LiFePO4 aku

Liitiumraudfosfaadi aku on liitiumioonaku, mis kasutab positiivse elektroodi materjalina liitiumraudfosfaati (LiFePO4) ja negatiivse elektroodi materjalina süsinikku.
Laadimisprotsessi käigus ekstraheeritakse osa liitiumioonidest liitiumraudfosfaadis, kantakse elektrolüüdi kaudu negatiivsele elektroodile ja sisestatakse negatiivse elektroodi süsinikmaterjali;samal ajal vabanevad elektronid positiivselt elektroodilt ja jõuavad välisahelast negatiivse elektroodini, et säilitada keemilise reaktsiooni tasakaal.Tühjendusprotsessi käigus ekstraheeritakse liitiumioonid negatiivselt elektroodilt ja jõuavad positiivse elektroodini läbi elektrolüüdi.Samal ajal vabastab negatiivne elektrood elektrone ja jõuab välisest vooluringist positiivse elektroodini, et anda energiat välismaailmale.
LiFePO4 akude eelisteks on kõrge tööpinge, kõrge energiatihedus, pikk tööiga, hea ohutus, madal isetühjenemise määr ja mäluefekti puudumine.
Aku ehituslikud omadused
Liitiumraudfosfaatpatarei vasak pool on oliviinstruktuuriga LiFePO4 materjalist koosnev positiivne elektrood, mis on alumiiniumfooliumiga ühendatud aku positiivse elektroodiga.Paremal on süsinikust (grafiidist) koosnev aku negatiivne elektrood, mis on vaskfooliumiga ühendatud aku negatiivse elektroodiga.Keskel on polümeeri eraldaja, mis eraldab positiivse elektroodi negatiivsest ja liitiumioonid võivad läbida separaatorit, kuid elektronid mitte.Aku sisemus on täidetud elektrolüüdiga ja aku on hermeetiliselt suletud metallkorpusega.

Liitiumraudfosfaataku omadused
Suurem energiatihedus

Aruannete kohaselt on 2018. aastal massiliselt toodetud ruudukujulise alumiiniumkestaga liitiumraudfosfaatpatarei energiatihedus umbes 160 Wh/kg.2019. aastal võivad mõned suurepärased akutootjad ilmselt saavutada taseme 175-180Wh/kg.Kiibitehnoloogiat ja võimsust tehakse suuremaks ehk saavutatakse 185Wh/kg.
hea ohutusnäitaja
Liitiumraudfosfaadi aku katoodmaterjali elektrokeemiline jõudlus on suhteliselt stabiilne, mis määrab, et sellel on stabiilne laadimis- ja tühjendusplatvorm.Seetõttu ei muutu aku struktuur laadimise ja tühjenemise käigus ning see ei põle ega plahvata.See on endiselt väga ohutu eritingimustes, nagu laadimine, pigistamine ja nõelravi.

Pikk tsükli eluiga

Liitiumraudfosfaatpatareide 1C tsükli eluiga ulatub üldiselt 2000 korda või isegi üle 3500 korra, samas kui energiasalvestusturg nõuab rohkem kui 4000-5000 korda, tagades 8-10 aasta pikkuse kasutusea, mis on üle 1000 tsükli kolmekomponentsetest patareidest.Pikaealiste pliiakude eluiga on umbes 300 korda pikem.
Liitiumraudfosfaadi aku tööstuslik rakendus

