LiFePO4 batareýasy

“Tesla” kompaniýasynyň 2021-nji ýylyň 3-nji çärýeginiň hasabatlarynda awtoulaglarynda täze standart hökmünde LiFePO4 batareýalaryna geçilmegi yglan edildi. Emma LiFePO4 batareýalary näme?

NÝU-ÝORK, NÝU-ÝORK, ABŞ, 2022-nji ýylyň 26-njy maýy /EINPresswire.com / — Olar Li-Ion batareýalaryna has gowy alternatiwamy? Bu batareýalar beýleki batareýalardan näme bilen tapawutlanýar?

LiFePO4 batareýalaryna giriş

Litiý demir fosfat (LFP) batareýasy has çalt zarýadlanýan we boşadylýan litium-ion batareýasydyr. Ol katod hökmünde LiFePO4 we anod hökmünde metal arkaly grafit uglerod elektrody bolan gaýtadan zarýadlanýan batareýadyr.

LiFePO4 batareýalary litium-ion batareýalaryna garanda pes energiýa dykyzlygyna we iş naprýaženiýelerine eýedir. Olaryň gorizontal egrileri bilen pes boşalma tizligi bar we Li-ion batareýalaryna garanda has howpsuzdyr. Bu batareýalar litium ferrofosfat batareýalary hökmünde hem bellidir.

LiFePO4 batareýalarynyň oýlap tapylyşy

LiFePO4 batareýalaryny Jon B. Gudenaf we Arumugam Manthiram oýlap tapdylar. Olar litium-ion batareýalarynda ulanylýan materiallary ilkinjileriň hatarynda kesgitlediler. Anod materiallary litium-ion batareýalary üçin amatly däl, sebäbi olar derrew gysga ýapylmaga meýillidir.

Alymlar katod materiallarynyň litium-ion batareýa katodlaryna garanyňda has gowydygyny anykladylar. Bu, esasanam, LiFePO4 batareýa görnüşlerinde has aýdyň görünýär. Olar durnuklylygy we geçirijiligi ýokarlandyrýar, şeýle hem başga-da dürli taraplary gowulandyrýar.

Häzirki wagtda LiFePO4 batareýalary hemme ýerde duş gelýär we gaýyklarda, gün energiýasy ulgamlarynda we ulaglarda ulanmak ýaly dürli maksatlara eýedir. LiFePO4 batareýalary kobaltsyz we köp alternatiw batareýalara garanyňda arzan. Olar zäherli däl we uzak möhletli saklanýar.

LFP Batareýasynyň Tehniki Aýratynlyklary -

LFP batareýalarynda batareýa dolandyryş ulgamlarynyň funksiýasy

LFP batareýalary diňe bir birikdirilen öýjüklerden ybarat däl; olar batareýanyň howpsuz çäklerde galmagyny üpjün edýän ulgama eýedirler. Batareýa dolandyryş ulgamy (BMS) howpsuzlygy üpjün etmek we batareýanyň ömrüni uzaltmak üçin batareýany iş şertlerinde goraýar, dolandyrýar we gözegçilik edýär.

LFP batareýalarynda Batareýa dolandyryş ulgamlarynyň funksiýasy -

Litiý demir fosfat öýjükleriniň has çydamlydygyna garamazdan, olar zarýad berlende artykmaç naprýaženiýelere sezewar bolýarlar, bu bolsa öndürijiligi peseldýär. Katoda ulanylýan material zaýalanyp, durnuklylygyny ýitirip biler. BMS her bir öýjükde çykyşy düzgünleşdirýär we batareýanyň iň ýokary naprýaženiýesiniň saklanmagyny üpjün edýär.

Elektrod materiallary zaýalanýança, pes naprýaženiýe uly mesele döredýär. Eger islendik öýjükdäki naprýaženiýe bellenen derejeden aşak düşse, BMS batareýany zynjyrdan aýyrýar. Şeýle hem, ol artykmaç tok ýagdaýynda arka durak hökmünde hyzmat edýär we gysga ýapyşyk wagtynda onuň işini öçürýär.

LiFePO4 batareýalary we Litiý-Ion batareýalary

LiFePO4 batareýalary sagatlar ýaly geýilýän enjamlar üçin amatly däl. Olar beýleki litium batareýalaryna garanyňda has pes energiýa dykyzlygynda. Şeýle-de bolsa, olar gün energiýasy ulgamlary, awtoulag awtoulaglary, golf arabalary, bas gaýyklary we elektrik motosiklleri üçin iň gowy zatdyr.

★Bu batareýalaryň esasy artykmaçlyklarynyň biri olaryň iş döwrüniň dowamlylygydyr.

