टेस्लाको २०२१ को तेस्रो त्रैमासिकको रिपोर्टले आफ्ना सवारी साधनहरूमा नयाँ मानकको रूपमा LiFePO4 ब्याट्रीहरूमा संक्रमणको घोषणा गरेको छ। तर LiFePO4 ब्याट्रीहरू वास्तवमा के हुन्?
न्यूयोर्क, न्यूयोर्क, संयुक्त राज्य अमेरिका, मे २६, २०२२ /EINPresswire.com / — के तिनीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको राम्रो विकल्प हुन्? यी ब्याट्रीहरू अन्य ब्याट्रीहरू भन्दा कसरी फरक छन्?
LiFePO4 ब्याट्रीहरूको परिचय
लिथियम आइरन फस्फेट (LFP) ब्याट्री छिटो चार्ज र डिस्चार्ज हुने लिथियम-आयन ब्याट्री हो। यो क्याथोडको रूपमा LiFePO4 र एनोडको रूपमा धातुको ब्याकिङ भएको ग्राफिक कार्बन इलेक्ट्रोड भएको रिचार्जेबल ब्याट्री हो।
LiFePO4 ब्याट्रीहरूमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा कम ऊर्जा घनत्व र कम सञ्चालन भोल्टेजहरू हुन्छन्। तिनीहरूको डिस्चार्ज दर तेर्सो घुमाउरोसँग कम हुन्छ र Li-आयन भन्दा सुरक्षित हुन्छ। यी ब्याट्रीहरूलाई लिथियम फेरोफोस्फेट ब्याट्रीहरू पनि भनिन्छ।
LiFePO4 ब्याट्रीहरूको आविष्कार
LiFePO4 ब्याट्रीहरू जोन बी. गुडइनफ र अरुमुगम मन्थिरामले आविष्कार गरेका थिए। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा प्रयोग हुने सामग्रीहरू निर्धारण गर्ने उनीहरू पहिलो व्यक्ति थिए। एनोड सामग्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि आदर्श होइनन् किनभने तिनीहरूको प्रवृत्ति तुरुन्तै सर्ट-सर्किट हुन्छ।
वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाए कि क्याथोड सामग्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्री क्याथोडहरूको तुलनामा राम्रो छन्। यो विशेष गरी LiFePO4 ब्याट्री भेरियन्टहरूमा उल्लेखनीय छ। तिनीहरूले स्थिरता र चालकता बढाउँछन् र अन्य विभिन्न पक्षहरूमा सुधार गर्छन्।
आजकल, LiFePO4 ब्याट्रीहरू जताततै पाइन्छन् र डुङ्गा, सौर्य प्रणाली र सवारी साधनहरूमा प्रयोग सहित विभिन्न अनुप्रयोगहरू छन्। LiFePO4 ब्याट्रीहरू कोबाल्ट-मुक्त छन् र धेरैजसो विकल्पहरू भन्दा कम महँगो छन्। यो गैर-विषाक्त छ र लामो समयसम्म टिक्दैन।
LFP ब्याट्री विशिष्टताहरू -
LFP ब्याट्रीहरूमा ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीको कार्य
LFP ब्याट्रीहरू केवल जडान गरिएका कोषहरू मात्र मिलेर बनेका हुँदैनन्; तिनीहरूसँग एउटा प्रणाली हुन्छ जसले ब्याट्री सुरक्षित सीमा भित्र रहन्छ भनी सुनिश्चित गर्दछ। ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) ले सुरक्षा सुनिश्चित गर्न र ब्याट्रीको आयु बढाउन सञ्चालन अवस्थाहरूमा ब्याट्रीको सुरक्षा, नियन्त्रण र निगरानी गर्दछ।
LFP ब्याट्रीहरूमा ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीको कार्य -
