Litijev železov fosfatni akumulator je litij-ionski akumulator, ki uporablja litijev železov fosfat (LiFePO4) kot material pozitivne elektrode in ogljik kot material negativne elektrode.
Med postopkom polnjenja se nekaj litijevih ionov v litijevem železovem fosfatu ekstrahira, prenese na negativno elektrodo skozi elektrolit in vgradi v ogljikov material negativne elektrode;istočasno se elektroni sprostijo iz pozitivne elektrode in dosežejo negativno elektrodo iz zunanjega tokokroga, da ohranijo ravnovesje kemijske reakcije.Med procesom praznjenja se litijevi ioni ekstrahirajo iz negativne elektrode in skozi elektrolit dosežejo pozitivno elektrodo.Istočasno negativna elektroda sprosti elektrone in doseže pozitivno elektrodo iz zunanjega tokokroga, da zagotovi energijo za zunanji svet.
LiFePO4 baterije imajo prednosti visoke delovne napetosti, visoke energijske gostote, dolge življenjske dobe, dobrih varnostnih lastnosti, nizke stopnje samopraznjenja in brez spominskega učinka.
Strukturne značilnosti baterije
Leva stran litij-železove fosfatne baterije je pozitivna elektroda, sestavljena iz materiala LiFePO4 s strukturo olivina, ki je s pozitivno elektrodo baterije povezana z aluminijasto folijo.Na desni strani je negativna elektroda baterije sestavljena iz ogljika (grafita), ki je z bakreno folijo povezana z negativno elektrodo baterije.V sredini je polimerni separator, ki loči pozitivno elektrodo od negativne elektrode, litijevi ioni lahko prehajajo skozi separator, elektroni pa ne.Notranjost baterije je napolnjena z elektrolitom, baterija pa je hermetično zaprta s kovinskim ohišjem.
Značilnosti litij železofosfatne baterije
Večja energijska gostota
Glede na poročila je gostota energije kvadratne litij-železo-fosfatne baterije iz aluminijastega ohišja, ki je bila množično proizvedena leta 2018, približno 160 Wh/kg.Leta 2019 lahko nekateri odlični proizvajalci baterij verjetno dosežejo raven 175-180Wh/kg.Tehnologija in zmogljivost čipa sta povečani oziroma je mogoče doseči 185 Wh/kg.
dobre varnostne lastnosti
Elektrokemična učinkovitost katodnega materiala litij-železove fosfatne baterije je razmeroma stabilna, kar določa, da ima stabilno platformo za polnjenje in praznjenje.Zato se struktura baterije med procesom polnjenja in praznjenja ne bo spremenila in ne bo zagorela in eksplodirala.Še vedno je zelo varen pod posebnimi pogoji, kot so polnjenje, stiskanje in akupunktura.
Dolga življenjska doba cikla
Življenjska doba cikla 1C litij-železo-fosfatnih baterij običajno doseže 2000-krat ali celo več kot 3500-krat, medtem ko trg za shranjevanje energije zahteva več kot 4000-5000-krat, kar zagotavlja življenjsko dobo 8-10 let, kar je več kot 1000 ciklov ternarnih baterij.Življenjska doba cikla svinčenih baterij z dolgo življenjsko dobo je približno 300-krat.
Industrijska uporaba litij železofosfatne baterije
Uporaba industrije vozil z novo energijo
»Razvojni načrt za varčevanje z energijo in novo energijsko industrijo vozil« moje države predlaga, da je »splošni cilj razvoja novih energetskih vozil v moji državi: do leta 2020 bo kumulativna proizvodnja in prodaja novih energetskih vozil dosegla 5 milijonov enot, moja država pa industrija varčevanja z energijo in novih energetskih vozil se bo uvrstila na svetovni ravni.sprednja vrsta".Litij-železo-fosfatne baterije se pogosto uporabljajo v osebnih avtomobilih, osebnih avtomobilih, logističnih vozilih, električnih vozilih z nizko hitrostjo itd. Zaradi svojih prednosti dobre varnosti in nizkih stroškov.Pod vplivom politike imajo trikomponentne baterije prevladujoč položaj s prednostjo energijske gostote, vendar imajo litij-železo-fosfatne baterije še vedno nenadomestljive prednosti v osebnih avtomobilih, logističnih vozilih in na drugih področjih.Na področju osebnih avtomobilov so litij-železo-fosfatne baterije predstavljale približno 76 %, 81 %, 78 % 5., 6. in 7. serije »Kataloga priporočenih modelov za promocijo in uporabo vozil z novo energijo« (v nadaljevanju (v nadaljnjem besedilu »Katalog«) leta 2018. %, pri čemer še vedno ohranja mainstream.Na področju posebnih vozil so litij-železo-fosfatne baterije leta 2018 predstavljale približno 30 %, 32 % oziroma 40 % 5., 6. in 7. serije »Kataloga« v tem zaporedju, delež aplikacij pa se je postopoma povečeval. .
