LiFePO4 ब्याट्री

टेस्लाको 2021 Q3 रिपोर्टहरूले LiFePO4 ब्याट्रीहरूलाई यसको गाडीहरूमा नयाँ मानकको रूपमा संक्रमणको घोषणा गर्‍यो।तर वास्तवमा LiFePO4 ब्याट्रीहरू के हुन्?

न्यूयोर्क, न्यूयोर्क, संयुक्त राज्य अमेरिका, मे २६, २०२२ /EINPresswire.com / — के तिनीहरू Li-Ion ब्याट्रीहरूको राम्रो विकल्प हुन्?कसरी यी ब्याट्रीहरू अन्य ब्याट्रीहरू भन्दा फरक छन्?

LiFePO4 ब्याट्रीहरूको परिचय

एक लिथियम आयरन फस्फेट (LFP) ब्याट्री छिटो चार्ज र डिस्चार्ज दर संग एक लिथियम आयन ब्याट्री हो।यो क्याथोडको रूपमा LiFePO4 र एनोडको रूपमा मेटलिक ब्याकिङ भएको ग्राफिटिक कार्बन इलेक्ट्रोड भएको रिचार्जेबल ब्याट्री हो।

LiFePO4 ब्याट्रीहरूमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू र कम अपरेटिङ भोल्टेजहरू भन्दा कम ऊर्जा घनत्व हुन्छ।तिनीहरूसँग तेर्सो वक्रहरूको साथ कम डिस्चार्ज दर छ र लि-आयन भन्दा सुरक्षित छन्।यी ब्याट्रीहरूलाई लिथियम फेरोफोस्फेट ब्याट्री पनि भनिन्छ।

LiFePO4 ब्याट्रीहरूको आविष्कार

LiFePO4 ब्याट्रीहरू जोन बी गुडइनफ र अरुमुगम मन्थिरामले आविष्कार गरेका थिए।तिनीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा प्रयोग हुने सामग्रीहरू निर्धारण गर्ने पहिलो व्यक्तिहरू थिए।एनोड सामग्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि उपयुक्त हुँदैनन् किनभने तिनीहरूको तत्काल छोटो-सर्किटको प्रवृत्ति हुन्छ।

वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाए कि क्याथोड सामग्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्री क्याथोडहरूको तुलनामा राम्रो छन्।यो विशेष गरी LiFePO4 ब्याट्री भेरियन्टहरूमा उल्लेखनीय छ।तिनीहरू स्थिरता र चालकता बढाउँछन् र विभिन्न अन्य पक्षहरू सुधार गर्छन्।

आजकल, LiFePO4 ब्याट्रीहरू जताततै पाइन्छ र डुङ्गा, सौर्य प्रणाली, र सवारी साधनहरूमा प्रयोग सहित विभिन्न अनुप्रयोगहरू छन्।LiFePO4 ब्याट्रीहरू कोबाल्ट-मुक्त र धेरै विकल्पहरू भन्दा कम महँगो छन्।यो गैर-विषाक्त छ र लामो शेल्फ जीवन अन्तर्गत छ।

LFP ब्याट्री निर्दिष्टीकरण -

LFP ब्याट्रीहरूमा ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीहरूको कार्य

LFP ब्याट्रीहरू जडान गरिएका कक्षहरू भन्दा बढी मिलेर बनेका हुन्छन्;तिनीहरूसँग ब्याट्री सुरक्षित सीमा भित्र रहन्छ भनेर सुनिश्चित गर्ने प्रणाली छ।ब्याट्री प्रबन्धन प्रणाली (BMS) ले सुरक्षा सुनिश्चित गर्न र ब्याट्री जीवन विस्तार गर्न अपरेटिङ अवस्थाहरूमा ब्याट्रीको सुरक्षा, नियन्त्रण र निगरानी गर्दछ।

LFP ब्याट्रीहरूमा ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीहरूको कार्य -