लिथियम आइरन फस्फेट कोषहरू बढी सहनशील हुने तथ्यको बावजुद, तिनीहरू चार्जिङको समयमा ओभरभोल्टेजको जोखिममा हुन्छन्, जसले कार्यसम्पादन घटाउँछ। क्याथोडमा प्रयोग गरिएको सामग्री सम्भावित रूपमा बिग्रन सक्छ र यसको स्थिरता गुमाउन सक्छ। BMS ले प्रत्येक कोषको आउटपुटलाई नियमन गर्छ र ब्याट्रीको अधिकतम भोल्टेज कायम राखिएको सुनिश्चित गर्दछ।
इलेक्ट्रोड सामग्रीहरू घट्दै जाँदा, अन्डरभोल्टेज गम्भीर चिन्ताको विषय बन्छ। यदि कुनै पनि सेलको भोल्टेज तोकिएको थ्रेसहोल्डभन्दा तल झर्छ भने, BMS ले ब्याट्रीलाई सर्किटबाट विच्छेदन गर्छ। यसले ओभरकरेन्ट अवस्थामा ब्याकस्टपको रूपमा पनि काम गर्छ र सर्ट-सर्किटको समयमा यसको सञ्चालन बन्द गर्नेछ।
LiFePO4 ब्याट्रीहरू बनाम लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू
LiFePO4 ब्याट्रीहरू घडी जस्ता पहिरनयोग्य उपकरणहरूको लागि उपयुक्त छैनन्। तिनीहरूको ऊर्जा घनत्व अन्य कुनै पनि लिथियम ब्याट्रीहरू भन्दा कम छ। यद्यपि, तिनीहरू सौर्य ऊर्जा प्रणाली, RV, गल्फ कार्ट, बास डुङ्गा र इलेक्ट्रिक मोटरसाइकलहरूको लागि उत्तम चीज हुन्।
★यी ब्याट्रीहरूको मुख्य फाइदा भनेको तिनीहरूको चक्र जीवन हो।
यी ब्याट्रीहरू अन्य भन्दा ४ गुणा बढी समय टिक्न सक्छन्। तिनीहरू सुरक्षित छन् र डिस्चार्जको १००% गहिराइसम्म पुग्न सक्छन्, जसको अर्थ तिनीहरूलाई लामो समयसम्म प्रयोग गर्न सकिन्छ।
यी ब्याट्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको राम्रो विकल्प हुनुका थप कारणहरू तल दिइएका छन्।
कम लागत
LFP ब्याट्रीहरू फलाम र फस्फोरसबाट बनेका हुन्छन्, ठूलो मात्रामा उत्खनन गरिन्छ, र सस्तो हुन्छन्। LFP ब्याट्रीहरूको लागत निकल-समृद्ध NMC ब्याट्रीहरू भन्दा प्रति किलोग्राम ७० प्रतिशत कम हुने अनुमान गरिएको छ। यसको रासायनिक संरचनाले लागत लाभ प्रदान गर्दछ। LFP ब्याट्रीहरूको लागि सबैभन्दा कम रिपोर्ट गरिएको सेल मूल्यहरू २०२० मा पहिलो पटक $१००/kWh भन्दा कम भयो।
सानो वातावरणीय प्रभाव
LFP ब्याट्रीहरूमा निकल वा कोबाल्ट हुँदैन, जुन महँगो हुन्छन् र यसले ठूलो वातावरणीय प्रभाव पार्छ। यी ब्याट्रीहरू रिचार्जेबल हुन्छन् जसले तिनीहरूको पर्यावरण-मैत्रीता देखाउँछ।
सुधारिएको दक्षता र प्रदर्शन
LFP ब्याट्रीहरू तिनीहरूको लामो जीवनचक्रको लागि परिचित छन्, जसले गर्दा तिनीहरूलाई समयसँगै भरपर्दो र निरन्तर पावर आउटपुट आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि लोकप्रिय विकल्प बनाउँछ। यी ब्याट्रीहरूले अन्य लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको तुलनामा ढिलो क्षमता हानि दर अनुभव गर्छन्, जसले लामो अवधिमा तिनीहरूको कार्यसम्पादन जोगाउन मद्दत गर्दछ। थप रूपमा, तिनीहरूको सञ्चालन भोल्टेज कम छ, जसले गर्दा कम आन्तरिक प्रतिरोध र छिटो चार्ज/डिस्चार्ज गति हुन्छ।