Yang Yusheng, akademik kitajske inženirske akademije, verjame, da lahko uporaba litij-železo-fosfatnih baterij na trgu električnih vozil s podaljšanim dosegom ne samo izboljša varnost vozil, temveč tudi podpre trženje električnih vozil s podaljšanim dosegom, odprava kilometrine, varnosti, cene in stroškov čisto električnih vozil.Zaskrbljenost zaradi polnjenja, kasnejših težav z baterijo itd. V obdobju od 2007 do 2013 so številna avtomobilska podjetja začela s projekti povsem električnih vozil s podaljšanim dosegom.
Zaženite aplikacijo pri napajanju
Poleg značilnosti električnih litijevih baterij ima začetna litij-železo-fosfatna baterija tudi možnost takojšnje izhodne moči.Tradicionalno svinčeno-kislinsko baterijo nadomesti močna litijeva baterija z energijo manj kot eno kilovatno uro, tradicionalni zaganjalnik in generator pa zamenja motor BSG., nima le funkcije start-stop v prostem teku, ampak ima tudi funkcije zaustavitve motorja in vožnje z nizko hitrostjo, rekuperacije energije pri vožnji z nizko hitrostjo in zaviranja, pospeševalnika pospeška in električnega tempomata.
Aplikacije na trgu za shranjevanje energije
Baterija LiFePO4 ima vrsto edinstvenih prednosti, kot so visoka delovna napetost, visoka energijska gostota, dolga življenjska doba, nizka stopnja samopraznjenja, brez spominskega učinka, zelena zaščita okolja itd., in podpira brezstopenjsko širitev, primerno za velike električne shranjevanje energije, v obnovljivih virih energije Elektrarne imajo dobre možnosti za uporabo na področju varne povezave proizvodnje električne energije z omrežjem, regulacije konic električnega omrežja, porazdeljenih elektrarn, napajalnikov UPS in sistemov zasilnega napajanja.
Glede na najnovejše poročilo o shranjevanju energije, ki ga je pred kratkim izdala GTM Research, mednarodna organizacija za tržne raziskave, je uporaba projektov shranjevanja energije na strani omrežja na Kitajskem leta 2018 še naprej povečevala porabo litij-železo-fosfatnih baterij.
Z vzponom trga za shranjevanje energije so nekatera podjetja za shranjevanje energije v zadnjih letih začela izvajati dejavnosti shranjevanja energije, da bi odprla nove trge aplikacij za litij-železo-fosfatne baterije.Po eni strani se lahko zaradi lastnosti ultra dolge življenjske dobe, varne uporabe, velike zmogljivosti in zelenega varstva okolja litij-železov fosfat prenese na področje shranjevanja energije, kar bo razširilo vrednostno verigo in spodbudilo vzpostavitev nov poslovni model.Po drugi strani pa je sistem za shranjevanje energije, ki podpira litij-železo-fosfatno baterijo, postal glavna izbira na trgu.Glede na poročila so litij-železo-fosfatne baterije poskušali uporabiti v električnih avtobusih, električnih tovornjakih, pri regulaciji frekvence na strani uporabnika in omrežja.
1. Proizvodnja energije iz obnovljivih virov, kot sta proizvodnja vetrne energije in fotovoltaične energije, je varno povezana z omrežjem.Inherentna naključnost, prekinitve in nestanovitnost proizvodnje vetrne energije določajo, da bo njen obsežen razvoj neizogibno pomembno vplival na varno delovanje elektroenergetskega sistema.S hitrim razvojem industrije vetrne energije, zlasti večina vetrnih elektrarn v moji državi je "obsežen centraliziran razvoj in prenos na dolge razdalje", predstavlja omrežna proizvodnja električne energije velikih vetrnih elektrarn resen izziv za upravljanje in nadzor velikih električnih omrežij.
