Kasi ni vya LiFePOP ni vichi?

Maselo gha LiFePO4 ni maselo gha lithiamu -), agho ghakugwiriskira ncito lithiamu cisulo phosphate nga ni cathode na carbon ya graphitic nga ni anode. Maselo agha ghakugwira ntchito pa voltage ya 3.2V pa selo ndipo ghakupambana na vinyake vya lithiamu-}ion kemistries na kukhazikika kwawo kwapachanya, umoyo wakukwera, na kukhozga mtundu wa chivikiriro.

Kapangilo kakuzirwa ka selo ya LiFEPO4 kali na vigaŵa vitatu vikuru ivyo vikugwira ntchito pa konsati. Cathode yikugwiriskira ncito lital phosphate (LiFePO4), chinthu icho chikupereka kukhazikika kwapadera pa nyengo ya malipiro na nyengo yakufumiskika. Anode ili na carbon ya graphitic na kukhozgera kwa vitsulo, kupangiska kuti lithiamu -}ion liyendenge makora. Pakati pa ma electrol agha ghakukhala ya mchere wa lithium electrolyte iyo yikovwira kuti ion yitumizgike, iyo yikupatulika na membrane iyo yikupangiska kuti ion yileke kukhwaskana mwaluŵiro uku yikuzomerezga kuti ion yiyenderenge.

Icho chikupangiska kuti chemistry iyi yiŵe yakuzirwa chomene ni nkhongono ya phosphate -xygen bond. P-pafupi bond mu (PO4)3− ion yikulongora kuti njakukhora chomene kuluska mabondi agho ghakusangika mu vigaŵa vya kusintha kwa vitsulo vya oxide. Pa nyengo ya kusuzgika kwa kutentha kwa thupi, kukolerana kwakukhora uku kukupangiska kuti mphepo ya oxygen yileke kufumamo iyo kanandi yikupangiska kuti mphepo yiŵe yakutentha mu makemikolo ghanyake gha lithiamu. Vinthu ivi vikuŵako mwachibadwa nga ni migodi triphylite, nangauli malonda ghakuthemba pa ndondomeko zakupangika kuti ghaŵe ghakuyana waka.

Nthowa yakukura ya tekinoloje ya LiFePO4 yikakumana na suzgo likuru pakwamba: magesi ghaheni ghakuchitiska magesi. Ŵakufufuza ku MIT na Hydro-Québec ŵakathereska mphaka iyi kwizira mu vinthu viŵiri vyakuzirwa. Yakwamba yikaŵa yakuchepeska kukula kwa vigaŵa ku vigaŵa vya nanoscale, kuwonjezera chomene malo agho ghalipo pa lithiamu-}ion kulumikizgana. Nthowa yachiŵiri yikaphakazga vigaŵa ivi kuti viŵe na vinthu vyakulongozga nga ni carbon nanotubes, ndipo ivi vikapangiska kuti paŵe nthowa za magesi mu vinthu vyose. Vinthu ivi, ivyo vikafiskika pakati pa 2002 na 2015, vikasintha LiFePO4 kufuma ku kukhumba kumanya vinandi vya labotale kuŵa luso la malonda.

Maselo gha LiFePO4 ghakupereka vigaŵa vya tekinoloje ivyo vikulongosora envulopu yawo yakugwira ntchito. Nkhongono ya 3.2V ya 3.2V pa selo yikuzomerezga maselo ghanayi agho ghakukolerana mu mndandanda kuti ghapange 12.8V, ghakuyana chomene na 12V lead -acid standard. Voltage ya magesi yikufika pa 3.65V, apo kudumura kwakufumiskika kukukhala pa 2.5V kuti kuleke kunanga vinthu vyambura kusintha. Kugwira ntchito pasi pa mzere uwu kukupangiska kuti paŵe kuziŵizga LiFePO4 mu FePO4, kunanga kapangikiro ka maselo kwamuyirayira.

Nkhongono ya nkhongono yikwimira fundo yikuru apo LiFePO4 yikupanga malonda -}offs pa vinyake vya phindu. Maselo ghasono ghakukwaniska 90- 160 Wh / kg, na CATL ya 2024 kupharazgika kwa 205 Wh / kg maselo ghakuwoneska kuti ghakuluta panthazi. Ici cikuyana na 250-300 Wh / kg kwa mabatire gha NMC na 260 Wh / kg ya maselo gha NCA agho ghakugwiriskirika nchito mu mapulogalamu ghakugwira ntchito ghapachanya. Nkhongono ya nkhongono ya voliyumu yikufika pafupifupi 220 Wh / L. Nangauli manambara agha ghakulondezga ma kemiko ghanyake gha litium, kweni mphambano iyi yacepa comene kufuma ku 14% yakusoŵa iyo yikawoneka mu 2008.

Umoyo wa cycle ukwimilira nga ni fundo yakuzizika comene. Pa nyengo yiwemi, maselo ghawemi gha LiFePO4 ghakukhozgera 3,000 kufika pa 10,000 charge yose - discharges pambere nkhongono zindafike ku 80% ya yakwamba. Ŵanthu ŵanyake awo ŵakupanga vinthu sono ŵakuti 15,000 yikuzungulira 15,000 kuti ŵaŵe na mtundu wakulondezgapo -gement high high high high -density mitundu. Ici cikuluska comene 500- 1,000 mzere wakumanyikwa wa mabatire gha NMC na 300-500 mzere wa mabatire gha chikhalidwe cha lead-acid. Mapulogalamu ghanadi ghakukhozgera viŵelengero vya labotale, ndipo maselo ghakusungika makora ghakupereka vyaka vya uteŵeti10+.

