LiFePO4 аккумулятор

Литий-железо-фосфатная батарея представляет собой литий-ионную батарею, в которой в качестве материала положительного электрода используется литий-железо-фосфат (LiFePO4), а в качестве материала отрицательного электрода — углерод.
Во время процесса зарядки некоторые ионы лития из литий-железо-фосфата извлекаются, переносятся на отрицательный электрод через электролит и внедряются в углеродный материал отрицательного электрода;в то же время электроны высвобождаются из положительного электрода и достигают отрицательного электрода из внешней цепи для поддержания баланса химической реакции.В процессе разряда ионы лития извлекаются из отрицательного электрода и через электролит достигают положительного электрода.В то же время отрицательный электрод высвобождает электроны и достигает положительного электрода из внешней цепи, обеспечивая энергию для внешнего мира.
Аккумуляторы LiFePO4 обладают преимуществами высокого рабочего напряжения, высокой плотности энергии, длительного срока службы, хороших показателей безопасности, низкой скорости саморазряда и отсутствия эффекта памяти.
Конструктивные особенности батареи
Левая сторона литий-железо-фосфатной батареи представляет собой положительный электрод, состоящий из материала LiFePO4 со структурой оливина, который соединен с положительным электродом батареи алюминиевой фольгой.Справа — отрицательный электрод батареи, состоящий из углерода (графита), который соединен с отрицательным электродом батареи медной фольгой.В середине находится полимерный сепаратор, который отделяет положительный электрод от отрицательного, и ионы лития могут проходить через сепаратор, а электроны — нет.Внутренняя часть аккумулятора заполнена электролитом, и аккумулятор герметично закрыт металлическим корпусом.

Особенности литий-железо-фосфатного аккумулятора
Более высокая плотность энергии

По имеющимся данным, плотность энергии литий-железо-фосфатной батареи с квадратным алюминиевым корпусом, серийно производимой в 2018 году, составляет около 160 Втч/кг.В 2019 году некоторые отличные производители аккумуляторов, вероятно, смогут достичь уровня 175-180 Втч/кг.Технология чипов и емкость увеличены, или можно достичь 185 Втч/кг.
хорошие показатели безопасности
Электрохимические характеристики катодного материала литий-железо-фосфатной батареи относительно стабильны, что определяет наличие стабильной платформы зарядки и разрядки.Поэтому структура аккумулятора не изменится в процессе зарядки и разрядки, он не сгорит и не взорвется.Он по-прежнему очень безопасен в особых условиях, таких как зарядка, сдавливание и иглоукалывание.

Длительный цикл жизни

Срок службы литий-железо-фосфатных батарей 1C обычно достигает 2000 раз или даже более 3500 раз, в то время как рынок хранения энергии требует более 4000-5000 раз, обеспечивая срок службы 8-10 лет, что превышает 1000 циклов. троичных батарей.Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов с длительным сроком службы составляет около 300 раз.
Промышленное применение литий-железо-фосфатной батареи

