chaguzi zingine za kawaida za betri ya lithiamu-ioni, betri za LFP zina kikomo cha pili cha juu cha joto cha kufanya kazi.
Kuzidi kikomo cha joto kwenye betri ya lithiamu-ion husababisha uharibifu na inaweza kusababishakukimbia kwa joto, ikiwezekana kusababisha moto.Kikomo cha juu cha uendeshaji cha LFP kwa kiasi kikubwa hupunguza nafasi ya tukio la kukimbia kwa joto.Ikiunganishwa na BMS ya ubora wa juu ili kuzima seli kabla ya hali hizi (karibu nyuzi joto 57), LFP inatoa faida kubwa za usalama.
Faida za Usalama
Betri za LFP ni mojawapo ya kemia imara ya chaguzi zote za lithiamu-ion.Utulivu huu huwafanya kuwa moja ya chaguo salama zaidi kwa matumizi yanayowakabili watumiaji na ya viwandani.
Chaguo jingine pekee ambalo ni salama kulinganishwa ni lithiamu titanate, ambayo tena kwa kawaida ni ya gharama na haifanyi kazi kwa voltage sahihi katika hali nyingi kwa uingizwaji wa 12V.
Lithium Iron Phosphate Vs.Betri za Asidi ya risasi
Betri za phosphate ya chuma ya lithiamu hutoa nyingifaida zaidi ya betri za jadi za asidi ya risasi.Kinachojulikana zaidi ni kwamba betri za LFP zina takriban mara nne ya msongamano wa nishati wa betri za asidi ya risasi.Unaweza kubadilisha betri za LFP kwa kina mara kwa mara bila kuziharibu.Pia huchaji 5 kwa kasi zaidi kuliko betri za asidi ya risasi.
Msongamano huu wa juu wa nishati husababisha muda mrefu wa kukimbia wakati huo huo kupunguza uzito wa mfumo wa betri.
Mmenyuko wa kemikali ndani ya betri za asidi-asidi husababisha gesi isiyo na gesi, ambayo inahitaji betri zitolewe hewa na kujazwa maji mara kwa mara na mtumiaji.Ikiwa betri hazihifadhiwa wima, suluhisho la asidi linaweza kuvuja, kuharibu betri na kusababisha fujo.Vinginevyo, betri za LFP haziko kwenye gesi na hazihitaji kuingizwa hewa au kujazwa tena.Bora zaidi, unaweza kuziweka katika mwelekeo wowote.
Betri za LFP mwanzoni ni ghali zaidi kuliko betri za asidi ya risasi.Hata hivyo, muda mrefu wa maisha ya betri za LFP husawazisha gharama zao za juu.Mara nyingi, betri za LFP zitadumu mara 5-10 zaidi ya betri za asidi ya risasi, na hivyo kusababisha uokoaji mkubwa wa gharama kwa ujumla.
Betri Bora za Lithium Iron Phosphate kwa Kubadilisha Maombi ya Betri ya Asidi ya Lead
Betri nyingi za lithiamu-ioni zinapatikana, na zingine huzidi fosfati ya chuma ya lithiamu katika kategoria fulani za utendaji.Hata hivyo, linapokuja suala la kubadilisha betri za asidi ya volt 12, LFP ndiyo chaguo bora zaidi.
Sababu kuu ya hii ni kwamba voltage ya seli ya nominella kwa phosphate ya chuma ya lithiamu ni 3.2 volts.Voltage ya nominella ya betri ya asidi ya volt 12 ni takriban 12.7 volts.Kwa hivyo, wiring seli nne katika mfululizo ndani ya betri hutoa volts 12.8 (4 x 3.2 = 12.8) - karibu mechi kamili!Hili haliwezekani kwa aina nyingine yoyote ya betri ya lithiamu-ioni.
Zaidi ya ulinganifu unaokaribia kukamilika wa voltage, LFP inatoa faida nyingine kama uingizwaji wa asidi ya risasi.Kama ilivyojadiliwa hapo juu, betri za LFP ni za muda mrefu, thabiti, salama, hudumu, nyepesi, na zina msongamano mkubwa wa nishati.Hii inawafanya kuwa sawa kwa programu nyingi!Mambo kamatrolling motors,RVs,mikokoteni ya gofu, na programu zaidi ambazo kijadi zimekuwa zikitegemea betri za asidi ya risasi.
Nishati ya Kereng'ende na Betri Zinazozaliwa kwa Vita huunda baadhi ya betri bora zaidi za fosfati ya chuma ya lithiamu zinazopatikana.Zimeundwa kwa fahari na kukusanywa nchini Marekani na vifaa vya ubora wa juu zaidi vinavyopatikana.Kwa kuongeza, kila betri imejaribiwa kwa ukali na UL imeorodheshwa.
Kila betri pia inajumuisha iliyojumuishwamfumo wa usimamizi wa betriili kuhakikisha kuwa betri inafanya kazi kwa usalama chini ya hali zote.Nishati ya Kereng'ende na Betri za Kuzaliwa kwa Vita zina maelfu ya betri zilizosakinishwa na kufanya kazi kwa usalama katika programu nyingi tofauti ulimwenguni.
Sasa unajua
Kwa kumalizia, phosphate ya chuma ya lithiamu ni moja tu ya aina nyingi tofauti za betri za lithiamu-ioni zinazopatikana.Hata hivyo, seti ya kipekee ya sifa zinazounda betri za LFP huzifanya kuwa mbadala bora kwa betri za asidi ya risasi 12 za zamani.
Muda wa kutuma: Sep-30-2022