Kuzizima kwa temperature kukusazgirako kusinthasintha kwa ntchito. Maselo gha LiFePO4 ghakugwira ntchito pa msinkhu wa kufumiska -20℃kufika pa 60℃(-4℃F kufika pa 140℃F), ndipo kulipilika pakati pa 0℃na 45℃(32℃F kufika pa 113℃F). Kusintha kwakucepa kwa nyengo yichoko kufuma ku ŵakupanga nga ni Grepow kukusunga nkhongono za 85% pa -20℃na 55% nkhongono pa -40℃, kupangiska kuti kutumizgika mu malo ghakuzizima chomene kusazgapo ŵasilikari na arctic kafukufuku wa kafukufuku.

Kukhazikika kwa kutentha kukupambaniska LiFePO4 kufuma ku vinyake vya lithiamu -ion chemistries mu nthowa zakupimika. Vinthu ivi vikusunga kugomezgeka kwa kapangikiro pa nyengo ya mphepo pakati pa 350℃na 500℃, kuluska malo ghakuvunda gha LiCoO2 na manganese spinel cathodes. Para ŵayezgeka na misomali, ŵakulipira chomene, panji madera ghafupi, maselo gha LiFePO4 ghakukana ignition apo makemikolo ghanyake ghangakumana na thermal runaway.

Nkhani iyi yikufuma ku mikhaliro ya kemiko ya kemiko. Pa nyengo iyo ŵakulipira, palije kuŵika vitsulo vya lithithis pa anode nanga ni para munthu wapwetekeka. Boma lakukwana lili na lithiamu wakukhalira mu katonga {{ {{ -none likukhalilira mu selo la LFP lakukhozgeka makora, pakuyaniska na pafupifupi 50% mu selo ya LiCoO2. Kusoŵa kwa litium yakuchitika kukuwuskapo mtundu wakwamba wa kugolera. Kuwonjezera apo, mabondi ghakukhora gha P-O ghakukanizga mphepo ya mphepo pa nyengo ya thermal, kuwuskapo oxidizer wakukhumbikwa kuti munthu waŵe na moto.

Kukhazikika kwa kapangidwe ka vinthu mu kusamuka kwa lithium kukusazgapo chigaŵa chinyake cha chivikiliro. Pakuti lithium ions yikwenda na kuwaro pa nyengo ya njinga, LiFePO4 yikusintha vichoko waka volumetric. Vinthu ivyo vikupangika na vithuzithuzi vya kristalo vikulutilira kuŵa vyakuyana waka, ndipo ivi vikupangiska kuti maselo ghaleke kusuzgika na makina agho ghangananga maselo agho ghali mu makemikolo ghanyake. Maselo gha LiCoO2 ghakuwoneka kuti ghakusazgikira yayi- intaneti pa nyengo ya kuseŵa, kupanga kupereŵera kwa makina uko kukuwunjika pa mzere.

Maselo gha LiFePO4 ghakwiza mu mitundu yitatu yakwamba yakuwoneka, ndipo chilichose chikupangika kuti chigwiriskike nchito mwakupambanapambana. Maselo gha silinda- ghakapangika mu masaizi nga ni 18650, 21700, 26650, na 32650- ghakwimira mtundu wakale ndiposo wakukhwima chomene. Kawonekero ka cylindrical kakugaŵira vinthu vya mukati mwakuyana pa malo ghose, kukhozga kutentha na nkhongono za makina. Kupanga vinthu mwakujiyimira paŵekha kwafika pa msinkhu ukuru wa kukhaliska, kupangiska maselo agha mtengo -kugwira ntchito kwa mapulogalamu agho ghakukhumbikwira vigaŵa vinandi vya vigaŵa vichokovichoko. Kusankha kwa Tesla kwa maselo gha silinda gha 21700 gha magalimoto gha Model 3 kukukhozgera mtundu uwu kuti ugwiriskike nchito mwakugwiriskira ncito magalimoto ghanandi.

Maselo gha Prismatic ghakuŵika chingwe cha magesi mu nyumba yakukhora ya makona ghatatu, chomenechomene aluminiyamu panji chisulo. Chinthu ichi chikupangiska kuti ŵanthu ŵagwiriskirenge ntchito malo mu mabatire, chifukwa mawonekero gha makona ghatatu gha tessellate kwambura mipata. Maselo gha Prismatic kanandi ghakwamba kufuma pa 30Ah kufika pa 300Ah nkhongono pa unit, kuchepeska chiŵelengero chose cha maselo na BMS yakusuzga mu kuŵika kukuru. Mulandu wakukhora ukupereka chivikiliro chiwemi chomene na kupotoloka kwa kutentha. Ŵanthu ŵanandi awo ŵakupanga vinthu kusazgapo TATL, EVE, na GOTION ŵakupanga maselo gha LiFePO4 gha prismatic gha magalimoto gha magesi na mapulogiramu ghakusungamo magesi, apo mtundu uwu ukuwusa vyakugwiriskira nchito vyakugwiriskira nchito - sikelo.

