什麼是LFP電池? | RPM,鐵磷酸鋰電池 – POWERTECH系統

LFP電池

LFP縮寫是指 鋰磷酸鋰 (英語,磷酸鋰,也以化學術語LifePo4為名). 這些詞描述了電池的化學成分,這與普通鋰離子電池不同.

什麼是LFP電池?

除了鋰離子電池外,還安裝了一種新型的電池,即LFP電動汽車市場。但是什麼是LFP電池?

LFP 002電池

儘管電動汽車在此案中已經證明了它們的生存能力,但是製造商仍在嘗試改善電池,以便它們更有效,更持久,生產更便宜,最重要的是在建造時污染較少的污染向消費者提供更多的自主權.

電池發展中最著名的進步之一是開發和營銷 LFP電池 為了取代鋰離子電池,那些目前在我們道路上提供絕大多數電動汽車的電池.

LFP電池

什麼是LFP電池?

LFP縮寫是指 鋰磷酸鋰 (英語,磷酸鋰,也以化學術語LifePo4為名). 這些詞描述了電池的化學成分,這與普通鋰離子電池不同.

第一次嘗試使用粒子 LifePo4 電池組成的歷史可以追溯到1996年. 他是新澤西州電化學學會(EMS)的化學padhi和Al的工程師.

但是,他發現LifePo4顆粒的電導率很差,因此減慢了LFP電池的營銷. 因此,當時的共識是,這種電池無法與鋰離子電池的能量密度競爭.

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但是,米歇爾·阿曼德(Michel Armand),科學家兼法語教授,水力發生的前僱員,他使用同事意識到,如果他將碳納米管添加到Lifepo顆粒中並減少了尺寸顆粒,我們就可以補償導電性問題.

其他研究人員還努力開發LFP電池,例如台灣起源的化學工程師尚尚(Ming Chiang). 他提出了將摻雜動作用於半導體的想法,這有助於增加LFP電池的電導率.

LFP電池

哪些電動汽車配備了LFP電池?

如今,由於大型製造商對低成本電動汽車的電池製造的興趣,LFP電池正在受歡迎. 特斯拉(Tesla)是第一個在2021年的Model 3中進行設置的製造商,而其他製造商(例如Mercedes-Benz和Ford)計劃繼續使用此類電池. 大型製造商的興趣激發了這種類型的電池的發展.

LFP電池如何相對於鋰離子電池?

LFP電池與普通鋰離子電池(NCM/NICKEL-COBALT MANGANESE或NCA/NICKEL-COBALT ALUMINUM)之間的主要區別主要基於陰極的化學成分. 我們寧願優先考慮鈷,鎳或錳等金屬.

因此,重要的是要指定LFP電池還含有電解質內的鋰離子. 實際上,除了陰極的化學成分外,LFP電池的工作方式與鋰離子電池完全相同. 從身體上來說,它幾乎是相同的.

因此,在使用中,它以相同的方式充電,並為其所有者提供相同的經驗,除了該電池可以不斷地以100%充電而沒有證明過早退化的跡象,也就是說說喪失自主權或補給速度的放緩.

鋰離子電池

LFP電池的優點和缺點是什麼?

100%充電是LFP電池的主要優點之一,因為這種做法不會像鋰離子電池那樣導致過早降解. 還有一個事實,LFP電池更持久,幾個充電週期. 例如,如果最持久的鋰離子電池最多提供1,500個充電週期,則LFP電池可達2,000個週期.

然後是其化學成分,可以減少其對有爭議的材料(例如鈷和鎳)的依賴性. 鐵不僅更容易提取,因此在提取時污染更少,而且還易於回收,這使電池可以輕鬆進入現有的回收過程. 然後有這種金屬的成本明顯較低,並允許製造商在電池建造時降低其生產成本.

LFP電池是否比鋰離子電池更具自主權?

另一方面,LFP電池的能量密度,即它的能量能夠根據其尺寸(以Wattheures/kilo測量)儲存更長的能量,遠低於電池鎳鋰離子的能力. 作為參考,最好的鋰離子電池達到325 Wattheures/kio的能量密度. 另一方面,LFP電池目前限制約150個局部/公斤.

但是,這種現實迫使汽車製造商製造一個電池,其容量更高以達到相同的自主權. 特斯拉模型3是完美的例子. 舊型號的鋰離子電池容量為53千瓦時,而當前裝有LFP電池的型號的電池可容納到60千瓦時. 最後,由於其基於鐵的成分,LFP電池比鎳鋰離子電池重得多,這有助於增加車輛的淨質量.

但是,尤其是人工智能的幫助,電動汽車和能源管理軟件的空氣動力學的最新進展,允許汽車克服這些問題. 作為證明,儘管電池能量較少,但特斯拉仍然設法從3型3中提取更多的自主權,這使她從400公里處升至438公里.

LFP電池

磷酸鋰-LFP -LifePo4 -cell

出現於1996年,鋰鐵磷酸鋰技術(也稱為LFP或LifePO4)由於其技術資產和非常高的安全性而取代了其他電池技術.

由於其高功率密度,該技術用於中等功率牽引應用(機器人技術,AGV,E-Mobity,最後公里的交付等)。.)或牽引力(海洋牽引力,工業車輛等).))

LFP的壽命長以及深度騎自行車的可能性使得在儲能應用中使用LifePo4(自主應用,組外系統,用電池自動消費)或一般的固定存儲.

磷酸鋰鐵的主要資產:

  • 極度安全的技術(沒有失控的熱現象)
  • 日曆壽命> 10年
  • 週期數:從2000年到數千個(請參見下面的Abaque)
  • 對環境的毒性非常低(使用鐵,石墨和磷酸鹽)
  • 溫度抗性非常好(高達70°C)
  • 內部電阻非常低. 穩定性,甚至在周期中減少.
  • 整個放電範圍內的恆定功率
  • 容易回收
估計磷酸鋰鐵技術的周期數(LIFEPO4)

LFP技術是允許大量負載 /排放週期的技術. 這就是為什麼這項技術主要在固定儲能係統中採用的原因(自我消費,離網,UPS,幫助等。.)用於需要大量壽命的應用.
可以執行的真實週期的數量取決於幾個因素:

  • 鋰細胞質量
  • 測量的排放功率 (例如:W = 1/2 C的功率,電池的容量是WH的1/2倍. 對於以2kW排放的1kWh電池,據說排放率為2C)
  • 排出深度(DOD)
  • 環境:溫度,濕度等.

下面的算盤表示我們磷酸鋰鐵電池的估計循環數(LFP,LifePo4)作為排放功率的函數和DOD的函數. 測試條件是實驗室的條件(恆溫為25°C,負載功率和恆定排放).

估計循環LFP的數量 - 磷酸鋰鐵 -  LifePo4

在標準環境中,對於在1C時進行的循環,算盤給出了LFP的周期數量的估計:

在製造的周期數結束時, 電池仍然具有名義能力 大於80% 原始能力.

  • 鉛電池的局限性
  • 鋰離子的優勢
  • 技術比較鋰離子與鉛電池
  • 鋰離子成本研究與鉛電池
  • 鋰離子電池安全性
  • 磷酸鋰鐵技術(LifePo4或LFP)
  • 測量鋰離子電池的負載狀態(SOC)

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