Bateria LiFePO4

A bateria de fosfato de ferro-lítio é uma bateria de íon-lítio que usa fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) como material do eletrodo positivo e carbono como material do eletrodo negativo.
Durante o processo de carregamento, alguns dos íons de lítio no fosfato de ferro-lítio são extraídos, transferidos para o eletrodo negativo através do eletrólito e incorporados no material de carbono do eletrodo negativo;ao mesmo tempo, os elétrons são liberados do eletrodo positivo e atingem o eletrodo negativo do circuito externo para manter o equilíbrio da reação química.Durante o processo de descarga, os íons de lítio são extraídos do eletrodo negativo e chegam ao eletrodo positivo através do eletrólito.Ao mesmo tempo, o eletrodo negativo libera elétrons e atinge o eletrodo positivo do circuito externo para fornecer energia para o mundo exterior.
As baterias LiFePO4 têm as vantagens de alta tensão de trabalho, alta densidade de energia, longo ciclo de vida, bom desempenho de segurança, baixa taxa de autodescarga e nenhum efeito de memória.
Características estruturais da bateria
O lado esquerdo da bateria de fosfato de ferro-lítio é um eletrodo positivo composto por um material LiFePO4 com estrutura de olivina, que é conectado ao eletrodo positivo da bateria por uma folha de alumínio.À direita está o eletrodo negativo da bateria composto de carbono (grafite), que é conectado ao eletrodo negativo da bateria por uma folha de cobre.No meio está um separador de polímero, que separa o eletrodo positivo do eletrodo negativo, e os íons de lítio podem passar pelo separador, mas os elétrons não.O interior da bateria é preenchido com eletrólito e a bateria é hermeticamente selada por uma caixa metálica.

Características da bateria de fosfato de ferro-lítio
Maior densidade de energia

Segundo relatos, a densidade de energia da bateria quadrada de fosfato de ferro e lítio produzida em massa em 2018 é de cerca de 160Wh/kg.Em 2019, alguns excelentes fabricantes de baterias provavelmente poderão atingir o nível de 175-180Wh/kg.A tecnologia e a capacidade do chip são maiores, ou 185Wh/kg podem ser alcançados.
bom desempenho de segurança
O desempenho eletroquímico do material catódico da bateria de fosfato de ferro-lítio é relativamente estável, o que determina que ela tenha uma plataforma de carga e descarga estável.Portanto, a estrutura da bateria não mudará durante o processo de carga e descarga e não queimará e explodirá.Ainda é muito seguro sob condições especiais, como carregamento, compressão e acupuntura.

Ciclo de vida longo

O ciclo de vida 1C das baterias de fosfato de ferro-lítio geralmente atinge 2.000 vezes, ou até mais de 3.500 vezes, enquanto o mercado de armazenamento de energia exige mais de 4.000-5.000 vezes, garantindo uma vida útil de 8-10 anos, que é superior a 1.000 ciclos de baterias ternárias.O ciclo de vida das baterias de chumbo-ácido de longa duração é cerca de 300 vezes maior.
Aplicação industrial de bateria de fosfato de ferro-lítio

