Tesla şirkətinin 2021-ci ilin 3-cü rübü üzrə hesabatlarında avtomobillərində yeni standart kimi LiFePO4 batareyalarına keçid elan edilib. Bəs LiFePO4 batareyaları dəqiq nələrdir?
Nyu-York, Nyu-York, ABŞ, 26 may 2022 /EINPresswire.com / — Onlar Li-Ion batareyalarına daha yaxşı alternativdirmi? Bu batareyalar digər batareyalardan nə ilə fərqlənir?
LiFePO4 Batareyalarına Giriş
Litium dəmir fosfat (LFP) batareyası daha sürətli doldurma və boşalma sürətinə malik litium-ion batareyadır. Bu, katod kimi LiFePO4 və anod kimi metal arxalı qrafit karbon elektroddan ibarət təkrar doldurulan batareyadır.
LiFePO4 batareyaları litium-ion batareyalarına nisbətən daha aşağı enerji sıxlığına və daha aşağı işləmə gərginliyinə malikdir. Onlar üfüqi əyriləri olan aşağı boşalma sürətinə malikdir və Li-iondan daha təhlükəsizdir. Bu batareyalar həmçinin litium ferrofosfat batareyaları kimi də tanınır.
LiFePO4 Batareyalarının İxtirası
LiFePO4 batareyaları Con B. Qudenaf və Arumuqam Mantiram tərəfindən icad edilmişdir. Onlar litium-ion batareyalarında istifadə olunan materialları ilk təyin edənlərdən biri idilər. Anod materialları ani qısaqapanma meylinə malik olduqları üçün litium-ion batareyaları üçün ideal deyil.
Alimlər katod materiallarının litium-ion batareya katodları ilə müqayisədə daha yaxşı olduğunu aşkar etdilər. Bu, xüsusilə LiFePO4 batareya variantlarında nəzərə çarpır. Onlar stabilliyi və keçiriciliyi artırır və bir sıra digər aspektləri yaxşılaşdırır.
Bu günlərdə LiFePO4 batareyaları hər yerdə tapılır və qayıqlarda, günəş enerjisi sistemlərində və nəqliyyat vasitələrində istifadə də daxil olmaqla müxtəlif tətbiqlərə malikdir. LiFePO4 batareyaları kobaltsızdır və əksər alternativlərdən daha ucuzdur. Zəhərli deyil və daha uzun raf ömrünə malikdir.
LFP Batareya Xüsusiyyətləri -
LFP Batareyalarında Batareya İdarəetmə Sistemlərinin Funksiyası
LFP batareyaları sadəcə birləşdirilmiş elementlərdən ibarət deyil; onlar batareyanın təhlükəsiz hədlər daxilində qalmasını təmin edən bir sistemə malikdirlər. Batareya idarəetmə sistemi (BMS) təhlükəsizliyi təmin etmək və batareyanın ömrünü uzatmaq üçün iş şəraitində batareyanı qoruyur, idarə edir və izləyir.
LFP Batareyalarında Batareya İdarəetmə Sistemlərinin Funksiyası -
Litium dəmir fosfat elementləri daha dözümlü olsalar da, doldurma zamanı həddindən artıq gərginliyə meyllidirlər ki, bu da performansı azaldır. Katod üçün istifadə olunan material potensial olaraq pisləşə və sabitliyini itirə bilər. BMS hər bir elementin çıxışını tənzimləyir və batareyanın maksimum gərginliyinin qorunmasını təmin edir.
Elektrod materialları sıradan çıxdıqca, aşağı gərginlik ciddi bir problemə çevrilir. Hər hansı bir elementin gərginliyi müəyyən edilmiş həddən aşağı düşərsə, BMS batareyanı dövrədən ayırır. O, həmçinin həddindən artıq cərəyan vəziyyətində arxa dayanacaq rolunu oynayır və qısaqapanma zamanı işini dayandırır.
LiFePO4 Batareyaları və Litium-İon Batareyaları
LiFePO4 batareyaları saatlar kimi geyilə bilən cihazlar üçün uyğun deyil. Onlar digər litium batareyalarından daha aşağı enerji sıxlığına malikdirlər. Bununla belə, onlar günəş enerjisi sistemləri, RV-lər, qolf arabaları, bas qayıqları və elektrik motosikletləri üçün ən yaxşı seçimdir.
★Bu batareyaların əsas üstünlüklərindən biri onların dövri ömrüdür.