Maselo gha nkhumba ghakuvikilira mtolo wa electrol mu aluminiyamu wakusinthasintha - plastic laminate. Kapangidwe aka kakuwuskapo nyumba yakukhora ya visulo, kuchepeskako kulemera na pafupifupi 30% pakuyaniska na maselo gha prismatic gha nkhongono zakuyana waka. Nthowa yakusinthasintha yikuzomerezga mawonekero ghakuzomerezgeka agho ghakuyana na malo ghambura kukhazikika, chomenechomene ghakuzirwa mu vya magesi gha ŵakugula na vipangizo vyakunyamulika. Ndipouli, kunja kwakufewa kukupereka chitetezo cha makina ndipo kukupangiska maselo kuŵa ghakukhwaskika chomene na kutupa para munthu wakuchekura. Maselo gha nkhumba ghakukhumbikwira wovwiri wa kuwaro kwa magulu gha mabatire.

Mtima wa LiFePO4 wakhala wakukura chomene, ndipo msika wa pa charu chose uli na mtengo wa $ 17.1 biliyoni mu 2024 ndipo ukuwoneka kuti ukufika pa $ 72.8-84.2 biliyoni mu 2034-2035, uwo ukuyimira kukura kwa chaka na chaka cha 15.7-17.3%. Kukuzga uku kukulongora kuti ŵanthu ŵanandi ŵakuzomerezga kuti ŵazomerezgeke mu magalimoto gha magesi, nthowa zakusungiramo nkhongono, na kugwiliskira ntchito vinthu vyakupambanapambana vya mafakitale.

Ŵanthu ŵa ku China awo ŵakupanga vinthu sono ŵakukhala pafupi na-monnopoly kulaŵilira nkhongono ya kupanga LFP. Pa 2021, makampani gha China-} ghakapanga pafupifupi 90% ya ufu wa LFP wa pa charu chose. Makampani nga ni Shenzz Dynanonic ghakapima nkhongono ya LFP ya chaka na chaka kufuma pa matani 500 kufika pa matani 265,000 mu vyaka khumi. CATL, BYD, GOTION, na ŵanyake awo ŵakupanga mabatire gha ku China ŵali kukhazikiska malo ghakulongozgera pa msika, ndipo Tesla na BYD pera ŵakupanga 68% ya mabatire gha LFP agho ghakuŵikika mu EVs kufuma mu Seputembala 2022.

Mitengo ya maselo yacepa comene, ndipo yikupangiska kuti ŵantu ŵaŵe na mpikisano wa vyaru. Mitengo ya maselo gha LFF yakucepa yikacepa kufuma pa $ 137 / kWh pafupifupi mu 2020 kufika pa $ 100 / kWh avereji mu 2023. Kukwambilira kwa 2024, VDA - size maselo gha LFP ghakafika pasi pa $ 70 / kWh ku China, na ŵanyake awo ŵakupanga magalimoto ŵakuyowoya kuti mitengo yakugula yikukhala pasi pa $ 56 / kWh. Mid{{14}2024 wakawunganya mabatire ghakuwungana ku ŵakugula ŵa ku America pafupifupi $ 115 / kWh. Mapulogalamu gha mafakitale ghakulongora kuti nkhongono zikuchepaso kufika pa $ 44 / kWh nga ni vigaŵa vyakupanga na vipingo vya patent-ivyo vikamba kumara mu 2022-kujulika kupanga ku ŵakupanga ŵanandi.

Mtengo wa mtengo ukutemwa LFP mu mtengo wose wa mawerengero gha mweneko. Kusanda kwa Dipatimenti ya Nkhongono ya 2020 kukasanga kuti per{{-kWh mtengo wa LFP - kukhaliska kwa nkhongono zakusungirako nkhongono ukafika pafupifupi 6% pasi pa ndondomeko za NMC, apo kukawoneska 67% umoyo wa nyengo yitali yakugwira ntchito chifukwa cha kukhalilira kwa msinkhu wapamwamba. Kusakanizga uku kwa mtengo wakucepa na umoyo wa uteŵeti wakusazgikira kukupereka visankho vyakugula ku LFP chemistry ya mapulogalamu ghakukhazikika.

Kuzomerezga galimoto ya magesi kukupangiska kuti paŵe chigaŵa chikuru cha ivyo maselo gha LiFePO4 ghakukhumba. Tesla wakasintha vyose- range Model 3 na Model Y magalimoto agho ghakapangika pamanyuma pa October 2021 ku mabatire gha LFP, kuzunura phindu la mtengo na kughanaghanira vyakupereka. BYD yikuzenga mzere wake wose wa EV pa kemiko ya LFP. Nkhongono zapasi pakuyaniska na NMC mabatire ghakukhumbikwira kuti mabatire ghaŵe ghakuru pachoko kuti ghaŵe ghakuyana waka, kweni penalty ya kulemera yikulongora kuti yikuzomerezgeka mu magalimoto umo chivikiliro, mtengo, na umoyo utali vikutora malo ghakwamba kuluska phindu la kugwira ntchito pa mphepete. Kusanda kwa Msika kukulongora kuti LFP yikujumpha mabatire gha ternary mu 2021 na 52% ya nkhongono ya EV yakuŵikika, ndipo vithuzithuzi vikulongora kuti chigaŵa cha LFP chizamujumpha 60% na 2025.