Bu batareýalar beýlekilerden 4 esse köp wagtlap işläp bilýär. Olar has howpsuz we 100% çuňluga çenli zarýad çykaryp bilýärler, bu bolsa olaryň has uzak wagtlap ulanylyp bilinjekdigini aňladýar.

Aşakda bu batareýalaryň Li-ion batareýalaryna has gowy alternatiwa bolmagynyň goşmaça sebäpleri getirilýär.

★Arzan baha

LFP batareýalary demir we fosfordan ybarat bolup, ägirt uly möçberde gazylyp alynýar we arzan. LFP batareýalarynyň bahasynyň nikele baý NMC batareýalaryndan kg üçin 70 göterime çenli arzandygy çaklanylýar. Onuň himiki düzümi çykdajy artykmaçlygyny üpjün edýär. LFP batareýalarynyň iň pes habar berlen öýjük bahalary 2020-nji ýylda ilkinji gezek 100 dollar/kWh-dan aşak düşdi.

★ Daşky gurşawa kiçi täsir
LFP batareýalarynda gymmat we daşky gurşawa uly täsir edýän nikel ýa-da kobalt ýok. Bu batareýalar gaýtadan zarýadlanýar, bu bolsa olaryň ekologiýa taýdan arassadygyny görkezýär.

★ Netijeliligiň we iş görkezijileriniň ýokarlanmagy
LFP batareýalary uzak ömürliligi bilen tanalýar, bu bolsa olary wagtyň geçmegi bilen ygtybarly we yzygiderli energiýa çykaryşyny talap edýän ulanyşlar üçin meşhur saýlawa öwürýär. Bu batareýalar beýleki litium-ion batareýalaryna garanyňda kuwwatlylyk ýitgisiniň tizligini has pes başdan geçirýär, bu bolsa olaryň uzak möhletli işlemegini saklamaga kömek edýär. Mundan başga-da, olaryň iş woltažy pes, bu bolsa içki garşylygyň azalmagyna we zarýadlama/razýadlama tizliginiň ýokarlanmagyna getirýär.

★Ýokary howpsuzlyk we durnuklylyk
LFP batareýalary termiki we himiki taýdan durnukly, şonuň üçin olaryň partlamagy ýa-da ot almagy ähtimallygy az. LFP nikele baý NMC-niň altydan bir bölegini öndürýär. LFP batareýalarynda Co-O baglanyşygy has güýçli bolany üçin, gysga ýapylanda ýa-da aşa gyzanda kislorod atomlary has haýal bölünip çykýar. Mundan başga-da, doly zarýadlanan öýjüklerde litium galmaýar, bu bolsa olary beýleki litium öýjüklerinde görülýän ekzotermik reaksiýalara garanyňda kislorod ýitgisine ýokary derejede garşylyk görkezýär.

★Kiçi we ýeňil
LFP batareýalary litium marganes oksid batareýalaryndan tas 50% ýeňil. Olar gurşun-kislotaly batareýalardan 70% ýeňil. Ulagda LiFePO4 batareýasyny ulananyňyzda, az benzin sarp edýärsiňiz we has köp manewr edýärsiňiz. Şeýle hem, olar kiçi we ykjam bolup, skuteriňizde, gaýygyňyzda, awtoulagyňyzda ýa-da senagat ulanyşyňyzda ýer tygşytlamaga mümkinçilik berýär.

LiFePO4 Batareýalary we Litiý däl Batareýalar
Litiý däl batareýalaryň birnäçe artykmaçlyklary bar, ýöne köne tehnologiýanyň gymmat we netijeli däldigi sebäpli täze LiFePo4 batareýalarynyň mümkinçiliklerini göz öňünde tutup, olaryň orta möhletde çalşyrylmagy mümkin.

☆Gurşun kislotaly batareýalar
Gurşun-kislotaly batareýalar ilki başda arzan görünmegi mümkin, ýöne uzak möhletde olar has gymmat bolýar. Munuň sebäbi, olaryň has ýygy-ýygydan tehniki hyzmata we çalşyrylmagyna mätäçligidir. LiFePO4 batareýasy tehniki hyzmata mätäçlik bolmazdan 2-4 esse uzak wagtlap işleýär.

☆Gel batareýalary
Gel batareýalary, LiFePO4 batareýalary ýaly, ýygy-ýygydan zarýad bermegi talap etmeýär we saklananda zarýadyny ýitirmeýär. Ýöne gel batareýalary has haýal zarýadlanýar. Zaýalanmagyň öňüni almak üçin olary doly zarýadlanandan soň derrew aýyrmaly.