Bu batareyalar digərlərindən 4 dəfədən çox daha uzun müddət işləyə bilər. Onlar daha təhlükəsizdir və 100%-ə qədər boşalma dərinliyinə çata bilər ki, bu da onların daha uzun müddət istifadə edilə biləcəyi deməkdir.
Aşağıda bu batareyaların Li-ion batareyalarına daha yaxşı alternativ olmasının əlavə səbəbləri verilmişdir.
★Ucuz Qiymət
LFP batareyaları dəmir və fosfordan ibarətdir, böyük miqyasda hasil olunur və ucuzdur. LFP batareyalarının qiymətinin nikellə zəngin NMC batareyalarından hər kq üçün 70 faizə qədər aşağı olduğu təxmin edilir. Onun kimyəvi tərkibi xərc üstünlüyü təmin edir. LFP batareyaları üçün bildirilən ən aşağı hüceyrə qiymətləri 2020-ci ildə ilk dəfə olaraq 100 dollar/kVt/saat-dan aşağı düşüb.
★Kiçik Ətraf Mühitə Təsir
LFP batareyalarında bahalı və ətraf mühitə böyük təsir göstərən nikel və ya kobalt yoxdur. Bu batareyalar təkrar doldurula biləndir ki, bu da onların ekoloji cəhətdən təmiz olduğunu göstərir.
★Təkmilləşdirilmiş Səmərəlilik və Performans
LFP batareyaları uzun ömür dövrü ilə tanınır və bu da onları zamanla etibarlı və ardıcıl enerji çıxışı tələb edən tətbiqlər üçün populyar seçim halına gətirir. Bu batareyalar digər litium-ion batareyalarına nisbətən daha yavaş tutum itkisi sürətinə malikdir ki, bu da onların uzunmüddətli performansını qorumağa kömək edir. Bundan əlavə, onlar daha aşağı işləmə gərginliyinə malikdirlər ki, bu da daha az daxili müqavimətə və daha sürətli doldurma/boşalma sürətinə səbəb olur.
★Təkmilləşdirilmiş Təhlükəsizlik və Sabitlik
LFP batareyaları termal və kimyəvi cəhətdən sabitdir, buna görə də partlama və ya alovlanma ehtimalı daha azdır. LFP, nikellə zəngin NMC-nin altıda bir istiliyini istehsal edir. LFP batareyalarında Co-O rabitəsi daha güclü olduğundan, qısaqapanma və ya həddindən artıq qızma zamanı oksigen atomları daha yavaş sərbəst buraxılır. Bundan əlavə, tam doldurulmuş elementlərdə litium qalmır ki, bu da onları digər litium elementlərində müşahidə olunan ekzotermik reaksiyalarla müqayisədə oksigen itkisinə qarşı yüksək dərəcədə davamlı edir.
★Kiçik və Yüngül
LFP Batareyaları litium-manqan oksid batareyalarından təxminən 50% daha yüngüldür. Qurğuşun-turşu batareyalarından isə 70%-ə qədər daha yüngüldür. Nəqliyyat vasitəsində LiFePO4 batareyasından istifadə etdikdə daha az yanacaq sərf edir və daha çox manevr qabiliyyətinə malik olursunuz. Onlar həmçinin kiçik və kompaktdırlar ki, bu da skuterinizdə, qayığınızda, RV-nizdə və ya sənaye tətbiqinizdə yer qənaət etməyə imkan verir.
LiFePO4 Batareyaları və Lityumsuz Batareyalar
Lityum olmayan batareyaların bir sıra üstünlükləri var, lakin köhnə texnologiya bahalı və daha az səmərəli olduğundan yeni LiFePo4 batareyalarının potensialını nəzərə alsaq, onların orta müddətdə dəyişdirilməsi ehtimalı var.
☆Qurğuşun turşusu batareyaları
Qurğuşun-turşu batareyaları ilk baxışdan sərfəli görünə bilər, lakin uzunmüddətli perspektivdə daha baha başa gəlir. Bu, onların daha tez-tez texniki xidmət və dəyişdirilməsini tələb etməsi ilə əlaqədardır. LiFePO4 batareyası heç bir texniki xidmət tələb etmədən 2-4 dəfə daha uzun müddət davam edəcək.
☆Gel Batareyalar
Gel batareyaları, LiFePO4 batareyaları kimi, tez-tez doldurulmağa ehtiyac duymur və saxlanılarkən enerjisini itirmir. Lakin gel batareyaları daha yavaş sürətlə doldurulur. Zərərdən qaçınmaq üçün onları tam doldurulan kimi ayırmaq lazımdır.