यस तथ्यको बावजुद कि लिथियम फलाम फास्फेट कोशिकाहरू अधिक सहनशील छन्, यद्यपि तिनीहरू चार्ज गर्दा ओभरभोल्टेजको लागि प्रवण हुन्छन्, जसले कार्यसम्पादनलाई कम गर्दछ।क्याथोडमा प्रयोग गरिएको सामग्री सम्भावित रूपमा बिग्रन सक्छ र यसको स्थिरता गुमाउन सक्छ।BMS ले प्रत्येक सेलको आउटपुटलाई नियमन गर्छ र ब्याट्रीको अधिकतम भोल्टेज कायम राखेको सुनिश्चित गर्दछ।

इलेक्ट्रोड सामग्रीहरू घट्दै जाँदा, अन्डरभोल्टेज गम्भीर चिन्ताको विषय हुन्छ।यदि कुनै सेलको भोल्टेज तोकिएको थ्रेसहोल्डभन्दा तल झर्छ भने, BMS ले सर्किटबाट ब्याट्रीलाई विच्छेद गर्छ।यसले ओभरकरेन्ट अवस्थामा ब्याकस्टपको रूपमा पनि काम गर्दछ र छोटो सर्किटिङको समयमा यसको सञ्चालन बन्द गर्नेछ।

LiFePO4 ब्याट्रीहरू बनाम लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू

LiFePO4 ब्याट्रीहरू पहिरन मिल्ने यन्त्रहरू जस्तै घडीहरूका लागि उपयुक्त छैनन्।तिनीहरू कुनै पनि अन्य लिथियम ब्याट्रीहरू भन्दा कम ऊर्जा घनत्व अन्तर्गत छन्।यद्यपि, तिनीहरू सौर्य ऊर्जा प्रणालीहरू, RVs, गोल्फ कार्टहरू, बास डुङ्गाहरू, र इलेक्ट्रिक मोटरसाइकलहरूको लागि उत्तम चीज हुन्।

★ यी ब्याट्रीहरूको मुख्य फाइदाहरू मध्ये एक तिनीहरूको चक्र जीवन हो।

यी ब्याट्रीहरू अरूभन्दा ४ गुणा बढी टिक्न सक्छन्।तिनीहरू सुरक्षित छन् र डिस्चार्जको 100% गहिराइसम्म पुग्न सक्छन्, जसको मतलब तिनीहरू थप विस्तारित अवधिको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

तल थप कारणहरू छन् किन यी ब्याट्रीहरू Li-ion ब्याट्रीहरूको लागि उत्तम विकल्प हुन्।

★ कम लागत

LFP ब्याट्रीहरू फलाम र फस्फोरसबाट बनेका हुन्छन्, ठूलो मात्रामा उत्खनन गरिन्छ, र सस्तो हुन्छन्।LFP ब्याट्रीहरूको लागत निकल-धनी NMC ब्याट्रीहरूको तुलनामा प्रति किलोग्राम 70 प्रतिशत कम हुने अनुमान गरिएको छ।यसको रासायनिक संरचनाले लागत लाभ प्रदान गर्दछ।LFP ब्याट्रीहरूको लागि सबैभन्दा कम रिपोर्ट गरिएको सेल मूल्यहरू 2020 मा पहिलो पटक $ 100/kWh भन्दा तल झरेको छ।

★ सानो वातावरणीय प्रभाव
LFP ब्याट्रीहरूमा निकल वा कोबाल्ट हुँदैन, जुन महँगो हुन्छ र यसले ठूलो वातावरणीय प्रभाव पार्छ।यी ब्याट्रीहरू रिचार्जेबल छन् जसले तिनीहरूको पर्यावरण-मित्रता देखाउँछ।

★ सुधारिएको दक्षता र प्रदर्शन
LFP ब्याट्रीहरू तिनीहरूको लामो जीवनचक्रका लागि परिचित छन्, तिनीहरूलाई समयसँगै भरपर्दो र लगातार पावर आउटपुट चाहिने अनुप्रयोगहरूको लागि लोकप्रिय विकल्प बनाउँदै।यी ब्याट्रीहरूले अन्य लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा ढिलो क्षमता घटाउने दरहरू अनुभव गर्छन्, जसले तिनीहरूको कार्यसम्पादनलाई लामो समयसम्म सुरक्षित राख्न मद्दत गर्दछ।थप रूपमा, तिनीहरूसँग कम अपरेटिङ भोल्टेज छ, कम आन्तरिक प्रतिरोध र छिटो चार्ज/डिस्चार्ज गतिको परिणामस्वरूप।