बढाइएको सुरक्षा र स्थिरता
LFP ब्याट्रीहरू थर्मल र रासायनिक रूपमा स्थिर हुन्छन्, त्यसैले तिनीहरू विस्फोट हुने वा आगो लाग्ने सम्भावना कम हुन्छ। LFP ले निकल-समृद्ध NMC को छैटौं भागको ताप उत्पादन गर्छ। LFP ब्याट्रीहरूमा Co-O बन्धन बलियो हुने भएकोले, सर्ट-सर्किट वा अत्यधिक तताइएमा अक्सिजन परमाणुहरू अझ ढिलो रूपमा रिलिज हुन्छन्। यसबाहेक, पूर्ण रूपमा चार्ज गरिएका कोषहरूमा कुनै लिथियम रहँदैन, जसले गर्दा अन्य लिथियम कोषहरूमा देखिने एक्जोथर्मिक प्रतिक्रियाहरूको तुलनामा तिनीहरूलाई अक्सिजन हानिको लागि अत्यधिक प्रतिरोधी बनाउँछ।
सानो र हल्का
LFP ब्याट्रीहरू लिथियम म्याङ्गनीज अक्साइड ब्याट्रीहरू भन्दा लगभग ५०% हल्का हुन्छन्। तिनीहरू लिड-एसिड ब्याट्रीहरू भन्दा ७०% सम्म हल्का हुन्छन्। जब तपाईं सवारी साधनमा LiFePO4 ब्याट्री प्रयोग गर्नुहुन्छ, तपाईंले कम ग्यास प्रयोग गर्नुहुन्छ र बढी गतिशीलता हुन्छ। तिनीहरू साना र कम्प्याक्ट पनि हुन्छन्, जसले गर्दा तपाईं आफ्नो स्कूटर, डुङ्गा, RV, वा औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा ठाउँ बचत गर्न सक्नुहुन्छ।
LiFePO4 ब्याट्रीहरू बनाम गैर-लिथियम ब्याट्रीहरू
गैर-लिथियम ब्याट्रीहरूका धेरै फाइदाहरू छन् तर पुरानो प्रविधि महँगो र कम कुशल भएकाले नयाँ LiFePo4 ब्याट्रीहरूको सम्भावनालाई ध्यानमा राख्दै मध्य अवधिमा प्रतिस्थापन हुने सम्भावना छ।
☆ लिड एसिड ब्याट्रीहरू
लिड-एसिड ब्याट्रीहरू सुरुमा लागत-प्रभावी देखिन सक्छन्, तर लामो अवधिमा तिनीहरू महँगो हुन्छन्। यो तथ्यको कारणले गर्दा हो कि तिनीहरूलाई बारम्बार मर्मत र प्रतिस्थापन आवश्यक पर्दछ। LiFePO4 ब्याट्री कुनै मर्मत आवश्यक बिना २-४ गुणा लामो समयसम्म टिक्छ।
☆जेल ब्याट्रीहरू
LiFePO4 ब्याट्रीहरू जस्तै जेल ब्याट्रीहरूलाई बारम्बार रिचार्ज गर्न आवश्यक पर्दैन र भण्डारण गर्दा चार्ज गुमाउँदैन। तर जेल ब्याट्रीहरू ढिलो दरमा चार्ज हुन्छन्। विनाशबाट बच्नको लागि तिनीहरूलाई पूर्ण रूपमा चार्ज हुने बित्तिकै विच्छेदन गर्न आवश्यक छ।
☆AGM ब्याट्रीहरू
AGM ब्याट्रीहरू ५०% क्षमताभन्दा कम क्षमतामा क्षतिग्रस्त हुने उच्च जोखिममा हुन्छन्, तर LiFePO4 ब्याट्रीहरू कुनै पनि क्षतिको जोखिम बिना पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज गर्न सकिन्छ। साथै, तिनीहरूलाई कायम राख्न गाह्रो छ।
LiFePO4 ब्याट्रीहरूको लागि आवेदनहरू
LiFePO4 ब्याट्रीहरूमा धेरै मूल्यवान अनुप्रयोगहरू छन्, जसमा
● माछा मार्ने डुङ्गा र कायाकहरू: कम चार्जिङ समय र लामो रनटाइमको साथ तपाईं पानीमा धेरै समय बिताउन सक्नुहुन्छ। कम तौलले उच्च-दांव माछा मार्ने प्रतियोगिताहरूमा सजिलो ह्यान्डलिङ र गति बम्प प्रदान गर्दछ।
