Литий-железо-фосфатный аккумулятор(LiFePO4, LFP)

Привет, сегодня поговорим про литий-железо-фосфатный аккумулятор lifepo lfp , обещаю рассказать все что знаю. Для того чтобы лучше понимать что такое литий-железо-фосфатный аккумулятор lifepo lfp , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Источники питания радиоэлектронной аппаратуры.

Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO₄, LFP) — тип электрического аккумулятора, являющийся видом литий-ионного аккумулятора, в котором используется LiFePO₄ в качестве катода.

 

LiFePO₄ аккумулятор

Характеристики

• Удельная плотность энергии: 90–110 Вт*ч/кг (320-390 Дж/г)
• Объемная плотность энергии: 220–250 Вт*ч/дм³ (790 кДж/дм³)
• Объемная плотность конструкции: 2 кг/дм³
• Число циклов заряд/разряд до потери 20% емкости: 2000-7000^[1]
• Срок хранения: до 15 лет^[1]
• Саморазряд при комнатной температуре: 3-5% в месяц
• Напряжение
  • максимальное в элементе: 3,65 В (полностью заряжен)
  • средней точки: 3.3 В
  • минимальное: 2 В (полностью разряжен)
  • рабочее: 3.0-3.3 В
  • минимальное рабочее напряжение (разряда): 2.8 В
• Удельная мощность: >6,6 W/g (при разряде током 60С)

История

Впервые LiFePO₄ был открыт в 1996 году профессором Джоном Гуденафом из Техасского университета, как катод для литий-ионного аккумулятора. Примечателен данный материал был тем, что в сравнении с традиционным LiCoO₂, обладает значительно меньшей стоимостью, является менее токсичным и более термоустойчив. Главным недостатком являлось то, что он обладал меньшей емкостью. До 2003 года данная технология практически не развивалась, пока за нее не взялась компанияA123 Systems. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . История A123 Systems начиналась в лаборатории профессора Цзяна Йе-Мина из Массачусетского технологического института (MIT) в конце 2000 года. На тот момент Цзян работал над созданием аккумулятора, основанного на самовоспроизведении структуры коллоидного раствора при определенных условиях. Однако на данном фронте работ возникли серьезные трудности и когда в 2003 году исследования зашли в тупик, команда Цзян занялась исследованием литий-железо-фосфатных аккумуляторов. Инвесторами в созданную компанию стали такие мировые корпорации, как Motorola, Qualcomm и Sequoia Capital.

Преимущества и Недостатки

Батарея LiFePO4 происходит от литий-ионных, однако имеет ряд существенных отличий:

• LiFePO4 обеспечивает более длительный срок службы, чем другие литий-ионные подходы;
• Как и никелевые аккумуляторы (в отличие от других литий-ионных аккумуляторов), LiFePO₄ батареи имеют очень постоянное напряжение разряда. Напряжение на выходе остается близко к 3.2 В во время разряда, пока заряд аккумулятора не будет исчерпан полностью. И это может значительно упростить или даже устранить необходимость регулирования напряжения в цепях.
• В связи с постоянным напряжением 3.2 В на выходе, четыре батареи могут быть размещены последовательно для получения номинального напряжения на выходе в 12.8 В. Это приближается к номинальному напряжению свинцово-кислотных аккумуляторов с шестью ячейками. И, наряду с хорошими характеристиками безопасности LFP батарей, это делает их хорошей потенциальной заменой для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в многих приложениях, таких как автомобилестроение и приложения солнечной энергетики.
• Использование фосфатов позволяет избежать затрат на кобальт и экологических проблем, в частности, озабоченность по поводу кобальта попадающего в окружающую среду при неправильной утилизации.
• LiFePO₄ имеет более высокий пиковый ток или мощность, чем у LiCoO₂.
• Плотность энергии (энергия / объем) новой батареи LFP примерно на 14% ниже, чем у новых литий-ионных батарей.
• Ячейки LiFePO₄ имеют более низкую скорость разряда, чем свинцово-кислотные или литий-ионные батареи. Так как скорость разряда определяется в процентах от емкости батареи, то более высокая скорость разряда может быть достигнута в более емких батареях (больше ампер-часов). Однако могут быть использованы ячейки LiFePO₄ с высоким током разряда (которые имеют более высокую скорость разряда, чем свинцово-кислотные батареи или LiCoO₂ той же мощности).
• Из-за более медленного снижения плотности энергии, спустя некоторое время эксплуатации, LiFePO₄ ячейки уже имеют большую плотность энергии, чем LiCoO₂ и литий-ионные ячейки.
• LiFePO₄ ячейки медленнее теряют емкость, чем литий-ионные аккумуляторы, такие как LiCoO₂, кобальт или марганец, LiMn₂O₄, шпинель, литий-полимерные или литий-ионные батареи.
• Одним из важных преимуществ по сравнению с другими видами литий-ионных батарей, является термическая и химическая стабильность, что существенно повышает безопасность батареи.

Производители

На данный момент большинство заводов по производству литий-железо-фосфатных аккумуляторов сосредоточено в Китае. Однако и в России в Новосибирске создается предприятие при совместном участии ОАО «Роснано», ООО «ЛИОТЕХ» по производству данных аккумуляторов^[2][3][4][5].

• Coslight Technology International Group Limited
• Benning
• Лиотех.
• A123Systems.
• BYD Company^[6].
• Shandong Hipower New Energy Group.
• China Sun Group.
• Lithium Technology Corporation.
• Tenergy.
• Thunder Sky Group.
• Valence Technology.
• K2 Energy.
• FULLRIVER Battery.
• Zhuhai Yintong Energy.
• Optimum Battery

Данный тип аккумулятора активно применяется в электромобилях.

К сожалению, в одной статье не просто дать все знания про литий-железо-фосфатный аккумулятор lifepo lfp . Но я - старался. Если ты проявишь интерес к раскрытию подробностей,я обязательно напишу продолжение! Надеюсь, что теперь ты понял что такое литий-железо-фосфатный аккумулятор lifepo lfp и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Источники питания радиоэлектронной аппаратуры