Літій-залізо-фосфатний акумулятор

Літій-залізо-фосфатний акумулятор
LiFePO4_AA
LiFePO4-акумулятор
Питома енергія90–160 Вт·год/кг
Густина енергії325 Вт-год/л (1200 кДж/л)[1]
Потужність/вагаaround 200 Вт/kg[2]
Енергія/ціна1–4 Вт-год/дол США[3][4]
Стійкість до часу> 10 років
Стійкість циклу2 750–12 000 циклів[5]
Номінальна напруга3,2—3,3 В

Літій-залізо-фосфатний акумулятор (скорочено Li-IP, LFP[5] (літій-ферофосфат) або LiFePO
4) — це різновид літій-іонного акумулятора, що використовує залізофосфат літію як матеріал катода, і графітовий вуглецевий електрод з металевою підкладкою як матеріал анода. Через їх нижчу вартість, високу безпеку, низьку токсичність, тривалий термін служби та інші фактори, акумулятори LFP знаходять застосування в транспортних засобах, стаціонарних додатках комунального масштабу та резервному живленні.[6] Акумулятори LFP не містять кобальту.[7] Станом на 1 квартал 2021 року частка ринку акумуляторів типу LFP досягла 24,1%,[8] причому китайські виробники фактично монополізували ринок,[9] і очікується, що їхня частка зросте далі, перевищивши розповсюдження акумуляторів типу NMC у 2028 році.[10]

Густина енергії акумулятора LFP нижча, ніж у інших поширених типів літій-іонних акумуляторів, таких як нікель-марганцево-кобальтовий (NMC) і нікель-кобальт-алюмінієвий (NCA), а також він має нижчу робочу напругу; LFP-акумулятори CATL наразі[коли?] мають ємність 125 ват-годин (Вт-год) на кг, щоправда можливі 160 Вт-год/кг за умови використання покращеної технологієї упаковки, тоді як LFP-акумулятори BYD мають 150 Вт-год/кг, порівняно з понад 300 Вт-год/кг для найкращих акумуляторів NMC. Примітно, що щільність енергії акумуляторів Panasonic 2170 NCA, які використовувалися в 2020 році в Tesla Model 3, становить близько 260 Вт-год/кг, що 70% від його значення «чистої хімії».

Характеристики

  • Питома густина енергії: 190–250 Вт·год/кг (684–900 Дж/г)
  • Об'ємна густина енергії: 220–350 Вт·год/дм³ (790 до 1260 Дж/см³)
  • Об'ємна густина конструкції: 2 кг/дм³
  • Число циклів заряд-розряд до втрати 20 % ємності: 2 000–7 000[11]
  • Термін зберігання: до 15 років[11]
  • Саморозряд за кімнатної температури: 3–5 % на місяць
  • Напруга[джерело не вказане 139 днів]:
    • максимальна: 3,65 В (повністю заряджений)
    • номінальна: 3,2—3,3 В
    • мінімальна: 2,0 В (повністю розряджений)
    • робоча: 3,0-3,3 В
    • мінімальна робоча напруга (розряду): 2,5 В
  • Питома потужність: > 6,6 Вт/г (за розряджання струмом 60С)
  • Діапазон робочих температур: від -30 °C до +55 °C

Історія

Вперше LiFePO4, як катод для літій-іонного акумулятора, відкрив 1996 року професор Джон Гуденаф з Техаського університету. Примітний цей матеріал був тим, що, порівняно з традиційним LiCoO2, має значно меншу вартість, є менш токсичним і більш термостійким. Головним недоліком було те, що він характеризувався меншою ємністю.

До 2003 року ця технологія практично не розвивалася, поки за неї не взялася компанія A123 Systems.

Історія A123 Systems починалася в лабораторії професора Цзяна Є-Міна з Массачусетського технологічного інституту (MIT) в кінці 2000 року. На той момент Цзян працював над створенням акумулятора, заснованого на самовідтворенні структури колоїдного розчину за певних умов. Однак на даному напрямку робіт виникли серйозні труднощі і коли в 2003 році дослідження зайшли в глухий кут, команда Цзяна зайнялася дослідженням літій-залізо-фосфатних акумуляторів.

Інвесторами в створену компанію стали такі світові корпорації, як Motorola, Qualcomm і Sequoia Capital.