☆AGM batareýalary
AGM batareýalarynyň kuwwaty 50% -den aşak bolanda zaýalanmak howpy ýokary bolsa-da, LiFePO4 batareýalary zaýalanmak howpy bolmazdan doly boşalyp bilner. Şeýle hem, olary işledip saklamak kyn.

LiFePO4 batareýalary üçin ulanylyşlar
LiFePO4 batareýalarynyň köp gymmatly ulanylyşy bar, şol sanda

●Balykçylyk gaýyklary we kaýaklar: Suwda has köp wagt geçirip, zarýadlama wagty az we uzak wagtlap ulanyp bilersiňiz. Az agram, ýokary derejeli balykçylyk ýaryşlarynda aňsat dolandyrmagy we tizligi peseltmegi üpjün edýär.

●Hereketli skuterler we mopedler: Sizi haýallaşdyrýan hiç hili ýük ýok. Batareýany zaýalamazdan öz-özünden syýahat etmek üçin doly kuwwatyndan az zarýadlaň.

●Gün energiýasy konfigurasiýalary: Gün energiýasyndan peýdalanmak üçin ýeňil LiFePO4 batareýalaryny durmuş sizi nirede alyp barsa-da (hatda daglara çyksa-da ýa-da elektrik ulgamyndan daşda bolsa-da) alyň.

●Söwda maksatlary üçin ulanylyş: Bular iň howpsuz we iň berk litium batareýalarydyr, bu bolsa olary senagat ulgamlarynda, mysal üçin, pol maşynlarynda, lift gapylarynda we ş.m. ulanmak üçin amatly edýär.

Mundan başga-da, litium demir fosfat batareýalary el fonarlary, elektron sigaretler, radio enjamlary, adatdan daşary ýagdaýlarda ulanylýan yşyklandyryş we beýleki zatlar ýaly köp sanly beýleki enjamlary energiýa bilen üpjün edýär.

Giň ölçegli LFP-ni ornaşdyrmak mümkinçilikleri
LFP batareýalary alternatiw batareýalara garanyňda arzan we has durnukly bolsa-da, energiýa dykyzlygy giňden ýaýramagyň öňünde uly päsgelçilik bolup durýar. LFP batareýalarynyň energiýa dykyzlygy has pes bolup, 15 bilen 25% aralygynda üýtgeýär. Şeýle-de bolsa, bu ýagdaý Şanhaýda öndürilen Model 3-de ulanylýan ýaly galyň elektrodlary ulanmak bilen üýtgeýär, bu bolsa energiýa dykyzlygy litrine 359Wh bolan.

LFP batareýalarynyň uzak ömür döwri sebäpli, olaryň agramy deňeşdirip boljak derejede bolan Li-ion batareýalaryndan has köp kuwwatlylygy bar. Bu bolsa, bu batareýalaryň energiýa dykyzlygynyň wagtyň geçmegi bilen has meňzeş boljakdygyny aňladýar.

Köpçülikleýin kabul edilmegiň öňüni alýan başga bir päsgelçilik, Hytaýyň LFP patentleriniň köp bolmagy sebäpli bazarda agdyklyk etmegidir. Bu patentleriň möhleti gutaranda, awtoulag önümçiligi ýaly LFP önümçiliginiň hem ýerlileşdiriljekdigi barada çaklamalar bar.

“Ford”, “Volkswagen” we “Tesla” ýaly iri awtoulag öndürijileri nikel ýa-da kobalt formulalarynyň ornuny tutmak arkaly bu tehnologiýany barha köp ulanýarlar. “Tesla” kompaniýasynyň çärýeklik täzelenmesinde ýakynda yglan eden maglumaty diňe başlangyçdyr. “Tesla” şeýle hem energiýa dykyzlygy we uzaklygy ýokary boljak 4680 batareýa blokunyň gysgaça täzelenmesini berdi. Şeýle hem, “Tesla” kompaniýasynyň has köp batareýany kondensasiýa etmek we energiýa dykyzlygy pes bolanda “öýjükden gaplama” gurluşyny ulanmagy mümkin.

Ýaşyna garamazdan,LFPbatareýanyň çykdajylarynyň azalmagy köpçülikleýin elektromobilleriň ornaşdyrylmagyny çaltlaşdyrmakda möhüm ähmiýete eýe bolup biler. 2023-nji ýyla çenli litium-ion bahalarynyň 100 dollar/kWh golaý bolmagyna garaşylýar. LFP-ler awtoulag öndürijilerine diňe baha däl-de, amatlylyk ýa-da zarýadlama wagty ýaly faktorlara üns bermäge mümkinçilik berip biler.