Nthowa zakusungirako nkhongono zikwimira chigaŵa chachiŵiri chikuru cha kugwiriskira ncito. Kuŵika vinthu vyakukhumbikwa kufuma ku makampani nga ni Enphase, SonnenBatterie, na Tesla (Powerwall 3, kufumiska 2023) kugwiriskira ncito LFP chemistry kuti ŵasungireko nkhongono za kunyumba na kuphatikizgika kwa zuŵa. Maselo’ kulekelera chomene kukulekelera chomene kukupangiska kuti paŵe kukolerana mwaluŵiro na mapanelo gha zuŵa kwambura ŵalongozgi ŵakusuzga, kupangiska kuti ndondomeko yiŵe yipusu. Utility {5} siscale kuŵika kukupinduliska na umoyo utali wa LFP - critical ku mapulogalamu ghakukhazikika ghakukhazikika agho ghangakwera pa njinga kanandi waka zuŵa lililose. Tesla wakasintha mabatire ghake ghakugwiriskira ncito-scale Megapack ku LFP kemiko mu 2021.

Mapulogalamu gha mu nyanja na ghakusanguluska ghakugwiriskira ncito pa LFP pa uwemi wa kulemera na kunozga -kugwira ntchito kwawanangwa. oBatiri ya 36 vol litium ionKusintha, kanandi ŵakuzengeka kufuma ku maselo khumi na ghaŵiri gha LiFePO4 mu mndandanda (12 × 3.2V=38.4 V nominal), kwazgoka mtundu wa magesi gha magesi na magalimoto gha golf. Nthowa izi zikulemera pafupifupi chimoza- chachitatu cha mtundu wakuyana -}acid mabatire apo vikupereka umoyo wa 4,000+ cycle na 100% kuzama -} cha nkhongono ya -dyero. Kukhazikika kwa 36V kukupereka nkhongono zakukwana zakuchitira vinthu vya mu nyanja na golf drives uku ŵakusunga kukolerana kwa magesi na awo ŵakulaŵilira galimoto awo ŵalipo.

Vipangizo vya mafakitale kusazgapo forclifts, ma AGV (magalimoto ghakulongozgeka na automated), na makina ghakutozga gha malonda vikulongosora chomene mabatire gha LFP. Kuzima kwaluŵiro - kukhoza (mlingo wose mu maora 1.5 pa 1C rate) kukuchepeska nyengo yakuleka kugwira ntchito. Viŵelengero vyapachanya vyakufumiskika - vinyake vya 1C ku 3C kuyana na msinkhu wa maselo, na viŵelengero vya pulse ivyo vikufika pa 10C- vikupereka nkhongono zakuphulika izo zikukhumbikwa kuti munthu waŵe na luŵiro na kukwera. Mabatire’ kulekelera kwa boma la boma -} cha ntchito ya magesi ghakuwuskapo "chikumbusko cha chikumbusko" icho chikananga matekinoloje ghakale gha mabatire.

LiFePO4 cells

Maselo gha LiFePO4 ghakuguliskika mu ma grade ghawemi agho ghakukhwaska chomene umo ghakuchitira na umo ghakuchitira nyengo yitali. Maselo gha grade A ghakwimira pachanya-tier kupanga na nkhongono zakuyana mu 2%, kukana kwa mukati pasi pa 0.3 mΩ, ndipo umoyo wakuzungulira ukujumpha 3,000-6,000 mzere pa 100% kuzama kwa kutuluka. Maselo agha ghakuyezga mwakukhora kwizira mu kukhozgera nkhongono, kuyezga kwa mukati, na kuwoneseska kuti magesi ghakukhazikika pa magesi. Kufanana kwa batch kukupangiska kuti paŵe banking yipusu ya pack na kunangika kwakuchitika mwakumanyikwa makora.

Maselo gha grade B ghakulongora kuti ghakugaŵikana pachoko waka kufuma ku vimanyikwiro vya pa mtunda. Nkhongono zingawa 33 (8}}5% pasi pa mlingo, kukana kwa mukati kukuchimbira pachoko, ndipo msinkhu wa umoyo wakulindilira ukukhira kufika pa 2,000-3,000 mzere wakuzungulira. Maselo agha ghakulongora kuti ghakukwana ku mapulogalamu ghambura kukhumbikwa apo kugwira ntchito mwakukwana na umoyo utali nkhwakuzirwa yayi. Kusunga mtengo wa 20-30% pakuyaniska na Grade A kukupangiska kuti ŵaŵe ŵakukondweska pa ntchito zakumanyikwa na bajeti.

Maselo gha grade C ghakwimira kupanga ivyo vikatondeka kukwaniska vigaŵa vyapachanya vya-dele. Kupambanapambana kwa nkhongono kungaŵa kwakujumpha 5%, kukana kwa mukati kungaŵa kwakukwera chomene, ndipo vyakuchitika vya umoyo vikukhira pasi pa msinkhu wa 2,000. Batch yikupambana yikupanga masuzgo ghakuyana mu mapaketi gha multil tuen - maselo. Nangauli vikugwira ntchito, maselo agha ghakuyana waka na mapulogiramu agho ghakukhumbikwira kugwira ntchito makora yayi ndiposo apo ghakuzomerezgeka.

Para maselo ghakupenja, awo ŵakupeleka vinthu vyambura kumanyikwa ŵakupereka malipoti gha mayeso gha mafakitare ghakulemba nkhongono, kukana kwa mukati, magesi, na vyakuchitika vya kuyezga msinkhu. Viphapha vya ISO, CE, UL, na UN38.3 vikulongora kuti vikulondezga malango gha pa charu chose ghakukhwaskana na chivikiliro na umo vikuchitira. Maselo ghakuchepa mtengo kanandi ghalije mazgu ghakulembeka na kuzomerezgeka, ndipo ghakunyamura ngozi yikuru ya kutondeka mwaluŵiro panji nkhani za chivikiliro.

