Каковы преимущества и недостатки аккумуляторов Lifepo4?

Краткое введение

Литий-железо-фосфатный аккумулятор , также известный как литий-железо-фосфатный литий-ионный аккумулятор, относится к литий-ионным батареям, в которых в качестве материала положительного электрода используется литий-железо-фосфат. Вот правила наименования аккумуляторов в отрасли. В настоящее время для обозначения батарей мы обычно используем материалы положительных электродов, а отрицательные электроды обычно изготавливаются из графита. Например, троичные батареи относятся к NCM или NCA, используемым в качестве материалов положительного электрода, тогда как литий-кобальтовые батареи относятся к оксиду лития-кобальта, используемому в качестве материалов положительного электрода. Аналогичным образом, фосфат лития-железа относится к материалам из фосфата лития-железа, используемым в качестве положительных электродов.

Преимущества литий-железо-фосфатных аккумуляторов

Высокая производительность безопасности

Связь P-O в кристаллах фосфата лития-железа стабильна и трудно поддается разрушению. Даже при высоких температурах или перезарядке он не разрушается, не нагревается и не образует сильные окислители, такие как оксид лития-кобальта. Температура разложения фосфата лития-железа составляет около 600 ℃, поэтому он обладает хорошей безопасностью. Несмотря на то, что во время перезарядки имели место случаи возгорания и взрыва, безопасность перезарядки значительно улучшилась по сравнению с обычными литий-кобальтовыми батареями с жидким электролитом и тройными батареями.

Длительный срок службы

Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов составляет около 500 раз, максимум - около 800 раз, в то время как литий-железо-фосфатные силовые батареи имеют срок службы более 2500 раз и могут достигать 2000-7000 раз при использовании со стандартной зарядкой (0,2 С, 5 часов). Свинцово-кислотные аккумуляторы одинакового качества имеют срок службы «полгода новые, полгода старые, полгода на ремонт и пополнение», максимум 1-1,5 года. С другой стороны, литий-железо-фосфатные батареи при использовании в тех же условиях теоретически имеют срок службы 7-10 лет. В целом соотношение производительности и цены теоретически более чем в четыре раза выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов. Сильноточный разряд позволяет быстро заряжать и разряжать при высоком токе 2C. С помощью специального зарядного устройства аккумулятор можно полностью зарядить за 40 минут при температуре 1,5°С, а пусковой ток может достигать 2°С. Однако свинцово-кислотные аккумуляторы не обладают такими характеристиками.

Хорошая производительность при высоких температурах

Пиковая температура фосфата лития-железа может достигать 350 ℃ -500 ℃, тогда как оксид лития-марганца и оксид лития-кобальта составляют всего около 200 ℃. Диапазон рабочих температур широк (-20°С -+75°С) и обладает высокой термостойкостью. Пик электрического нагрева фосфата лития-железа может достигать 350 ℃ -500 ℃, тогда как оксид лития-марганца и оксид лития-кобальта составляют всего около 200 ℃.

Большая емкость

Он имеет большую емкость, чем обычные аккумуляторы (например, свинцово-кислотные), а плотность энергии свинцово-кислотных аккумуляторов составляет около 40 Втч/кг. Основные литий-железо-фосфатные батареи, представленные на рынке, имеют плотность энергии более 100 Втч/кг.

Нет эффекта памяти

Аккумуляторные батареи часто работают в условиях полного заряда, но не полного разряда, и их емкость быстро падает ниже номинального значения емкости. Это явление называется эффектом памяти. Никель-металлогидридные и никель-кадмиевые аккумуляторы обладают свойствами памяти, тогда как литий-железо-фосфатные аккумуляторы этим явлением не обладают (литий-ионные аккумуляторы вообще не обладают эффектом памяти). Аккумулятор можно заряжать и использовать в любое время независимо от его состояния, без необходимости разряжать его перед зарядкой.

Легкий вес

Объем литий-железо-фосфатного аккумулятора той же номинальной емкости составляет 2/3 от объема свинцово-кислотного аккумулятора, его вес составляет 1/3 от веса свинцово-кислотного аккумулятора, а плотность энергии в несколько раз больше, чем у свинцово-кислотного аккумулятора. свинцово-кислотный аккумулятор.

Экологически чистый

Обычно считается, что эта батарея не содержит тяжелых и редких металлов (никель-водородные батареи требуют редких металлов), нетоксична (сертифицирована SGS), не загрязняет окружающую среду, соответствует европейским нормам RoHS и является экологически чистой. аккумулятор. Одной из важных причин, почему литиевые батареи пользуются предпочтением в отрасли, являются экологические соображения.

Сравнение других материалов

Наиболее перспективными материалами положительных электродов для силовых литий-ионных аккумуляторов в настоящее время являются модифицированный оксид лития-марганца (LiMn2O4), литий-железо-фосфат (LiFePO4) и тройные материалы никель-кобальт-литий-марганцевый оксид (Li (Ni, Co, Mn) O2). Тройные материалы из оксида никеля, кобальта и марганца, как правило, считаются трудными для того, чтобы стать основным литий-ионным аккумулятором для электромобилей из-за нехватки ресурсов кобальта, высокой стоимости никеля и кобальта и больших колебаний цен. Однако их можно смешивать с оксидом лития-марганца шпинели в определенных пределах.

Недостатки литий-железо-фосфатных аккумуляторов

Литий-железо-фосфатные батареи также имеют свои недостатки, такие как плохие характеристики при низких температурах, низкая плотность материалов положительных электродов и больший объем литий-ионных батарей, таких как оксид лития-кобальта, при равной емкости. Поэтому преимуществ у микробатарей у них нет. При использовании в качестве силовых батарей литий-железо-фосфатные батареи, как и другие батареи, должны сталкиваться с проблемами стабильности батареи.

Приложения

Благодаря вышеуказанным характеристикам литий-железо-фосфатных аккумуляторов и производству различных аккумуляторов различной емкости они получили широкое распространение. Его основные области применения включают в себя:

• Большие электромобили : автобусы ,   электрические транспортные средства , лодки, экскурсионные автобусы, гибридные автомобили и т. д.;
• Легкие электромобили: электрические велосипеды ,  гольф-кары ,  небольшие бортовые электрические самокаты , вилочные погрузчики , чистка транспортных средств , электрические инвалидные коляски и т. д.;
• Электроинструменты: дрели, бензопилы, газонокосилки , и т. д;
• Игрушки с дистанционным управлением, такие как автомобили, лодки , самолеты и т. д.;
• Хранилище энергии оборудование для генерации солнечной и ветровой энергии;
• ИБП и аварийное освещение , сигнальные лампы и шахтные фонари (с максимальной безопасностью);
• Замените одноразовую литиевую батарею 3 В и никель-кадмиевую или никель-водородную аккумуляторную батарею 9 В (идентичного размера);
• Малое медицинское оборудование и портативные устройства и т. д.

Для получения дополнительной информации, добро пожаловать на сайт benergy. продукты литиевых батарей Или Свяжитесь с нами