Переваги і недоліки

LiFePO4 акумулятори походять від літій-іонних, проте мають ряд суттєвих відмінностей:

  • LiFePO4 забезпечує триваліший термін служби, ніж інші літій-іонні елементи;
  • На відміну від інших літій-іонних, LiFePO4-акумулятори, як і нікелеві, мають дуже стабільну напругу розряду. Напруга на виході залишається близькою до 3,2 В під час розряду, поки заряд акумулятора не буде вичерпано повністю. І це може значно спростити або навіть усунути необхідність регулювання напруги в електричних колах.
  • У зв'язку з постійною напругою 3,2 В на виході, чотири акумулятора можуть бути з'єднані послідовно для отримання номінальної напруги на виході в 12,8 В, що наближається до номінальної напруги свинцево-кислотних акумуляторів з шістьма елементами. Це, поряд з хорошими характеристиками безпеки LFP-акумуляторів, робить їх доброю заміною для свинцево-кислотних акумуляторних батарей в багатьох галузях, таких як автомобілебудування і сонячна енергетика. З цієї ж причини, можливе використання 3,2 В LiFePO4 акумуляторів стандартного типорозміру 14500/10440 замість пари гальванічних елементів або акумуляторів типорозмірів АА/ААА 1,5 В, для чого використовується 1 LiFePO4-акумулятор, а замість другого елемента застосовується аналогічних розмірів вставка-провідник.
  • Використання фосфатів дозволяє уникнути витрат кобальту і екологічних проблем, зокрема, через попадання кобальту в навколишнє середовище за неправильної утилізації.
  • LiFePO4 має більш високий піковий струм (а отже, враховуючи стабільність напруги, — пікову потужність), ніж у LiCoO2.
  • Питома густина енергії (енергія/об'єм) нового акумулятора LFP приблизно на 14 % нижча, ніж у нових літій-іонних акумуляторів.
  • LiFePO4-акумулятори мають меншу швидкість розряду, ніж свинцево-кислотні або літій-іонні. Оскільки швидкість розряду визначається у відсотках від ємності акумулятора, то більшої швидкості розряду можна досягти в акумуляторах більшої ємності (більше ампер-годин). Однак можуть бути використані LiFePO4 елементи з високим струмом розряду (мають більшу швидкість розряду, ніж свинцево-кислотні батареї, або LiCoO2 тієї ж потужності).
  • Через повільніше зниження густини енергії, через деякий час експлуатації, LiFePO4 елементи вже мають більшу густину енергії, ніж LiCoO2 і літій-іонні.
  • LiFePO4 елементи повільніше втрачають ємність, ніж літій-іонні (LiCoO2 [літій-кобальт оксидні], LiMn2O4 [літій-марганцева шпінель])
  • Однією з важливих переваг у порівнянні з іншими видами літій-іонних акумуляторів, є термічна і хімічна стабільність, що істотно підвищує безпеку батареї.
  • Схильні до ефекту Пойкерта[en], як і інші хімічні джерела струму. Однак, вплив ефекту Пойкерта на LiFePO4 акумулятори є мінімальним, завдяки чому, ємність за розряджання протягом певного проміжку часу (позначається: C1, C5, C10, C20 тощо) майже не змінюється.
  • Морозостійкість. Наприклад, для акумулятора ANR26650M1-B[12] виробника A123 Systems заявлено температурний діапазон -30 °C…55 °C для роботи і -40 °C…60 °C для зберігання.

Цей тип акумуляторів активно застосовується як буферний накопичувач енергії в системах автономного електропостачання з використанням вітрогенераторів і сонячних батарей, а також у складській техніці (траспортувальники палет, річтраки, підбирачі замовлень, комплектувальники, штабелери, вилкові електронавантажувачі, буксирувальні тягачі), підлогомийних машинах, водяному транспорті, гольфкарах, електровелосипедах, електроскутерах і електромобілях.