Maselo gha LiFePO4 ghakukhumbikwira kuti paŵe ndondomeko zapadera zakulipiliska kuti umoyo uŵepo chomene uku ukuwoneseska kuti ngwakuvikilirika. Nthowa ya nyengo zose ya nyengo zose {{{{il}}} kostaula magesi (CC-CV) yikwamba na kulipilika pa 0.5C (hafu ya selo amp ya selo - la hour rate) mpaka kufika pa 3.65V pa selo. Pamanyuma pake chaja chikusunga magesi agha apo sonosono apa vikujumpha pa 0.05C, kulongora kuti mtengo wose ukulipira. Nyengo yose yakulipilira yikukwera pafupifupi maora ghatatu pa 0.5C. Mapulogalamu ghakuchajira mwaluŵiro ghangamalizga ndondomeko iyi mu maora 1.5 mwakugwiliskira nchito 1C sonosono apa, nangauli ivi vikupangiska kuti nyengo yitali yileke kwenda mwaluŵiro - nyengo yakunangika.

Kuwoneseska kwa nyengo pa nyengo ya charging kukulongora kuti nkhwakusuzga. Maselo ghanandi ghakulongosora 0-45℃rager range, ndipo ghakulipira pasi pa 0℃ndipo ghakupangiska kuti lithium yipwetekeke. Nthowa zakulongozgera mabatire izo zikukura makora izo zikulekeska kulipilika kuwaro kwa malo ghakuvikilirika panji, mu mabatire ghakutenthemeska, maselo ghakufunda pambere ghandazomerezge kuti magesi ghamalizgike. Ufulu wakutenthemera ukukura chomene, chomenechomene -20℃kufika pa 60℃, nangauli nkhongono zikuchepa kwa kanyengo pa nyengo yakutentha chomene.

Mabatire ghakulongozga ndondomeko (BMS) ghakupereka milimo yakuzirwa yakuvikilira mu mapulogalamu gha LiFePO4. BMS yikulaŵilira magesi gha selo yiliyose, ndipo yikuvikilira chomene kuluska 3.65V na - discharge pasi pa 2.5V- vyose ivyo vikunanga maselo kwamuyirayira. Kuchepeska kwa sonosono apa kukukanizga kuti maselo ghaleke kujumpha, apo kudumura kwa kutentha kukuvikilira ku vyakuchitika vyakutentha. Mu multi {8} pafupifupi makonzero, BMS yikuchita balancing ya maselo, kukhozgera kuti maselo ghose ghakufika pa mkhalidwe umoza wa charge nangauli nkhongono zikuchepa.

Boma la chilongolero cha malipiro likupereka masuzgo ghapadera na LFP chemistry. Kupambana na mitundu yinyake ya lithiamu-ion iyo yikulongora madontho gha magesi ghakuyana na kufumiskika, LiFePO4 yikusunga magesi ghakuphapha mwakuzizwiska mu 20- 90% SOC range. Voltage {{‐}} sindilo ya SOC yikuwoneska kuti njambura kugomezgeka mu chigaŵa ichi. Kukhazikiska kwa BMS kwapachanya kukugwiriskira ncito kuŵerengera kwa coulomb - tracking amp - maora mu na kuphatikizgika na nyengo za nyengo na nyengo kuti viŵe na nyengo zakwenelera za SOC.

LiFePO4 cells

Mabatire gha Lithium nickel oxide (NMC) ghakupereka nkhongono zinandi, chomenechomene 150-200 Wh / kg, kupangiska mabatire ghakupepuka kuti ghaŵe na nkhongono zakuyana waka. Uwemi uwu ngwakuzirwa chomene mu ndege na magalimoto gha magesi apo kilogram yiliyose yikukhwaska mtundu na kuchimbira. Kweni, mabatire gha NMC ghakudura chomene, nyengo zichoko waka (1,000-2,000 mzere wakuzungulira), ndipo wakunyamura ngozi yikuru ya kutentha kwakuchimbira. Chemistry iyi yikukhumbikwira nickel na cobalt, vyose vikukhumbikwira kuti vileke kuŵa na vyakupeleka na vyakukhwaskana na nkharo.

Mabatire gha aluminiyamu (NCA) agho ghakuchemeka Lithium nickel aluminiyamu oxide (NCA) ghakukankhira nkhongono zinandi chomene, ndipo ghakufika pa 250-300 Hh / kg mu maselo ghapachanya. Tesla mu mdauko wakagwiliskira nchito maselo gha Panasonic NCA pa mizere yake ya magalimoto ghakugwira ntchito. Chemistry yikupereka nkhongono ziwemi chomene zakuchitira vinthu mwaluŵiro kweni yikugaŵana na NMC pa nkhani ya umoyo wa msinkhu na kukhazikika kwa kutentha. Ndalama zakupangika zikuluska LFP chomene.

Lead-acidies mabatire ghakulutilira kumanyikwa mu mapulogalamu agho ghakuŵika pakwamba mtengo wakwamba pachanya pa vyose. Pa $ 100{3}}150 / kWh pa batire lakukwana, lead-acid yikumenya mitengo ya LFP yakunthazi. Ndipouli, kuyezgelera uku kukuwa pa mtengo wose wa ŵeneko. Lead {10}acid yikupereka waka 300 {{ 12}}500 mzere pa 50% kuzama kwa kutuluka, ukukhumbikwira kusamalira nyengo zose, ndipo uzito 3{{ 13}} 4 nyengo zakuyana na zakuyana waka - capacity LFP. Mzere wa vyaka vinkhondi wakusintha wakulongozga-acid na 10+ vyaka vya LFP ukusintha mtengo wa mtengo mu kusanthula kulikose kwa vyaka vinandi.