Aplicação da nova indústria de veículos energéticos

o “Plano de Desenvolvimento da Indústria de Veículos de Energia Nova e Economia de Energia” do meu país propõe que “o objetivo geral do desenvolvimento de veículos de energia nova do meu país é: até 2020, a produção e vendas cumulativas de veículos de energia nova atingirão 5 milhões de unidades, e o do meu país a escala da indústria de veículos com economia de energia e novas energias será classificada no mundo.primeira fila".As baterias de fosfato de ferro-lítio são amplamente utilizadas em automóveis de passageiros, automóveis de passageiros, veículos de logística, veículos elétricos de baixa velocidade, etc., devido às suas vantagens de boa segurança e baixo custo.Influenciadas pela política, as baterias ternárias ocupam uma posição dominante com a vantagem da densidade energética, mas as baterias de fosfato de ferro-lítio ainda ocupam vantagens insubstituíveis em automóveis de passageiros, veículos logísticos e outros campos.No domínio dos automóveis de passageiros, as baterias de fosfato de ferro-lítio representaram cerca de 76%, 81%, 78% dos 5º, 6º e 7º lotes do “Catálogo de Modelos Recomendados para a Promoção e Aplicação de Veículos de Novas Energias” (doravante referido como “Catálogo”) em 2018. %, ainda mantendo o mainstream.Na área de veículos especiais, as baterias de fosfato de ferro-lítio representaram cerca de 30%, 32% e 40% do 5º, 6º e 7º lotes do “Catálogo” em 2018, respectivamente, e a proporção de aplicações tem aumentado gradativamente .
Yang Yusheng, acadêmico da Academia Chinesa de Engenharia, acredita que o uso de baterias de fosfato de ferro-lítio no mercado de veículos elétricos de autonomia estendida pode não apenas melhorar a segurança dos veículos, mas também apoiar a comercialização de veículos elétricos de autonomia estendida, eliminando a quilometragem, a segurança, o preço e o custo dos veículos elétricos puros.Ansiedade com o carregamento, problemas subsequentes com a bateria, etc. Durante o período de 2007 a 2013, muitas montadoras lançaram projetos de veículos elétricos puros de autonomia estendida.

Inicie o aplicativo no poder

Além das características das baterias de lítio, a bateria inicial de fosfato de ferro-lítio também tem a capacidade de produzir alta potência instantaneamente.A bateria tradicional de chumbo-ácido é substituída por uma bateria de lítio com energia inferior a um quilowatt-hora, e o motor de partida e gerador tradicionais são substituídos por um motor BSG., não só tem a função de start-stop em marcha lenta, mas também tem as funções de desligamento e desaceleração do motor, recuperação de energia de desaceleração e frenagem, reforço de aceleração e cruzeiro elétrico.