Див. також

Примітки

  1. ↑ Great Power Group, Square lithium-ion cell. Архів оригіналу за 3 серпня 2020. Процитовано 31 грудня 2019.
  2. ↑ 12,8 Volt Lithium-Iron-Phosphate Batteries (PDF). VictronEnergy.nl. Архів оригіналу (PDF) за 21 вересня 2016. Процитовано 20 квітня 2016.
  3. ↑ Zooms 12V 100Ah LiFePO4 Deep Cycle Battery, Rechargeable Lithium Iron Phosphate Battery. Amazon.com. Архів оригіналу за 25 січня 2022. Процитовано 25 січня 2022.
  4. ↑ ZEUS Battery Products - 12.8 V Lithium Iron Phosphate Battery Rechargeable (Secondary) 20Ah. DigiKey.com. Архів оригіналу за 25 січня 2022. Процитовано 25 січня 2022.
  5. ↑ а б Preger, Yuliya; Barkholtz, Heather M.; Fresquez, Armando; Campbell, Daniel L.; Juba, Benjamin W.; Romàn-Kustas, Jessica; Ferreira, Summer R.; Chalamala, Babu (2020). Degradation of Commercial Lithium-Ion Cells as a Function of Chemistry and Cycling Conditions. Journal of the Electrochemical Society. Institute of Physics. 167 (12): 120532. Bibcode:2020JElS..167l0532P. doi:10.1149/1945-7111/abae37. S2CID 225506214. Процитовано 17 січня 2022.
  6. ↑ Why lithium iron phosphate (LiFePO4 ) batteries are suitable for industrial and commercial applications. Learn about lithium batteries ethospower.org
  7. ↑ Li, Wangda; Lee, Steven; Manthiram, Arumugam (2020). High-Nickel NMA: A Cobalt-Free Alternative to NMC and NCA Cathodes for Lithium-Ion Batteries. Advanced Materials. 32 (33): e2002718. doi:10.1002/adma.202002718. PMID 32627875.
  8. ↑ Tesla's shift to LFP cells to shake global battery industry.
  9. ↑ Japan battery material producers lose spark as China races ahead.
  10. ↑ Global lithium-ion battery capacity to rise five-fold by 2030. 22 березня 2022.
  11. ↑ а б О ресурсе LiFePO4-аккумуляторов A123 [Архівовано 15 жовтня 2013 у Wayback Machine.].
  12. ↑ A123 Systems ANR26650 Data Sheet (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 23 грудня 2015. Процитовано 29 травня 2016.

Інтернет-ресурси

Read other articles:

Fokker C.I

Fokker C.I Fokker CI adalah pesawat terbang bersayap ganda buatan Jerman yang difungsikan sebagai pesawat pengintai. Pengembangan rancangan Fokker C.I dilakukan selama masa akhir Perang Dunia I. Desain Fokker C.I merupakan perbesaran dari pesawat terbang bersayap ganda Fokker D.VII yang digunakan sebagai pesawat tempur. Fokker C.I memiliki dua tempat duduk dan mesin BMW III 138 kW (185 hp). CI ini awalnya dikembangkan untuk dijual kepada Angkatan Darat Jerman. Ini tidak pernah melih...

 

 

List of Telugu films of the 2010s

Telugu cinema (Tollywood) 1930s 1940s 1941 1942 1943 19441945 1946 1947 1948 1949 1950 1950s 1951 1952 1953 19541955 1956 1957 1958 1959 1960 1960s 1961 1962 1963 19641965 1966 1967 1968 1969 1970 1970s 1971 1972 1973 19741975 1976 1977 1978 1979 1980 1980s 1981 1982 1983 19841985 1986 1987 1988 1989 1990 1990s 1991 1992 1993 19941995 1996 1997 1998 1999 2000 2000s 2001 2002 2003 20042005 2006 2007 2008 2009 2010 2010s 2011 2012 2013 20142015 2016 2017 2018 2019 2020 2020s 2021 2022 2023 202...

 

 

K. R. Ramanathan

K. R. RamanathanLahirKalpathi Ramakrishna Ramanathan(1893-02-28)28 Februari 1893Kalpathi, Palakkad, Kepresidenan Madras, India BritaniaMeninggal31 Desember 1984(1984-12-31) (umur 91)KebangsaanIndiaPenghargaan Anggota Indian Academy of Sciences, 1934 Padma Bhushan, 1965 Padma Vibhushan, 1976 Medali Aryabhata, dianugerahi oleh Akademi Sains Nasional India, 1977 Karier ilmiahBidangFisika dan MeteorologiPembimbing akademikC. V. Raman Kalpathi Ramakrishna Ramanathan (28 Februari 1893 &#...

Color scroller

A colour scroller or colour changer is an electro-mechanical lighting accessory used in theater, film, dance and concerts to change the colour projected by stage lighting instruments without the need of a person to be in the vicinity of the light. A colour scroller moves plastic gel colour gel [actually dyed polyester and/or other base materials coated with dyes] into the beam of the light. It is generally attached to the gel frame holder at the transmitting end of a lighting fixture, so colo...