Mabatire ghakukhora {0} gha boma ghakwimira nthowa yinyake iyo yikuwoneka kuti yichali vyaka vinandi kufuma ku kupanga malonda pa mlingo. Mabatire agha ghakulayizga kuti ghali na unandi wa vinthu vinandi ndiposo kuti ghaŵe ghawemi mwa kuŵika pa malo gha magesi gha maji na vinthu vyakukhora vya ceramic panji vya polymer. Kweni, masuzgo ghakupanga, ndalama zinandi, na kugomezgeka kwa nyengo yitali yayi - mazuŵa ghakugomezgeka ghakusunga luso lakukhora - state mu chigaŵa cha chitukuko kufuma mu 2024.

Nthowa yakwenelera ya LiFePOPO yikukhumbikwira kuŵika mtima pa kusintha kwa magesi na ivyo vikukhumbikwa pa nkhongono. Kulumikizana kwa mndandanda kukuchulukizga magesi (maselo ghanayi gha 3.2V ghakupereka 12.8V), apo kulumikizgana kwakuyana kukusazgapo nkhongono (maselo ghaŵiri gha 100Ah mukuyanako ghakupereka 200Ah). Kweni, kusakanizga maselo kufuma ku awo ŵakupanga vinthu vyakupambanapambana, mazuŵa ghakugulira vinthu, panji nanga ni magulu ghakupanga vinthu kukupangiska kuti paŵe kugaŵikana uko kukupangiska kuti ŵanthu ŵaleke kunangika mwaluŵiro. Nthowa yiwemi chomene yikulongosora maselo ghakuyana waka agho ghakugulika pa nyengo yimoza pa batire lililose.

Kukwera kwa thupi kukwenera kuŵa na nkhongono zakutentha na kuzomerezga kukura pachoko pa nyengo yakugwira ntchito. Nangauli LiFePO4 yikupangiska kuti thupi lileke kutupa pachoko waka pakuyaniska na makemikolo ghanyake, maselo ghachali kukura pachoko na kusintha kwa kutentha na kuchekura. Rigid wakukhwaska kuti kuleskera kukura uku kukupangiska kuti munthu waŵe na suzgo la makina ilo likupangiska kuti munthu waleke kutondeka mwaluŵiro. Nthowa zakuyezgerera zikwenera kupereka nkhongono zakukhozga uku zikuzomerezga kusintha kwa vigaŵa vichokovichoko.

Kulaŵilira kwa kutentha kukufika kufuma pa nyengo yakuzizima kufikira ku kuzizima kwakugwira ntchito mwakuyana na ivyo vikukhumbikwa pa pulogiramu. Kanandi kuŵika pa siteshoni kukuthemba pa convection ya chilengiwa na kulaŵilira kutentha kwakuzungulira. High- mapulogalamu nga ni magalimoto gha magesi ghakukhumbikwira kuzizima kwakugwira ntchito, kanandi mphepo panji maji agho ghakusunga maselo mukati mwa 20-30℃kutentha kwakugwira ntchito. Mwakupambana, mapulogalamu ghakuzizima ghangakhumbikwira vinthu vyakutenthemeska kuti maselo ghaŵike maselo mu msinkhu wa kutentha kwakuvikilirika pambere ŵandazomerezge charge ya magesi.

Kulongozga uko kulipo {{llit}}}cid zomangano kukukhumbikwira kusintha kwa kukolerana kwa LiFePO4. Munthu uyo wakulongozga 14.4V uyo wakupangika kuti waŵe na banki ya 14.4V yakumaliya wazamulipira waka banki ya LFP ya 12V, ndipo wazamuyima pafupifupi 50-60% boma. Chilato {{44}} chargers cha LiFePO4 chikukhwaskana na 14.4- 14.6V (maselo 4 × 3.6V) kuti ŵachindike mwakukwana. Kusoŵa kwa kulumikiza kwa kulungama kukupangiska kuti ndondomeko za LFP zileke kuŵa zipusu, mabatire ghangakhala kwambura kumara kwambura trickle, apo viŵelengero vyakujifumiska vikwenda pasi pa 3% pa mwezi.

LiFePO4 chemistry yikupeŵa nkhani za nkharo na chilengiwa izo zikukhwaskana na migodi ya cobalt na nickel. Kufumiska cobalt mu Democratic Republic of Congo kukukhwaskana na umoyo uwemi-} vikalata vya kuswa wanangwa wa ŵanthu na kugwira ntchito kwa ŵana. Mgodi wa Nickel ukupangiska kuti chilengiwa chinangike chomene kwizira mu kufipiskika kwa mchira na kuparanya malo ghakukhalamo. Mabatire gha LFP ghakulongosora vyose ivi, ndipo ghakugwiriskira ncito vyakurya vinandi na vyakugaŵika vya cisulo na phosphate.

Kupanga carbon footprint ya maselo gha LiFEPO4 kukuchimbira pasi kuluska nthowa zinyake za NMC na NCA. Kugwiliskira ntchito vinthu vyambura kupangika na vinthu vyambura kupangika na vinthu vinyake pa nyengo ya kupanga vinthu kukuchepeska carbon iyo yili na embodied. Kusanda kwa umoyo wakuyaniska kemiko ya mabatire kukasanga kuti mabatire gha LFP ghakupanga pafupifupi 15% CO2 yakuyana pa nyengo yakupanga kuluska mabatire gha NMC gha nkhongono zakuyana.