Применение новых энергетических транспортных средств

В «Плане развития индустрии энергосбережения и транспортных средств на новых источниках энергии» моей страны предлагается, чтобы «общая цель развития транспортных средств на новых источниках энергии в моей стране такова: к 2020 году совокупное производство и продажи транспортных средств на новых источниках энергии достигнут 5 миллионов единиц, а в моей стране масштабы энергосбережения и новой энергетики автомобильной промышленности займут первое место в мире.передний ряд".Литий-железо-фосфатные аккумуляторы широко используются в легковых автомобилях, легковых автомобилях, логистических транспортных средствах, тихоходных электромобилях и т. д. благодаря их преимуществам, заключающимся в хорошей безопасности и низкой стоимости.Под влиянием политики тройные батареи занимают доминирующее положение благодаря преимуществу плотности энергии, но литий-железо-фосфатные батареи по-прежнему занимают незаменимые преимущества в легковых автомобилях, логистических транспортных средствах и других областях.В сфере легковых автомобилей на долю литий-железо-фосфатных аккумуляторов приходилось около 76%, 81%, 78% 5-й, 6-й и 7-й партий «Каталога рекомендуемых моделей для продвижения и применения транспортных средств на новой энергии» (далее по тексту). именуемый «Каталог») в 2018 г. %, по-прежнему сохраняя мейнстрим.В сфере специального транспорта на литий-железо-фосфатные аккумуляторы приходилось около 30%, 32% и 40% 5-й, 6-й и 7-й партий «Каталога» в 2018 году соответственно, и доля применений постепенно увеличивалась. .
Ян Юшэн, академик Китайской инженерной академии, считает, что использование литий-железо-фосфатных аккумуляторов на рынке электромобилей с увеличенным запасом хода может не только повысить безопасность транспортных средств, но и поддержать коммерциализацию электромобилей с увеличенным запасом хода. устранение пробега, безопасности, цены и стоимости чистых электромобилей.Беспокойство по поводу зарядки, последующие проблемы с аккумулятором и т. д. В период с 2007 по 2013 год многие автомобильные компании запустили проекты чисто электромобилей с увеличенным запасом хода.

Запустите приложение на питание

В дополнение к характеристикам силовых литиевых батарей, стартерная литий-железо-фосфатная батарея также обладает способностью мгновенно выдавать высокую мощность.Традиционный свинцово-кислотный аккумулятор заменяется силовым литиевым аккумулятором с энергией менее одного киловатт-часа, а традиционные стартер и генератор заменяются двигателем BSG., не только имеет функцию старт-стоп на холостом ходу, но также имеет функции остановки двигателя и движения накатом, рекуперации энергии движения накатом и торможения, усилителя ускорения и электрического круиза.