 

 

العلاقات الإماراتية الكولومبية

العلاقات الإماراتية الكولومبية الإمارات العربية المتحدة كولومبيا   الإمارات العربية المتحدة   كولومبيا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الإماراتية الكولومبية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين الإمارات العربية المتحدة وكولومبيا.[1][2][3][4][5]...

 

 

Первородный грех

Об экономическом термине см. Первородный грех (экономика). ХристианствоБиблия Ветхий Завет Новый Завет Евангелие Десять заповедей Нагорная проповедь Апокрифы Бог, Троица Бог Отец Иисус Христос Святой Дух История христианства Апостолы Хронология христианства Ран�...

Komando Pendidikan Marinir

Komando Pendidikan MarinirDibentuk27 November 1950Negara IndonesiaCabang TNI Angkatan LautTipe unitKomando PendidikanBagian dariKodiklatalMarkasGunung Sari, SurabayaJulukanKodikmarMotoJala Mandala CaktiUlang tahun27 NovemberSitus webwww.kodiklatal.tnial.mil.idTokohKomandanBrigadir Jenderal TNI (Mar) Samson Sitohang, S.Ip., M.M.WadanKolonel (Mar) Arief Rahman Hendrata Anggorojati, S.E., M.M., CTMP. Komando Pendidikan Marinir atau (Kodikmar) adalah lembaga pendidikan pencetak prajurit-prajurit ...

 

 

Bimbisara

BimbisaraBimbisara menyambut BuddhaPendiri Dinasti HaryankaBerkuasaskt. 544 - 492 SM (52 tahun) atau skt. 400 SMPendahuluBhattiyaPenerusAjatashatruInformasi pribadiKelahiran558 SMKematian491 SMAyahBhattiyaPasanganKosala DeviChellanaKshemaAnakAjatasatru, AbhayAgamaJainisme, Buddhisme Bimbisara (skt. 558-491 SM[1][2] atau pada akhir abad ke-5 SM[3] juga dikenal sebagai Srenika di dalam sejarah-sejarah Jain [4][5] merupakan seorang Raja Magadha (bertakhta ...

 

 

Alain Quispe

Cet article est une ébauche concernant un coureur cycliste péruvien. Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant (comment ?). Pour plus d’informations, voyez le projet cyclisme. Pour les articles homonymes, voir Quispe. Alain QuispeInformationsNom de naissance Alain Rossbel Quispe ColqueNaissance 4 février 1994 (30 ans)Nationalité péruvienneÉquipes amateurs 2015Internacional Arequipa2015-2016Bricquebec Cotentin2016CD Disarva2017Ciclismo Extremo2018CCA2020-2021...

39th G8 summit

2013 international leaders meeting 39th G8 summitHost countryUnited KingdomDate17–18 June 2013Venue(s)Lough Erne Resort in Enniskillen, County Fermanagh, Northern IrelandCitiesEnniskillenFollows38th G8 summitPrecedes40th G7 summit The 39th G8 summit was held on 17–18 June 2013, at the Lough Erne Resort, a five-star hotel and golf resort on the shore of Lough Erne in County Fermanagh, Northern Ireland.[1] It was the sixth G8 summit to be held in the United Kingdom and the first to ...

 

 

Nyonoksa radiation accident

2019 radiation accident in Russia Nyonoksa radiation accidentDate8 August 2019; 4 years ago (2019-08-08)LocationState Central Navy Testing Range near Nyonoksa, Arkhangelsk Oblast, Russian FederationTypeNuclear and radiation accidentCauseExplosive destruction of an isotope power source (officially). Allegedly a failed 9M730 Burevestnik nuclear-powered cruise missile test/recovery.Deaths5 Nyonoksaclass=notpageimage| Nyonoksa testing site, Arkhangelsk Oblast, Russian Federation...

 

 

Eparki Vologda

Keuskupan Vologda dan Veliky UstyugOrtodoks LokasiKantor pusatVologdaInformasiDenominasiOrtodoks TimurGereja sui iurisGereja Ortodoks RusiaPendirian1556Kepemimpinan kiniBentukEparkiSitus webvologda-mitropolia.ru Keuskupan Vologda dan Veliky Ustyug (bahasa Rusia: Вологодская и Великоустюжская епархия) adalah sebuah eparki Gereja Ortodoks Rusia. Riwayat Sebelum pendirian keuskupan Vologda, kawasan barat laut dari wilayah Vologda adalah bagian dari Epar...