★ परिष्कृत सुरक्षा र स्थिरता
LFP ब्याट्रीहरू थर्मल र रासायनिक रूपमा स्थिर हुन्छन्, त्यसैले तिनीहरू विस्फोट वा आगो लाग्ने सम्भावना कम हुन्छन्।LFP ले निकल-धनी NMC को एक छैटौं ताप उत्पादन गर्दछ।LFP ब्याट्रीहरूमा Co-O बन्ड बलियो भएको हुनाले, सर्ट-सर्किट वा ओभरहेट भएमा अक्सिजन परमाणुहरू अझ बिस्तारै रिलिज हुन्छन्।यसबाहेक, कुनै पनि लिथियम पूर्ण रूपमा चार्ज गरिएको कोशिकाहरूमा रहँदैन, तिनीहरूलाई अन्य लिथियम कोशिकाहरूमा देखिने एक्झोथर्मिक प्रतिक्रियाहरूको तुलनामा अक्सिजन हानिको लागि अत्यधिक प्रतिरोधी बनाउँछ।

★ सानो र हल्का
LFP ब्याट्रीहरू लिथियम म्यांगनीज अक्साइड ब्याट्रीहरू भन्दा लगभग 50% हल्का हुन्छन्।तिनीहरू लेड एसिड ब्याट्री भन्दा 70% सम्म हल्का छन्।जब तपाइँ गाडीमा LiFePO4 ब्याट्री प्रयोग गर्नुहुन्छ, तपाइँ कम ग्यास प्रयोग गर्नुहुन्छ र अधिक गतिशीलता छ।तिनीहरू पनि साना र कम्प्याक्ट छन्, जसले तपाईंलाई आफ्नो स्कूटर, डुङ्गा, RV, वा औद्योगिक अनुप्रयोगमा ठाउँ बचत गर्न अनुमति दिन्छ।

LiFePO4 ब्याट्रीहरू बनाम गैर-लिथियम ब्याट्रीहरू
गैर-लिथियम ब्याट्रीहरूमा धेरै फाइदाहरू छन् तर पुरानो प्रविधि महँगो र कम प्रभावकारी भएकाले नयाँ LiFePo4 ब्याट्रीहरूको सम्भावनालाई ध्यानमा राखेर मध्य-अवधिमा प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ।

☆ लीड एसिड ब्याट्रीहरू
लीड-एसिड ब्याट्रीहरू सुरुमा लागत-प्रभावी देखिन सक्छ, तर तिनीहरू लामो अवधिमा अझ महँगो हुन्छन्।यो तथ्यको कारण हो कि तिनीहरूले अधिक बारम्बार मर्मत र प्रतिस्थापन आवश्यक छ।LiFePO4 ब्याट्री कुनै मर्मत आवश्यक बिना 2-4 पटक टिक्छ।

☆ जेल ब्याट्रीहरू
जेल ब्याट्रीहरू, जस्तै LiFePO4 ब्याट्रीहरूलाई, बारम्बार रिचार्जिङको आवश्यकता पर्दैन र भण्डारण गर्दा चार्ज गुमाउँदैन।तर जेल ब्याट्रीहरू ढिलो दरमा चार्ज हुन्छन्।तिनीहरू विनाशबाट बच्नको लागि पूर्ण रूपमा चार्ज हुने बित्तिकै विच्छेदन गर्न आवश्यक छ।

☆ AGM ब्याट्रीहरू
जबकि AGM ब्याट्रीहरू 50% क्षमता भन्दा कम क्षतिग्रस्त हुने उच्च जोखिममा छन्, LiFePO4 ब्याट्रीहरू कुनै पनि क्षतिको जोखिम बिना पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज गर्न सकिन्छ।साथै, तिनीहरूलाई राख्न गाह्रो छ।

LiFePO4 ब्याट्रीहरूको लागि आवेदन
LiFePO4 ब्याट्रीहरू सहित धेरै बहुमूल्य अनुप्रयोगहरू छन्

● माछा मार्ने डुङ्गा र कायकहरू: तपाईं कम चार्ज समय र लामो रनटाइम संग पानी मा अधिक समय खर्च गर्न सक्नुहुन्छ।कम तौलले हाई-स्टेक माछा मार्ने प्रतियोगिताहरूमा सजिलो ह्यान्डलिंग र गति बम्प प्रदान गर्दछ।