Uute energiasõidukite tööstuse rakendamine

minu riigi energiasäästu ja uue energiaga sõidukite tööstuse arengukavas tehakse ettepanek, et minu riigi uute energiasõidukite arendamise üldine eesmärk on: aastaks 2020 ulatub uute energiasõidukite kumulatiivne tootmine ja müük 5 miljoni ühikuni ning minu riigi energiasäästu ja uue energiaga sõidukite tööstuse skaalal saavutatakse maailmas paremusjärjestus.esirida".Liitiumraudfosfaatakusid kasutatakse laialdaselt sõiduautodes, sõiduautodes, logistikasõidukites, väikese kiirusega elektrisõidukites jne, kuna neil on hea ohutus ja madal hind.Poliitika mõjul on kolmekomponentakud energiatiheduse eelisega domineerival positsioonil, kuid liitiumraudfosfaatpatareidel on endiselt asendamatud eelised sõiduautodes, logistikasõidukites ja muudes valdkondades.Sõiduautode valdkonnas moodustasid liitiumraudfosfaatakud umbes 76%, 81%, 78% „Uue energiaga sõidukite edendamise ja rakendamise soovitatavate mudelite kataloogi“ (edaspidi ) 5., 6. ja 7. partiist. viidatud kui “Kataloog”) aastal 2018. %, säilitades endiselt peavoolu.Erisõidukite valdkonnas moodustasid liitiumraudfosfaatakud 2018. aasta “Kataloogi” 5., 6. ja 7. partiidest vastavalt ca 30%, 32% ja 40% ning taotluste osakaal on järk-järgult kasvanud. .
Hiina Inseneriakadeemia akadeemik Yang Yusheng usub, et liitiumraudfosfaatpatareide kasutamine laiendatud sõiduulatusega elektrisõidukite turul ei saa mitte ainult parandada sõidukite ohutust, vaid ka toetada laiendatud sõiduulatusega elektrisõidukite turustamist, kõrvaldades puhtalt elektrisõidukite läbisõidu, ohutuse, hinna ja maksumuse.Ärevus laadimise, hilisemate akuprobleemide jms pärast. Ajavahemikul 2007–2013 on paljud autotootjad käivitanud laiendatud sõiduulatusega puhaste elektrisõidukite projekte.

Käivitage rakendus vooluvõrgust

Lisaks võimsusega liitiumakude omadustele on starteri liitiumraudfosfaatakudel ka võime anda koheselt suurt võimsust.Traditsiooniline pliiaku asendatakse võimsusega liitiumakuga, mille energia on alla ühe kilovatt-tunni, ning traditsiooniline starter ja generaator asendatakse BSG mootoriga., ei täida mitte ainult tühikäigul käivitamise-seiskamise funktsiooni, vaid sellel on ka mootori väljalülitamise ja vabajooksu, vabajooksu ja pidurdamise energia taastamise, kiirendusvõimendi ja elektrilise kruiisi funktsioonid.