Kumalizga -- vinyama kuseŵezeskaso mwaŵi na masuzgo. Kuŵapo kwa cobal na nicel kukuchepeska chikhuŵilizgo cha chuma cha kuseŵezeskaso vinthu, chifukwa vinthu ivyo vyasangika vikuŵa na mtengo wakucepa wa msika. Ndipouli, lithiamu na iron vikukhumbikwa kuti munthu wachire chifukwa cha chilengiwa. Nthowa zakugwiriskira ncito vinthu vyakale zingasangaso 95% + ya vinthu kufuma ku maselo gha LiFePO4 kwizira mu nthowa zakugwiriskira ncito maji gha hydrometallurgical panji mwaluŵiro. Second-lilies yikupereka nthowa yinyake, ndipo maselo ghakupumura ku EVs pa 70-80% nkhongono yakusanga kugwiriskira ncito kuphya mu kusunga kwakukhazikika apo nkhongono za nkhongono zikukhumbikwa viŵi yayi.

Umoyo wakusazgikira wa ntchito ya LFP mabatire mwachibadwa ukupangiska kuti paŵe vipimilo vyakukhaliska. Batiri iyo yikukhala vyaka 10 pa 6,000 pa 6,000 pa 3,000 pa 1,000 lifts yikung’anamura kuti msinkhu wa kupanga vinthu vichoko waka, kuchepeska kurya vinthu vyakuthupi, na kupanga vyakuvunda vichoko pa kilowatt- hour ya nkhongono za nkhongono. Uwemi uwu wa umoyo utali uwu ungayimilira lifti ya LiFePO4 yakupeleka chomene vya chilengiwa.

LiFePO4 cells

CATL ya 2024 kupharazgira kwa maselo gha 205 Wh / kg LiFePO4 kukulongora kuti pali nkhongono zinandi, kujara mphambano na kemiko yakulimbana kwambura kujipeleka ku umoyo panji chivikiliro. Kampani iyi yikakwaniska ivi kwizira mu kukhozga na kupanga vinthu vyakupangika na magesi, kusunga ndalama zakupangira vinthu pa vigaŵa ivyo vilipo. Usange vikukhozgeka pakupanga malonda, maselo agha ghakupangiska kuti LFP yiŵe yakukhora pa mapulogalamu agho ghakaŵa kuti ghakukhumbikwira kuti ghakhumbikwirepo nkhongono zinandi.

Fast - kutulitsa zikonzeke chimoza mwa vipingo vya LFP ivyo vyakhalako. Batiri ya CATL ya Shenkings, iyo yikavumbulika mu 2023 na kupanga vinthu vinandi iyo yikapangika kuumaliro wa 2024, yikupereka makilomita 400 (248 miles) kufuma pa mtengo wa mphindi 10. Kukwaniska ivi kukakhumbikwiranga kuti paŵe kupanga vinthu vya magesi, kupanga electrolyte, na kulongozga kutentha. Malipiro gha magesi ghanthena ghakufika pa nyengo iyo magalimoto ghakumanyikwa, ndipo ghakuwuskapo chipingo chikuru cha kuzomerezga EV.

Low- tempoture kusinthika kwa ntchito kukukuzga envulopu ya LFP ya ntchito. Vinthu vyapadera vyakupangika kufuma ku ŵakupanga nga ni Grepow vikusunga 85% nkhongono pa -20℃ndipo vikulutilira kugwira ntchito pa -45℃. Maselo agha ghakuzizima-ghawemi gha LiFePO4 kutumizgika mu nyengo izo zikaŵa kuti zindakwaniske kale, misika yakujulira ku mpoto kwa latitude na kugwiriskira ncito kwa mtunda wapacanya. Tekinoloje iyi yikovwira chomene pa vinthu vya nkhondo, ndondomeko ya ndege, na kafukufuku wa sayansi mu vigaŵa vya polar.

Cell--pack na selo {{-to -Cassis viphya vikuwuskapo msinkhu wa chikhalidwe, kuphatikizga maselo mwaluŵiro mu vigaŵa vya kapangikiro. BYD's Blade Battery kapangidwe akukoleska maselo a prismatic nga ni vigaŵa vyakupangika, kusintha kwa voliyumu ya voliyumu na 50% uku kukupangiska kuti paŵe msonkhano wakupepuka. Tesla wa batire la batire mu magalimoto gha maselo gha 4680 ghakukwaniska kuphatikizgika kwakuyana waka. Ivi vikupangiska kuti LFP yiŵe na nkhongono zinandi chifukwa chakuti ŵanthu ŵakugwiliskira ntchito nkhongono zinandi.

Maselo gha LiFePO4 kanandi ghakupereka 3,000-6,000 mzere wose pambere undafike pa 80% ya kusunga nkhongono, kung’anamura ku 10+ vyaka mu mapulogalamu ghanandi. Umoyo weneco ukuthemba comene pa ndondomeko ya kugwiriskira ncito -} Sharing njinga (20{-80% SOC range) yingapangiska kuti umoyo uŵepo kufika pa 10,000+ mzere, apo nyengo zose zakufumiskiramo maji ghakunyang’amira kuti zidumure kucekura kwa magesi mwaluŵiro. Kulaŵilira kwa nyengo yitali kukukhwaska chomene umoyo utali, na maselo agho ghakugwira ntchito mu 20-30℃amient amient nyengo yitali chomene kuluska awo ŵakukhwaskika na kutentha kwakutentha. Kuvikilirika makora kwa BMS ku magesi ghakujumphapo, magesi ghapasi, na magesi ghakujumphizga kukulongora kuti nchakuzirwa chomene kuti umoyo uŵepo.