● गतिशीलता स्कूटर र मोपेडहरू: तपाईंलाई ढिलो गर्न कुनै मृत वजन छैन।आफ्नो ब्याट्रीलाई क्षति नगरी सहज यात्राको लागि पूर्ण क्षमता भन्दा कममा चार्ज गर्नुहोस्।

●सोलर कन्फिगरेसनहरू: सूर्यको शक्ति प्रयोग गर्न जीवनले तपाईंलाई जहाँसुकै (पहाडमा वा ग्रिडबाट पनि) लैजान्छ त्यहाँ हल्का वजनको LiFePO4 ब्याट्रीहरू बोक्नुहोस्।

●व्यावसायिक प्रयोग: यी सबैभन्दा सुरक्षित, सबैभन्दा कठिन लिथियम ब्याट्रीहरू हुन् जसले तिनीहरूलाई औद्योगिक अनुप्रयोगहरू जस्तै फ्लोर मेसिन, लिफ्टगेटहरू, र थपका लागि आदर्श बनाउँछ।

यसबाहेक, लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीहरूले अन्य धेरै उपकरणहरू जस्तै फ्ल्यासलाइटहरू, इलेक्ट्रोनिक सिगरेटहरू, रेडियो उपकरणहरू, आपतकालीन प्रकाश, र अन्य वस्तुहरूलाई शक्ति दिन्छ।

Wid-Scal LFP कार्यान्वयनका लागि सम्भावनाहरू
जबकि LFP ब्याट्रीहरू कम महँगो र विकल्पहरू भन्दा बढी स्थिर छन्, ऊर्जा घनत्व व्यापक अपनाउनको लागि महत्त्वपूर्ण बाधा भएको छ।LFP ब्याट्रीहरूमा धेरै कम ऊर्जा घनत्व हुन्छ, 15 र 25% को बीचमा।यद्यपि, यो 359Wh/लिटरको ऊर्जा घनत्व भएको Shanghai-made Model 3 मा प्रयोग गरिएका जस्तै बाक्लो इलेक्ट्रोडहरू प्रयोग गरेर परिवर्तन हुँदैछ।

LFP ब्याट्रीहरूको लामो जीवनचक्रको कारण, तिनीहरूसँग तुलनात्मक वजनको लि-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा बढी क्षमता हुन्छ।यसको मतलब यी ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व समयसँगै थप समान हुनेछ।

ठूलो मात्रामा अपनाउने अर्को बाधा भनेको LFP प्याटेन्टको कारणले गर्दा चीनले बजारमा प्रभुत्व जमाएको छ।यी प्याटेन्टहरू म्याद सकिएपछि, त्यहाँ अनुमान छ कि LFP उत्पादन, जस्तै वाहन निर्माण, स्थानीयकरण हुनेछ।

फोर्ड, फक्सवागन र टेस्ला जस्ता प्रमुख अटोमेकरहरूले निकल वा कोबाल्ट फॉर्म्युलेसनहरू प्रतिस्थापन गरेर प्रविधिको प्रयोग बढ्दै गएका छन्।टेस्लाले आफ्नो त्रैमासिक अपडेटमा हालै गरेको घोषणा सुरुवात मात्र हो।टेस्लाले यसको 4680 ब्याट्री प्याकमा छोटो अपडेट पनि प्रदान गर्‍यो, जसमा उच्च ऊर्जा घनत्व र दायरा हुनेछ।यो पनि सम्भव छ कि टेस्लाले "सेल-टु-प्याक" निर्माणलाई थप कक्षहरू गाढा गर्न र कम ऊर्जा घनत्व समायोजन गर्न प्रयोग गर्नेछ।

उमेर भए पनि,LFPर ब्याट्री लागतमा कटौती मास EV को गति बढाउनको लागि महत्वपूर्ण हुन सक्छ।2023 सम्म, लिथियम-आयन मूल्यहरू $ 100/kWh नजिक पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।LFP ले अटोमेकरहरूलाई केवल मूल्यको सट्टा सुविधा वा रिचार्ज समय जस्ता कारकहरूलाई जोड दिन सक्षम पार्न सक्छ।