Приложения на рынке хранения энергии

Аккумулятор LiFePO4 обладает рядом уникальных преимуществ, таких как высокое рабочее напряжение, высокая плотность энергии, длительный срок службы, низкая скорость саморазряда, отсутствие эффекта памяти, экологичная защита окружающей среды и т. д., а также поддерживает плавное расширение, подходящее для крупномасштабных электрических хранение энергии в возобновляемых источниках энергии. Электростанции имеют хорошие перспективы применения в области безопасного подключения к энергосистеме, регулирования пиковых нагрузок в энергосистеме, распределенных электростанций, источников бесперебойного питания и систем аварийного электроснабжения.
Согласно последнему отчету о хранении энергии, недавно опубликованному GTM Research, международной организацией по исследованию рынка, применение проектов сетевого хранения энергии в Китае в 2018 году продолжало увеличивать потребление литий-железо-фосфатных батарей.
С ростом рынка хранения энергии в последние годы некоторые компании по производству аккумуляторов развернули бизнес по хранению энергии, чтобы открыть новые рынки применения литий-железо-фосфатных батарей.С одной стороны, благодаря характеристикам сверхдлительного срока службы, безопасному использованию, большой емкости и экологичной защите окружающей среды, фосфат лития-железа может быть перенесен в область хранения энергии, что расширит цепочку создания стоимости и будет способствовать созданию новая бизнес-модель.С другой стороны, система хранения энергии, поддерживающая литий-железо-фосфатную батарею, стала основным выбором на рынке.По имеющимся данным, литий-железо-фосфатные батареи пытались использовать в электрических автобусах, электрических грузовиках, системах регулирования частоты на стороне пользователя и на стороне сети.
1. Производство электроэнергии из возобновляемых источников, таких как производство энергии ветра и фотоэлектрической энергии, безопасно подключено к сети.Присущая ветроэнергетике хаотичность, прерывистость и нестабильность определяют, что ее крупномасштабное развитие неизбежно окажет существенное влияние на безопасную эксплуатацию энергосистемы.В условиях быстрого развития ветроэнергетической отрасли, особенно большинства ветряных электростанций в моей стране, это «крупномасштабное централизованное развитие и передача на большие расстояния», выработка электроэнергии, подключенная к сети, на крупных ветряных электростанциях создает серьезные проблемы для эксплуатация и управление крупными электрическими сетями.
На выработку фотоэлектрической энергии влияют температура окружающей среды, интенсивность солнечного света и погодные условия, а выработка фотоэлектрической энергии имеет характеристики случайных колебаний.В моей стране наблюдается тенденция развития «децентрализованного развития, доступа к низкому напряжению на месте» и «крупномасштабного развития, доступа к среднему и высокому напряжению», что выдвигает более высокие требования к регулированию пиковых нагрузок в энергосистеме и безопасной эксплуатации энергосистем.
Таким образом, продукты для хранения энергии большой емкости стали ключевым фактором в разрешении противоречия между энергосистемой и производством возобновляемой энергии.Система хранения энергии литий-железо-фосфатной батареи отличается быстрым преобразованием условий работы, гибким режимом работы, высокой эффективностью, безопасностью и защитой окружающей среды, а также сильной масштабируемостью.Проблема местного контроля напряжения, повышение надежности производства электроэнергии из возобновляемых источников и улучшение качества электроэнергии, чтобы возобновляемая энергия могла стать непрерывным и стабильным источником питания.
Благодаря постоянному расширению мощностей и масштабов, а также постоянному развитию интегрированных технологий стоимость систем хранения энергии будет еще больше снижаться.Ожидается, что после долгосрочных испытаний на безопасность и надежность системы хранения энергии на литий-железо-фосфатных батареях будут использоваться в возобновляемых источниках энергии, таких как энергия ветра и фотоэлектрическая энергия.Он широко используется для безопасного подключения к энергосистеме и улучшения качества электроэнергии.
2 регулирование пиковой мощности электросети.Основным средством регулирования пиковых нагрузок в энергосистеме всегда были гидроаккумулирующие электростанции.Поскольку гидроаккумулирующую электростанцию ​​необходимо построить два резервуара, верхний и нижний, которые сильно ограничены географическими условиями, построить ее на равнине непросто, площадь велика, а затраты на техническое обслуживание высоки.Использование системы хранения энергии на литий-железо-фосфатных батареях для замены гидроаккумулирующей электростанции, чтобы справиться с пиковой нагрузкой электросети, не ограниченной географическими условиями, свободный выбор места, меньшие инвестиции, меньшая занятость земли, низкие затраты на техническое обслуживание, будет играть важную роль в процессе регулирования пиковых нагрузок в энергосистеме.
3 Распределенные электростанции.Из-за дефектов самой крупной электросети сложно гарантировать качество, эффективность, безопасность и надежность электроснабжения.Для важных подразделений и предприятий часто требуются двойные источники питания или даже несколько источников питания в качестве резервного и защитного.Система хранения энергии литий-железо-фосфатной батареи может уменьшить или избежать перебоев в подаче электроэнергии, вызванных сбоями в энергосистеме и различными непредвиденными событиями, а также обеспечить безопасное и надежное электроснабжение в больницах, банках, центрах управления и контроля, центрах обработки данных, химической промышленности и прецизионной промышленности. обрабатывающие отрасли.Играть важную роль.
4 Источник питания ИБП.Постоянное и быстрое развитие экономики Китая привело к децентрализации потребностей пользователей источников питания ИБП, в результате чего все больше отраслей и предприятий имеют постоянный спрос на источники питания ИБП.
По сравнению со свинцово-кислотными батареями, литий-железо-фосфатные батареи имеют преимущества длительного срока службы, безопасности и стабильности, экологически чистой защиты окружающей среды и низкой скорости саморазряда.будет широко использоваться.

Приложения в других областях

Литий-железо-фосфатные батареи также широко используются в военной сфере благодаря их длительному сроку службы, безопасности, низкотемпературным характеристикам и другим преимуществам.10 октября 2018 года компания по производству аккумуляторов в Шаньдуне приняла активное участие в первой выставке инновационных достижений в области военно-гражданских технологий интеграции в Циндао и представила военную продукцию, в том числе военные сверхнизкотемпературные батареи -45℃.