Batería LiFePO4

A batería de fosfato de ferro de litio é unha batería de ión-litio que utiliza fosfato de ferro de litio (LiFePO4) como material de electrodo positivo e carbono como material de electrodo negativo.
Durante o proceso de carga, algúns dos ións de litio do fosfato de ferro de litio son extraídos, transfírese ao electrodo negativo a través do electrólito e incorpóranse no material de carbono do electrodo negativo;ao mesmo tempo, os electróns son liberados do electrodo positivo e chegan ao electrodo negativo do circuíto externo para manter o equilibrio da reacción química.Durante o proceso de descarga, os ións de litio son extraídos do electrodo negativo e chegan ao electrodo positivo a través do electrólito.Ao mesmo tempo, o electrodo negativo libera electróns e chega ao electrodo positivo do circuíto externo para proporcionar enerxía ao mundo exterior.
As baterías LiFePO4 teñen as vantaxes de alta tensión de traballo, alta densidade de enerxía, ciclo de vida longo, bo rendemento de seguridade, baixa taxa de autodescarga e sen efecto de memoria.
Características estruturais da batería
O lado esquerdo da batería de fosfato de ferro de litio é un electrodo positivo composto por un material LiFePO4 de estrutura de olivino, que está conectado ao electrodo positivo da batería mediante unha folla de aluminio.Á dereita está o electrodo negativo da batería composto de carbono (grafito), que está conectado ao electrodo negativo da batería mediante unha lámina de cobre.No medio hai un separador de polímero, que separa o electrodo positivo do negativo, e os ións de litio poden pasar polo separador pero os electróns non.O interior da batería está cheo de electrólito e a batería está hermeticamente selada por unha carcasa metálica.

Características da batería de fosfato de ferro de litio
Maior densidade de enerxía

Segundo os informes, a densidade enerxética da batería de fosfato de ferro de litio de carcasa cadrada de aluminio producida en masa en 2018 é duns 160 Wh/kg.En 2019, algúns excelentes fabricantes de baterías probablemente poidan alcanzar o nivel de 175-180Wh/kg.A tecnoloxía e a capacidade do chip fanse máis grandes, ou pódense acadar 185 Wh/kg.
bo rendemento de seguridade
O rendemento electroquímico do material do cátodo da batería de fosfato de ferro de litio é relativamente estable, o que determina que ten unha plataforma de carga e descarga estable.Polo tanto, a estrutura da batería non cambiará durante o proceso de carga e descarga e non se queimará nin explotará.Aínda é moi seguro en condicións especiais como carga, espremer e acupuntura.

Ciclo de vida longo

O ciclo de vida 1C das baterías de fosfato de ferro de litio xeralmente alcanza 2.000 veces, ou incluso máis de 3.500 veces, mentres que o mercado de almacenamento de enerxía require máis de 4.000-5.000 veces, garantindo unha vida útil de 8-10 anos, que é superior a 1.000 ciclos. de baterías ternarias.O ciclo de vida das baterías de chumbo-ácido de longa duración é unhas 300 veces.
Aplicación industrial da batería de fosfato de ferro de litio