☆AGM Batareyaları
AGM batareyaları 50%-dən aşağı tutumda zədələnmə riski yüksək olsa da, LiFePO4 batareyaları heç bir zədələnmə riski olmadan tamamilə boşaldıla bilər. Həmçinin, onları işlək vəziyyətdə saxlamaq çətindir.
LiFePO4 Batareyaları üçün Tətbiqlər
LiFePO4 batareyaları da daxil olmaqla bir çox dəyərli tətbiqə malikdir
●Balıqçılıq Qayıqları və Kayaklar: Daha az doldurma müddəti və daha uzun iş müddəti ilə suda daha çox vaxt keçirə bilərsiniz. Daha az çəki daha asan idarəetmə və yüksək riskli balıqçılıq yarışları zamanı sürət azalmasını təmin edir.
●Mobil skuterlər və mopedlər: Sizi yavaşladan heç bir yük yoxdur. Kortəbii səyahətlər üçün batareyanı zədələmədən tam tutumdan aşağı doldurun.
●Günəş enerjisi konfiqurasiyaları: Günəş enerjisindən istifadə etmək üçün həyat sizi hara aparırsa aparırsa aparsın (hətta dağa və ya elektrik şəbəkəsindən kənarda belə), yüngül LiFePO4 batareyalarını daşıyın.
●Kommersiya məqsədləri üçün istifadə: Bunlar ən təhlükəsiz və ən möhkəm litium batareyalarıdır və bu da onları döşəmə maşınları, lift qapıları və digər sənaye tətbiqləri üçün ideal edir.
Bundan əlavə, litium dəmir fosfat batareyaları fənərlər, elektron siqaretlər, radio avadanlıqları, təcili işıqlandırma və digər əşyalar kimi bir çox digər cihazı enerji ilə təmin edir.
Geniş Ölçülü LFP Tətbiqi üçün İmkanlar
LFP batareyaları alternativ batareyalara nisbətən daha ucuz və daha sabit olsa da, enerji sıxlığı geniş yayılmanın qarşısını alan əhəmiyyətli bir maneə olmuşdur. LFP batareyalarının enerji sıxlığı daha aşağıdır və 15 ilə 25% arasında dəyişir. Lakin, bu, Şanxayda istehsal olunan və 359 Vt/saat enerji sıxlığına malik Model 3-də istifadə edilən daha qalın elektrodlardan istifadə etməklə dəyişir.
LFP batareyalarının uzun ömür müddəti səbəbindən, onlar müqayisə edilə bilən çəkiyə malik Li-ion batareyalarından daha çox tutuma malikdirlər. Bu o deməkdir ki, bu batareyaların enerji sıxlığı zamanla daha oxşar olacaq.
Kütləvi tətbiqin qarşısını alan digər bir maneə, Çinin çoxsaylı LFP patentləri səbəbindən bazara hakim olmasıdır. Bu patentlərin müddəti bitdikcə, avtomobil istehsalı kimi LFP istehsalının da lokallaşdırılacağı ilə bağlı fərziyyələr mövcuddur.
Ford, Volkswagen və Tesla kimi böyük avtomobil istehsalçıları nikel və ya kobalt formulalarını əvəz edərək texnologiyadan getdikcə daha çox istifadə edirlər. Teslanın rüblük yeniləməsindəki son açıqlaması yalnız başlanğıcdır. Tesla həmçinin daha yüksək enerji sıxlığına və diapazonuna malik olacaq 4680 batareya bloku haqqında qısa bir yeniləmə təqdim etdi. Teslanın daha çox elementi sıxlaşdırmaq və daha aşağı enerji sıxlığını təmin etmək üçün "hüceyrədən paketə" konstruksiyasından istifadə etməsi də mümkündür.
Yaşına baxmayaraq,LFPvə batareya xərclərinin azalması kütləvi elektromobillərin tətbiqini sürətləndirməkdə çox vacib ola bilər. 2023-cü ilə qədər litium-ion qiymətlərinin 100 dollar/kVt/saata yaxın olacağı gözlənilir. LFP-lər avtomobil istehsalçılarına yalnız qiymətdən daha çox rahatlıq və ya doldurma müddəti kimi amillərə diqqət yetirməyə imkan verə bilər.
Yazı vaxtı: 24 iyun 2022