Kusakanizga maselo kufuma ku awo ŵakupanga vinthu vyakupambanapambana, magulu ghakupanga vinthu, panji mazuŵa ghakugulika kukupangiska kuti ŵaŵe ŵakugomezgeka na kuvikilirika. Maselo ghali na kupambana kwakuwoneka yayi mu nkhongono, kukana mukati, na vimanyikwiro vya magesi nanga ni para vikuwoneka mwakuyana waka. Kusintha uku kukupangiska kuti maselo ghanyake ghaŵe na charging apo maselo ghanyake ghakufika pa mtengo wose pambere ghandafike, ndipo ivi vikupangiska kuti maselo ghanyake ghaleke kugwira ntchito ndipo ghaleke kujumpha pa maselo ghanyake ndiposo kuti ghaŵe pasi pa maselo ghanyake ndiposo kuti ghaleke kukhwaskika na vinyake vyapasi pa vinyake. Pakupita kwa nyengo, kugaŵikana uku kukupangiska kuti maselo ghakulopwa ghaŵe ghakucepa comene, ndipo ivi vingapangiska kuti dongosolo lileke kucita makora. Kuchita makora kukukhumba kugwiliskira ntchito maselo ghakuyana waka agho ghagulika nyengo yimoza kuti ŵaŵikepo mabatire, kukhozgera kuti ŵachitenge vinthu mwakuyana na umo ŵakukhalira nyengo zose.

Mabatire ghakulongozgera mabatire ghakuvikilira maselo gha LiFePO4 ku vinthu ivyo vikupangiska kuti munthu wapwetekeke kwamuyirayira panji ngozi zakuvikilirika. BMS yikuleskera kulipira pachanya pa 3.65V pa selo, iyo yikupangiska kuti lithiamu yiŵike na kucekura mwaluŵiro. Iwo ukukanizga kufumiskika pasi pa 2.5V, kuleskera kunangika kwa vinthu vyambura kusintha. Kuchepeskeka kwa kuchepeskeka kwa nyengo yasono kukupangiska kuti maselo ghafumemo mu maselo, kupeŵa kusuzgika kwa kutentha. Mu mapaketi gha multil{{7} pafupifupi mapaketi, BMS yikuchita kulinganiska kuti yiŵe yakuyana na magesi gha maselo nangauli pali kusiyana kuchoko waka. Kuwoneseska kwa nyengo yitali kukukanizga kuti munthu waleke kuchajira pasi pa 0℃ndipo wakujara ndondomeko usange maselo ghakutentha chomene. Kwambura kuvikilirika na BMS, mabatire gha LiFePO4 ghakuchepa umoyo wakuchepa na kutondeka.

LiFePO4 yikupambana na mapulogalamu agho ghakuŵika pakwamba chivikiliro, umoyo utali, na mtengo wose wa kuŵa na umwini pa nkhongono zose za nkhongono. Nthowa zakusungirako nkhongono, vyose viŵiri, vyakukhalamo na vyakugwiriskira ncito -, vikusanga candulo na umoyo wa LFP wa nyengo yitali na kukhazikika kwa kutentha. Mapulogalamu gha mu nyanja ghakuwona kuti mtundu wa chivikiriro ngwakuvikilirika na kulekelera malo ghakusuzga. Magalimoto gha Golf, mafupa, na vipangizo vya mafakitale vikusanga ndalama pa kucimbizga mwaluŵiro na kucita vinthu mwakuya. Magalimoto gha magesi mu chigaŵa cha chuma ghakuzomerezga chomene LFP kuti ŵasange phindu, kuzomera vilango vyakuchepa mtengo. High-2formation EVs, mapulogalamu gha aerospace, na vya magesi vyakunyamulika apo kulemera kwake kukukhwaska chomene ntchito kukutemwa chomene-energy-denity NMC panji NCA chemistries nangauli umoyo wawo ufupi na mtengo wakukwera.

Kupulikiska maselo gha LiFEPO4 kukusazgapo kumanya malonda ghakuzirwa gha chemistry -}}}} kupereka nkhongono zapachanya chomene kuti paŵe nkhongono zapachanya zakuvikilirika, umoyo utali, na chuma chakukondweska. Vinthu ivi vikulutilira kuluta panthazi kwizira mu kafukufuku wakukhwaskana na umo magesi ghakupangikira, kupanga magesi, na nthowa zakupangira vinthu. Msika wa msika ukukondweska chomene LPF chifukwa kumalizgirapo kwa patent kukupangiska kuti paŵe kupanga kwakukwana, kupanga vigaŵa vyakupanga kuti vikwaniske ivyo EV yikukhumba, ndipo vyose - - mtengo-}}}"wekha vya mweneko vikuvumbura utali wa nyengo (8}}} nyengo ya nyengo. Pa mapulogalamu agho batire likugwira ntchito kwa vilimika khumi m’malo mwa kuŵikika mu malo gha vyaka vichoko waka, maselo gha LiFePO4 ghakupereka vitumbiko vyakukhozga ivyo vikulongosora phindu lawo la kugaŵa mwaluŵiro pa msika mu malo ghakusungirako nkhongono, vyakwendekwenda, na vigaŵa vya mafakitale.