36th Street station (SEPTA)

Subway station in Philadelphia, Pennsylvania Not to be confused with 36th Street Portal. 36th Street36th Street station platformGeneral informationLocation36th and Sansom StreetsPhiladelphia, Pennsylvania, U.S.Coordinates39°57′14″N 75°11′41″W / 39.953890°N 75.194630°W / 39.953890; -75.194630Owned bySEPTAPlatforms2 side platformsTracks2Connections SEPTA City Bus: 21ConstructionStructure typeUndergroundAccessibleNoHistoryOpenedNovember 1955 (1955-11...

 

 

Эльдорадо

У этого термина существуют и другие значения, см. Эльдорадо (значения). Золотой плот Эльдорадо. Культура муисков Эльдора́до (исп. el dorado — «золотая страна»[1]) — мифическая южноамериканская страна, богатая золотом и драгоценными камнями. В бесплодных поисках Эл...

 

 

Uterus

Female sex organ in mammals Womb redirects here. For other uses, see Womb (disambiguation). In utero redirects here. For the album by Nirvana, see In Utero. Uterine redirects here. For maternal half-siblings, see Uterine siblings. Intrauterine redirects here. For the contraceptive devices, see Intrauterine device. Hystera redirects here. Not to be confused with Hysteria. UterusDiagram of human uterus and surrounding structuresDetailsPrecursorParamesonephric ductsSystemReproductive systemArter...

BR-459

BR-459 BR-459 Identificador  BR-459  Tipo Rodovia de ligação Inauguração 1951 Extensão 247,6 km (153,9 mi) Extremos • norte: • sul: Entroncamento com a BR-267 em Poços de CaldasEntroncamento com a BR-101 em Mambucaba Interseções BR-146MG-455MG-179MG-290BR-381MG-173AMG-1925MG-347MG-295BR-383MG-350AMG-1915SP-183BR-101 Concessionária DNIT EPR Sul de Minas [1] Rodovias Federais do Brasil Trecho da rodovia BR-459 próximo ao entroncamento com a MG-295 em Piranguin...

 

 

Nipple stimulation

Human sexual practice Gabrielle d'Estrées's rouged nipple is tweaked by her sister, the Duchess of Villars, circa 1600.[1] Man engaged in oral nipple stimulation Listen to this article (2 minutes) This audio file was created from a revision of this article dated 20 October 2010 (2010-10-20), and does not reflect subsequent edits.(Audio help · More spoken articles) Oral nipple stimulation Nipple stimulation or breast stimulation is stimulation of the breast. Stimu...

 

 

Eternal Buddha

In East Asian Buddhism, Shakyamuni Buddha of the Essential Teachings (Chapters 15-28) of the Lotus Sutra is considered the eternal Buddha. In the sixteenth chapter of the Lotus Sutra, Shakyamuni Buddha reveals that he actually attained Buddhahood in the inconceivably remote past. The Eternal Buddha is contrasted to Shakyamuni Buddha who attained enlightenment for the first time in India, which was taught in the pre-Lotus Sutra teachings. The belief in the Eternal Buddha transcends through tim...

Members of the Tasmanian House of Assembly, 1928–1931

This is a list of members of the Tasmanian House of Assembly between the 30 May 1928 election and the 9 May 1931 election. The 1928 election failed to deliver a majority, and the Nationalists' John McPhee took over from Labor's Joseph Lyons as Premier of Tasmania. Lyons subsequently retired from state politics, obtaining election to the Federal seat of Wilmot and going on to become Prime Minister of Australia in 1931. Name Party Division Years in office Henry Baker Nationalist Franklin 1928�...

 

 

Nick Diaz

American mixed martial artist Nick DiazDiaz in 2010.BornNickolas Robert Diaz[1] (1983-08-02) August 2, 1983 (age 41)Stockton, California, U.S.Height6 ft 1 in (185 cm)Weight185 lb (84 kg; 13 st 3 lb)DivisionLightweight (2001, 2007–2008)Welterweight (2002–2006, 2008–2013, 2024-) Middleweight (2015, 2021)Reach76 in (193 cm)[2][3]StanceSouthpawFighting out ofStockton, CaliforniaTeamCesar Gracie Jiu-JitsuTrainerRichard...