Aplicación da industria de vehículos de nova enerxía

O "Plan de desenvolvemento da industria de vehículos de aforro enerxético e de novas enerxías" do meu país propón que "o obxectivo xeral do desenvolvemento de vehículos de nova enerxía do meu país é: para 2020, a produción e vendas acumuladas de vehículos de nova enerxía alcanzarán os 5 millóns de unidades, e a do meu país. O aforro de enerxía e a escala da industria de vehículos de nova enerxía ocuparanse no mundo.primeira fila”.As baterías de fosfato de ferro de litio son amplamente utilizadas en turismos, turismos, vehículos loxísticos, vehículos eléctricos de baixa velocidade, etc. debido ás súas vantaxes de boa seguridade e baixo custo.Influenciadas pola política, as baterías ternarias ocupan unha posición dominante coa vantaxe da densidade enerxética, pero as baterías de litio fosfato de ferro aínda ocupan vantaxes insubstituíbles en turismos, vehículos loxísticos e outros campos.No ámbito dos turismos, as baterías de fosfato de ferro de litio representaron preto do 76 %, 81 %, 78 % dos lotes 5, 6 e 7 do “Catálogo de modelos recomendados para a promoción e aplicación de vehículos de nova enerxía” (en adiante). denominado “Catálogo”) en 2018. %, aínda mantendo o mainstream.No campo dos vehículos especiais, as baterías de fosfato de ferro de litio representaron preto do 30%, 32% e 40% dos lotes 5º, 6º e 7º do "Catálogo" en 2018, respectivamente, e a proporción de aplicacións aumentou gradualmente. .
Yang Yusheng, un académico da Academia Chinesa de Enxeñaría, cre que o uso de baterías de fosfato de ferro e litio no mercado de vehículos eléctricos de alcance estendido non só pode mellorar a seguridade dos vehículos, senón tamén apoiar a comercialización de vehículos eléctricos de alcance estendido. eliminando a quilometraxe, a seguridade, o prezo e o custo dos vehículos eléctricos puros.Ansiedade pola carga, problemas posteriores con baterías, etc. Durante o período de 2007 a 2013, moitas empresas de automóbiles lanzaron proxectos de vehículos eléctricos puros de alcance estendido.

Inicie a aplicación no poder

Ademais das características das baterías de litio de potencia, a batería de fosfato de ferro de litio de arranque tamén ten a capacidade de producir alta potencia de forma instantánea.A batería de chumbo-ácido tradicional substitúese por unha batería de litio de potencia cunha enerxía inferior a un quilovatio hora, e o motor de arranque e o xerador tradicionais substitúense por un motor BSG., non só ten a función de arranque e parada en ralentí, senón que tamén ten as funcións de apagado e inercia do motor, recuperación de enerxía de freada e inercia, impulsor de aceleración e cruceiro eléctrico.