Rakendused energia salvestamise turul

LiFePO4 akul on mitmeid unikaalseid eeliseid, nagu kõrge tööpinge, kõrge energiatihedus, pikk tööiga, madal isetühjenemise määr, mäluefekti puudumine, roheline keskkonnakaitse jne, ning toetab astmetut laienemist, sobib suuremahuliste elektriseadmete jaoks. energia salvestamine, taastuvenergia elektrijaamadel on head rakendusväljavaated elektritootmise ohutu võrguühenduse, elektrivõrgu tipptaseme reguleerimise, hajutatud elektrijaamade, UPS-i toiteallikate ja avariitoitesüsteemide valdkonnas.
Rahvusvahelise turu-uuringute organisatsiooni GTM Research hiljuti avaldatud energia salvestamise aruande kohaselt suurendas võrgupoolsete energiasalvestusprojektide rakendamine Hiinas 2018. aastal jätkuvalt liitiumraudfosfaatpatareide tarbimist.
Energiasalvestusturu tõusuga on viimastel aastatel mõned toiteakude ettevõtted kasutusele võtnud energiasalvestite äri, et avada liitiumraudfosfaatpatareidele uusi rakendusturge.Ühest küljest saab liitiumraudfosfaadi ülipika eluea, ohutu kasutamise, suure võimsuse ja rohelise keskkonnakaitse omaduste tõttu üle kanda energia salvestamise valdkonda, mis pikendab väärtusahelat ja soodustab energia salvestamise valdkonda. uus ärimudel.Teisest küljest on liitiumraudfosfaadi akut toetav energiasalvestussüsteem muutunud turul peamiseks valikuks.Aruannete kohaselt on liitiumraudfosfaatpatareisid proovitud kasutada elektribussides, elektriveokites, kasutajapoolses ja võrgupoolses sageduse reguleerimises.
1. Taastuvenergia elektritootmine, nagu tuuleenergia tootmine ja fotogalvaaniline elektritootmine, on turvaliselt võrku ühendatud.Tuuleenergia tootmisele omane juhuslikkus, vahelduvus ja volatiilsus määravad, et selle laiaulatuslik areng mõjutab paratamatult oluliselt elektrisüsteemi ohutut toimimist.Seoses tuuleenergiatööstuse kiire arenguga, eriti enamik minu kodumaa tuuleparke on „suureulatuslik tsentraliseeritud arendus ja kaugedastus”, kujutab suuremahuliste tuuleparkide võrguga ühendatud elektritootmine endast tõsiseid väljakutseid. suurte elektrivõrkude käitamine ja juhtimine.
Fotogalvaanilist elektritootmist mõjutavad ümbritseva õhu temperatuur, päikesevalguse intensiivsus ja ilmastikutingimused ning fotogalvaanilise elektritootmise tunnused on juhuslikud kõikumised.minu riigis on arengusuund „detsentraliseeritud arendus, madalpinge kohapealne juurdepääs” ja „suureulatuslik arendus, kesk- ja kõrgepinge juurdepääs”, mis seab kõrgemad nõuded elektrivõrgu tipptaseme reguleerimisele ja elektrisüsteemide ohutule toimimisele.
Seetõttu on suure võimsusega energiasalvestitooted saanud võtmeteguriks võrgu ja taastuvenergia tootmise vastuolu lahendamisel.Liitiumraudfosfaadi aku energiasalvestussüsteemil on töötingimuste kiire muundamine, paindlik töörežiim, kõrge efektiivsus, ohutus ja keskkonnakaitse ning tugev mastaapsus.Kohaliku pinge juhtimise probleem, parandage taastuvenergia elektritootmise usaldusväärsust ja parandage elektrikvaliteeti, nii et taastuvenergia võib muutuda pidevaks ja stabiilseks toiteallikaks.
Tänu võimsuse ja mastaabi pidevale laienemisele ning integreeritud tehnoloogia pidevale valmimisele vähenevad energiasalvestussüsteemide kulud veelgi.Pärast pikaajalisi ohutus- ja töökindluskatseid hakatakse liitiumraudfosfaatpatareide energiasalvestussüsteeme kasutama taastuvenergias, nagu tuuleenergia ja fotogalvaanilise elektrienergia tootmine.Seda on laialdaselt kasutatud energiatootmise turvaliseks võrguühenduseks ja elektrikvaliteedi parandamiseks.
2 elektrivõrgu tipu reguleerimine.Peamine elektrivõrgu tipptaseme reguleerimise vahend on alati olnud pumbaelektrijaamad.Kuna pumpelektrijaamale on vaja ehitada kaks veehoidlat, ülemine ja alumine veehoidla, mis on geograafiliste tingimustega tugevalt piiratud, ei ole seda tasandikul lihtne ehitada ning ala on suur ja ülalpidamiskulud kõrged.Liitiumraudfosfaatpatarei energiasalvestussüsteemi kasutamine pumbaelektrijaama asendamiseks, elektrivõrgu tippkoormusega toimetulekuks, mida ei piira geograafilised tingimused, vaba koha valik, vähem investeeringuid, vähem maa hõivamist, madalad hoolduskulud, mängib olulist rolli elektrivõrgu tipptaseme reguleerimise protsessis.
3 Hajutatud elektrijaamad.Suure elektrivõrgu enda defektide tõttu on raske tagada toiteallika kvaliteedi, tõhususe, ohutuse ja töökindluse nõudeid.Oluliste üksuste ja ettevõtete jaoks on tagavaraks ja kaitseks sageli vaja kahte toiteallikat või isegi mitut toiteallikat.Liitiumraudfosfaatpatarei energiasalvestussüsteem võib vähendada või vältida elektrivõrgu riketest ja mitmesugustest ootamatutest sündmustest põhjustatud voolukatkestusi ning tagada ohutu ja töökindel toitevarustus haiglates, pankades, juhtimis- ja juhtimiskeskustes, andmetöötluskeskustes, keemiatööstuses ja täppisseadmetes. töötlev tööstus.Mängida olulist rolli.
4 UPS-i toiteallikas.Hiina majanduse pidev ja kiire areng on viinud UPS-i toiteallika kasutajate vajaduste detsentraliseerimiseni, mis on põhjustanud rohkematel tööstusharudel ja ettevõtetel pideva nõudluse UPS-i toiteallika järele.
Võrreldes pliiakudega on liitiumraudfosfaatpatareidel eeliseks pikk tööiga, ohutus ja stabiilsus, roheline keskkonnakaitse ja madal isetühjenemise määr.kasutatakse laialdaselt.

Rakendused muudes valdkondades

Liitiumraudfosfaatpatareisid kasutatakse laialdaselt ka militaarvaldkonnas nende hea tsükli eluea, ohutuse, madala temperatuuri jõudluse ja muude eeliste tõttu.10. oktoobril 2018 esines Shandongi akuettevõte tugevalt esimesel Qingdao sõjaväe-tsiviilintegratsiooni tehnoloogiainnovatsiooni saavutuste näitusel ja eksponeeris sõjalisi tooteid, sealhulgas -45 ℃ sõjalisi ülimadala temperatuuriga akusid.