Aplicações no mercado de armazenamento de energia

A bateria LiFePO4 tem uma série de vantagens exclusivas, como alta tensão de trabalho, alta densidade de energia, longo ciclo de vida, baixa taxa de autodescarga, sem efeito de memória, proteção ambiental verde, etc., e suporta expansão contínua, adequada para eletricidade em grande escala armazenamento de energia, em estações de energia de energia renovável têm boas perspectivas de aplicação nas áreas de conexão segura à rede de geração de energia, regulação de pico da rede elétrica, estações de energia distribuídas, fontes de alimentação UPS e sistemas de fornecimento de energia de emergência.
De acordo com o último relatório de armazenamento de energia divulgado recentemente pela GTM Research, uma organização internacional de pesquisa de mercado, a aplicação de projetos de armazenamento de energia na rede na China em 2018 continuou a aumentar o consumo de baterias de fosfato de ferro-lítio.
Com a ascensão do mercado de armazenamento de energia, nos últimos anos, algumas empresas de baterias de energia implantaram negócios de armazenamento de energia para abrir novos mercados de aplicação para baterias de fosfato de ferro-lítio.Por um lado, devido às características de vida ultralonga, uso seguro, grande capacidade e proteção ambiental verde, o fosfato de ferro-lítio pode ser transferido para o campo do armazenamento de energia, o que ampliará a cadeia de valor e promoverá o estabelecimento de um novo modelo de negócios.Por outro lado, o sistema de armazenamento de energia que suporta a bateria de fosfato de ferro-lítio tornou-se a escolha principal no mercado.Segundo relatos, foram testadas baterias de fosfato de ferro-lítio para uso em ônibus elétricos, caminhões elétricos e regulação de frequência do lado do usuário e da rede.
1. A geração de energia renovável, como geração de energia eólica e geração de energia fotovoltaica, é conectada com segurança à rede.A inerente aleatoriedade, intermitência e volatilidade da geração de energia eólica determinam que o seu desenvolvimento em grande escala terá inevitavelmente um impacto significativo na operação segura do sistema energético.Com o rápido desenvolvimento da indústria de energia eólica, especialmente a maioria dos parques eólicos no meu país são de “desenvolvimento centralizado em grande escala e transmissão de longa distância”, a geração de energia conectada à rede de parques eólicos em grande escala representa sérios desafios para o operação e controle de grandes redes elétricas.
A geração de energia fotovoltaica é afetada pela temperatura ambiente, intensidade da luz solar e condições climáticas, e a geração de energia fotovoltaica apresenta características de flutuações aleatórias.o meu país apresenta uma tendência de desenvolvimento de “desenvolvimento descentralizado, acesso local de baixa tensão” e “desenvolvimento em grande escala, acesso de média e alta tensão”, o que impõe requisitos mais elevados para a regulação de pico da rede eléctrica e para o funcionamento seguro dos sistemas de energia.
Portanto, os produtos de armazenamento de energia de grande capacidade tornaram-se um factor chave para resolver a contradição entre a rede e a geração de energia renovável.O sistema de armazenamento de energia da bateria de fosfato de ferro-lítio tem as características de conversão rápida das condições de trabalho, modo de operação flexível, alta eficiência, segurança e proteção ambiental e forte escalabilidade.Problema de controle de tensão local, melhora a confiabilidade da geração de energia renovável e melhora a qualidade da energia, para que a energia renovável possa se tornar uma fonte de energia contínua e estável.
Com a expansão contínua da capacidade e escala, e a maturidade contínua da tecnologia integrada, o custo dos sistemas de armazenamento de energia será ainda mais reduzido.Após testes de segurança e confiabilidade de longo prazo, espera-se que os sistemas de armazenamento de energia com baterias de fosfato de ferro-lítio sejam usados ​​em energias renováveis, como energia eólica e geração de energia fotovoltaica.Tem sido amplamente utilizado na conexão segura à rede de geração de energia e na melhoria da qualidade da energia.
2 regulação de pico da rede elétrica.O principal meio de regulação de pico da rede elétrica sempre foram as centrais de armazenamento reversível.Como a central reversível necessita de construir dois reservatórios, o superior e o inferior, que são muito restritos pelas condições geográficas, não é fácil construir na zona plana, a área é grande e o custo de manutenção é elevado.O uso de sistema de armazenamento de energia de bateria de fosfato de ferro-lítio para substituir a usina de armazenamento bombeado, para lidar com o pico de carga da rede elétrica, não limitado pelas condições geográficas, seleção gratuita do local, menos investimento, menos ocupação do solo, baixo custo de manutenção, desempenhará um papel importante no processo de regulação de pico da rede elétrica.
3 Centrais distribuídas.Devido aos defeitos da própria grande rede elétrica, é difícil garantir os requisitos de qualidade, eficiência, segurança e confiabilidade do fornecimento de energia.Para unidades e empresas importantes, muitas vezes são necessárias fontes de alimentação duplas ou mesmo múltiplas fontes de alimentação como backup e proteção.O sistema de armazenamento de energia da bateria de fosfato de ferro-lítio pode reduzir ou evitar interrupções de energia causadas por falhas na rede elétrica e vários eventos inesperados, e garantir fornecimento de energia seguro e confiável em hospitais, bancos, centros de comando e controle, centros de processamento de dados, indústrias de materiais químicos e precisão indústrias transformadoras.Desempenhe um papel importante.
Fonte de alimentação de 4 UPS.O desenvolvimento contínuo e rápido da economia da China levou à descentralização das necessidades dos utilizadores de fornecimento de energia UPS, o que fez com que mais indústrias e mais empresas tivessem uma procura contínua de fornecimento de energia UPS.
Em comparação com as baterias de chumbo-ácido, as baterias de fosfato de ferro-lítio têm as vantagens de longo ciclo de vida, segurança e estabilidade, proteção ambiental verde e baixa taxa de autodescarga.será amplamente utilizado.

Aplicações em outros campos

As baterias de fosfato de ferro-lítio também são amplamente utilizadas no campo militar devido ao seu bom ciclo de vida, segurança, desempenho em baixas temperaturas e outras vantagens.Em 10 de outubro de 2018, uma empresa de baterias em Shandong fez uma forte aparição na primeira Exposição de Conquistas de Inovação Tecnológica de Integração Militar-Civil de Qingdao e exibiu produtos militares, incluindo baterias militares de temperatura ultrabaixa de -45°C.