Aplicacións no mercado de almacenamento de enerxía

A batería LiFePO4 ten unha serie de vantaxes únicas, como alta tensión de traballo, alta densidade de enerxía, ciclo de vida longo, baixa taxa de autodescarga, sen efecto de memoria, protección ambiental verde, etc. almacenamento de enerxía, en enerxías renovables As centrais de enerxía renovables teñen boas perspectivas de aplicación nos campos da conexión segura á rede de xeración de enerxía, a regulación dos picos da rede eléctrica, as centrais eléctricas distribuídas, as fontes de alimentación UPS e os sistemas de subministración de enerxía de emerxencia.
Segundo o último informe de almacenamento de enerxía publicado recentemente por GTM Research, unha organización internacional de investigación de mercados, a aplicación de proxectos de almacenamento de enerxía na rede en China en 2018 continuou aumentando o consumo de baterías de fosfato de ferro e litio.
Co aumento do mercado de almacenamento de enerxía, nos últimos anos, algunhas empresas de baterías de enerxía despregaron o negocio de almacenamento de enerxía para abrir novos mercados de aplicacións para baterías de fosfato de ferro de litio.Por unha banda, debido ás características de vida ultra longa, uso seguro, gran capacidade e protección ambiental verde, o fosfato de ferro de litio pódese transferir ao campo do almacenamento de enerxía, o que estenderá a cadea de valor e promoverá o establecemento de un novo modelo de negocio.Por outra banda, o sistema de almacenamento de enerxía que soporta a batería de fosfato de ferro de litio converteuse na opción principal do mercado.Segundo os informes, as baterías de fosfato de ferro de litio intentáronse utilizar en autobuses eléctricos, camións eléctricos, regulación de frecuencia do lado do usuario e da rede.
1. A xeración de enerxía renovable, como a xeración de enerxía eólica e a xeración de enerxía fotovoltaica, está conectada de forma segura á rede.A aleatoriedade inherente, a intermitencia e a volatilidade da xeración de enerxía eólica determinan que o seu desenvolvemento a gran escala terá inevitablemente un impacto significativo no funcionamento seguro do sistema eléctrico.Co rápido desenvolvemento da industria da enerxía eólica, especialmente a maioría dos parques eólicos do meu país son "desenvolvemento centralizado a gran escala e transmisión a longa distancia", a xeración de enerxía conectada á rede de parques eólicos a gran escala supón serios desafíos para o sector. explotación e control de grandes redes eléctricas.
A xeración de enerxía fotovoltaica está afectada pola temperatura ambiente, a intensidade da luz solar e as condicións meteorolóxicas, e a xeración de enerxía fotovoltaica presenta as características de flutuacións aleatorias.o meu país presenta unha tendencia de desenvolvemento de "desenvolvemento descentralizado, acceso in situ de baixa tensión" e "desenvolvemento a gran escala, acceso de media e alta tensión", que presenta requisitos máis elevados para a regulación dos picos da rede eléctrica e o funcionamento seguro dos sistemas de enerxía.
Polo tanto, os produtos de almacenamento de enerxía de gran capacidade convertéronse nun factor clave para resolver a contradición entre a rede e a xeración de enerxía renovable.O sistema de almacenamento de enerxía da batería de fosfato de ferro de litio ten as características de conversión rápida das condicións de traballo, modo de operación flexible, alta eficiencia, seguridade e protección ambiental e unha forte escalabilidade.Problema de control de tensión local, mellorar a fiabilidade da xeración de enerxía renovable e mellorar a calidade da enerxía, de xeito que a enerxía renovable pode converterse nunha fonte de enerxía continua e estable.
Coa continua expansión da capacidade e escala, e a continua madurez da tecnoloxía integrada, o custo dos sistemas de almacenamento de enerxía reducirase aínda máis.Despois de probas de seguridade e fiabilidade a longo prazo, espérase que os sistemas de almacenamento de enerxía das baterías de fosfato de ferro de litio se utilicen en enerxías renovables como a enerxía eólica e a xeración de enerxía fotovoltaica.Foi amplamente utilizado na conexión segura á rede de xeración de enerxía e na mellora da calidade da enerxía.
2 regulación de picos da rede eléctrica.O principal medio de regulación dos picos da rede eléctrica sempre foron as centrais de almacenamento por bombeo.Debido a que a central de bombeo de almacenamento necesita construír dous encoros, os depósitos superior e inferior, que están moi restrinxidos polas condicións xeográficas, non é fácil construír na zona chaira e a área é grande e o custo de mantemento é alto.O uso do sistema de almacenamento de enerxía da batería de fosfato de ferro de litio para substituír a central eléctrica de almacenamento por bombeo, para facer fronte á carga máxima da rede eléctrica, non limitada polas condicións xeográficas, selección gratuíta do sitio, menos investimento, menos ocupación da terra, baixo custo de mantemento, desempeñará un papel importante no proceso de regulación dos picos da rede eléctrica.
3 Centrais distribuídas.Debido aos defectos da propia rede eléctrica grande, é difícil garantir os requisitos de calidade, eficiencia, seguridade e fiabilidade da subministración de enerxía.Para unidades e empresas importantes, moitas veces son necesarias fontes de alimentación dobres ou incluso varias fontes de alimentación como copia de seguridade e protección.O sistema de almacenamento de enerxía da batería de fosfato de ferro de litio pode reducir ou evitar cortes de enerxía causados ​​por fallos na rede eléctrica e varios eventos inesperados, e garantir unha subministración de enerxía segura e fiable en hospitais, bancos, centros de mando e control, centros de procesamento de datos, industrias de materiais químicos e precisión. industrias manufactureras.Xoga un papel importante.
4 Fuente de alimentación UPS.O continuo e rápido desenvolvemento da economía de China levou á descentralización das necesidades dos usuarios da fonte de enerxía UPS, o que provocou que máis industrias e máis empresas teñan demanda continua de fonte de enerxía UPS.
En comparación coas baterías de chumbo-ácido, as baterías de fosfato de ferro de litio teñen as vantaxes de longo ciclo de vida, seguridade e estabilidade, protección ambiental verde e baixa taxa de autodescarga.será amplamente utilizado.

Aplicacións noutros ámbitos

As baterías de fosfato de ferro de litio tamén son moi utilizadas no campo militar debido ao seu bo ciclo de vida, seguridade, rendemento a baixa temperatura e outras vantaxes.O 10 de outubro de 2018, unha empresa de baterías de Shandong fixo unha forte aparición na primeira Exposición de logros de innovación tecnolóxica de integración militar e civil de Qingdao e exhibiu produtos militares, incluíndo baterías militares de temperatura ultra baixa de -45 ℃.