● गतिशील स्कूटर र मोपेडहरू: तपाईंलाई ढिलो गर्न कुनै पनि मृत वजन छैन। आफ्नो ब्याट्रीलाई क्षति नपुर्याई सहज यात्राको लागि पूर्ण क्षमता भन्दा कममा चार्ज गर्नुहोस्।
● सौर्य कन्फिगरेसनहरू: सूर्यको शक्ति प्रयोग गर्न जीवनले तपाईंलाई जहाँसुकै पुर्याउँछ (पहाडमा वा ग्रिड बाहिर पनि) हल्का वजनको LiFePO4 ब्याट्रीहरू बोक्नुहोस्।
● व्यावसायिक प्रयोग: यी सबैभन्दा सुरक्षित, बलियो लिथियम ब्याट्रीहरू हुन् जसले तिनीहरूलाई भुइँ मेसिन, लिफ्टगेट, र थप जस्ता औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि आदर्श बनाउँछ।
यसबाहेक, लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीहरूले टर्चलाइट, इलेक्ट्रोनिक चुरोट, रेडियो उपकरण, आपतकालीन प्रकाश, र अन्य वस्तुहरू जस्ता धेरै अन्य उपकरणहरूलाई शक्ति दिन्छन्।
वाइड-स्केल LFP कार्यान्वयनको लागि सम्भावनाहरू
LFP ब्याट्रीहरू कम महँगो र विकल्पहरू भन्दा बढी स्थिर भए तापनि, व्यापक रूपमा अपनाउनको लागि ऊर्जा घनत्व एक महत्त्वपूर्ण बाधा भएको छ। LFP ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व धेरै कम हुन्छ, १५ देखि २५% बीचमा। यद्यपि, यो सांघाई-निर्मित मोडेल ३ मा प्रयोग गरिएका जस्तै बाक्लो इलेक्ट्रोडहरू प्रयोग गरेर परिवर्तन हुँदैछ, जसको ऊर्जा घनत्व ३५९Wh/लिटर छ।
LFP ब्याट्रीहरूको लामो जीवनचक्रको कारण, तिनीहरूको क्षमता तुलनात्मक तौल भएका लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा बढी हुन्छ। यसको अर्थ यी ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व समयसँगै समान हुनेछ।
ठूलो मात्रामा अपनाउने अर्को बाधा भनेको धेरै LFP पेटेन्टहरूको कारणले गर्दा चीनले बजारमा प्रभुत्व जमाएको छ। यी पेटेन्टहरूको म्याद सकिएसँगै, सवारी साधन निर्माण जस्तै LFP उत्पादन पनि स्थानीयकृत हुने अनुमान गरिएको छ।
फोर्ड, फक्सवागन र टेस्ला जस्ता प्रमुख अटोमेकरहरूले निकल वा कोबाल्ट फर्म्युलेसनहरू प्रतिस्थापन गरेर प्रविधिको बढ्दो प्रयोग गरिरहेका छन्। टेस्लाले आफ्नो त्रैमासिक अपडेटमा हालै गरेको घोषणा सुरुवात मात्र हो। टेस्लाले आफ्नो ४६८० ब्याट्री प्याकको बारेमा संक्षिप्त अपडेट पनि प्रदान गरेको छ, जसमा उच्च ऊर्जा घनत्व र दायरा हुनेछ। यो पनि सम्भव छ कि टेस्लाले धेरै सेलहरूलाई सघन गर्न र कम ऊर्जा घनत्वलाई समायोजन गर्न "सेल-टु-प्याक" निर्माण प्रयोग गर्नेछ।
उमेर बढे पनि,एलएफपीर ब्याट्री लागतमा कमीले ठूलो मात्रामा EV अपनाउने गति बढाउन महत्वपूर्ण हुन सक्छ। २०२३ सम्ममा, लिथियम-आयनको मूल्य $१००/kWh को नजिक हुने अपेक्षा गरिएको छ। LFP ले अटोमेकरहरूलाई मूल्य मात्र नभई सुविधा वा रिचार्ज समय जस्ता कारकहरूलाई जोड दिन सक्षम बनाउन सक्छ।
पोस्ट समय: जुन-२४-२०२२