Na fotovoltaično proizvodnjo električne energije vplivajo temperatura okolice, intenzivnost sončne svetlobe in vremenske razmere, fotovoltaična proizvodnja električne energije pa ima značilnosti naključnih nihanj.moja država predstavlja razvojni trend »decentraliziranega razvoja, nizkonapetostnega dostopa na lokaciji« in »obsežnega razvoja, srednje in visokonapetostnega dostopa«, ki postavlja višje zahteve za regulacijo konic električnega omrežja in varno delovanje elektroenergetskih sistemov.
Zato so izdelki za shranjevanje energije z veliko zmogljivostjo postali ključni dejavnik pri reševanju protislovja med omrežjem in proizvodnjo energije iz obnovljivih virov.Sistem za shranjevanje energije litij-železo-fosfatne baterije ima značilnosti hitre pretvorbe delovnih pogojev, prilagodljiv način delovanja, visoko učinkovitost, varnost in zaščito okolja ter močno razširljivost.Problem lokalnega nadzora napetosti, izboljšanje zanesljivosti proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov in izboljšanje kakovosti električne energije, tako da lahko obnovljiva energija postane neprekinjena in stabilna oskrba z električno energijo.
Z nenehnim širjenjem zmogljivosti in obsega ter nenehnim razvojem integrirane tehnologije se bodo stroški sistemov za shranjevanje energije še dodatno zmanjšali.Po dolgotrajnih preskusih varnosti in zanesljivosti se pričakuje, da bodo sistemi za shranjevanje energije litij-železo-fosfatnih baterij uporabljeni v obnovljivih virih energije, kot sta vetrna energija in fotovoltaična proizvodnja energije.Široko se uporablja pri varnem omrežnem povezovanju pri proizvodnji energije in izboljšanju kakovosti električne energije.
2 regulacija konic električnega omrežja.Glavno sredstvo za regulacijo konic električnega omrežja so bile vedno črpalne elektrarne.Ker mora črpalna elektrarna zgraditi dva zadrževalnika, zgornji in spodnji zadrževalnik, ki sta zelo omejena z geografskimi razmerami, je ni enostavno zgraditi na ravninskem območju, površina pa je velika in stroški vzdrževanja visoki.Uporaba sistema za shranjevanje energije litij-železo-fosfatnih baterij za zamenjavo črpalne elektrarne, za obvladovanje konične obremenitve električnega omrežja, ki ni omejeno z geografskimi pogoji, prosta izbira lokacije, manj naložb, manj zasedenosti zemljišč, nizki stroški vzdrževanja, bo imel pomembno vlogo v procesu regulacije konic električnega omrežja.
3 Porazdeljene elektrarne.Zaradi napak samega velikega električnega omrežja je težko zagotoviti zahteve glede kakovosti, učinkovitosti, varnosti in zanesljivosti napajanja.Za pomembne enote in podjetja so pogosto potrebni dvojni napajalniki ali celo več napajalnikov kot rezerva in zaščita.Sistem za shranjevanje energije litij-železo-fosfatne baterije lahko zmanjša ali prepreči izpade električne energije, ki jih povzročijo okvare električnega omrežja in različni nepričakovani dogodki, ter zagotovi varno in zanesljivo oskrbo z električno energijo v bolnišnicah, bankah, poveljniških in nadzornih centrih, centrih za obdelavo podatkov, industriji kemičnih materialov in natančnosti proizvodne industrije.Igrajte pomembno vlogo.
4 UPS napajalnik.Neprekinjen in hiter razvoj kitajskega gospodarstva je privedel do decentralizacije potreb uporabnikov napajalnika UPS, zaradi česar ima več industrij in podjetij stalno povpraševanje po napajanju UPS.
V primerjavi s svinčeno-kislinskimi baterijami imajo litij-železo-fosfatne baterije prednosti dolge življenjske dobe, varnosti in stabilnosti, zelene zaščite okolja in nizke stopnje samopraznjenja.bo široko uporabljen.
Prijave na drugih področjih
Litij-železo-fosfatne baterije se pogosto uporabljajo tudi na vojaškem področju zaradi njihove dobre življenjske dobe, varnosti, delovanja pri nizkih temperaturah in drugih prednosti.10. oktobra 2018 se je podjetje za baterije v Shandongu močno predstavilo na prvi razstavi dosežkov inovacij v tehnologiji vojaške in civilne integracije Qingdao in razstavljalo vojaške izdelke, vključno z vojaškimi baterijami za ultra nizko temperaturo -45 ℃.
Čas objave: 7. aprila 2022
