Hvorfor lithium jern fosfat (LiFePO4) batterier er velegnede til industrielle og kommercielle applikationer.

Hvorfor lithium jern fosfat (LiFePO₄) batterier er velegnede til industrielle og kommercielle anvendelser.

Et par år i energisektoren betragtes normalt som et blink med en øje. Dette gør den hurtige transformation af markedet for batteriopbevaring i de senere år endnu mere bemærkelsesværdigt. Batterilagringslandskabet i elektricitetssektoren bevæger sig væk fra NiCd; det har bevæget sig i retning af lithium-ion-batterier samt avanceret blysyre. For mange har lithium-ion vist sig at være at foretrække frem for andre kemiker med hensyn til energi- og effekttæthed, cyklus- og kalenderlevetid, og koste. Lithium-ion dyb udledning cyklus levetid, energi og magt tæthed, og andre egenskaber har vist sig at være at foretrække frem for andre Typer. I forbindelse med hurtige omkostningsfald har dette ført til øget udbredelse af lithium-ion. (IRENA, 2015).

Lithium-ion er en kategori, der omfatter lithium-titanat, lithium-jern fosfat, nikkelmangan-kobolt, lithium-mangan-spinel nikkel-kobolt-aluminium, lithium-kobolt. Fordi jern er den mest stabile element i det periodiske system, er lithium jernphosphatceller også stabil og sikker. Lithium-jern-fosfat (LiFePO4) celler er generelt accepteret som den bedste lithium-ion-type til industrielle anvendelser.

• Lithium jern fosfat (LiFePO⁴) celler er generelt accepteret som det bedste lithium-ion-batteri til industrielle applikationer.

• LiFePO_⁴indeholder næsten ingen giftige eller farlige materialer og anses normalt ikke for farligt affald.

• NiCd-celler indeholder cadmium, et kendt kræftfremkaldende stof. Blysyrebatterier bly, som kan påvirke den mentale og fysiske udvikling alvorligt. Industrielle NiCd-batterier er klassificeret som farlige.

• LiFePO_⁴er en sikker teknologi der ikke vil bryde i brand eller eksplodere med overopladning eller producere brændbare gasser under alle omstændigheder.

• LiFePO_⁴vejer en tredjedel til en fjerdedel af vægten af et blysyrebatteri med tilsvarende effekt.

• LiFePO⁴kan levere mere end 5000 dybe udladningscyklusser sammenlignet med ca. 300-800 i ti års designliv VRLA, eller 1500 cyklusser til 50% dybde af udledning i 20 års design-levetid VRLA.

• I applikationer med højere udledningshastighed_⁴kan producere dobbelt så stor kapacitet som tilsvarende vurderede blysyrebatterier.

• LiFePO_⁴har en flad spænding udledning kurve, levering lidt at ingen "spænding sag" (som med bly-syre batterier).

• LiFePO_⁴har en højere udledningshastighed (10C kontinuerlig, 20C pulsudladning).

• LiFePO_⁴acceptere højere kontinuerlig opladningsrater - op til 3C , hvilket giver mulighed for meget kortere opladningstider, sammenlignet med VRLA, som har 0,1C til 0,25C anbefalede gebyrsatser.

• I modsætning til blysyrebatterier kan LiFePO4 efterlades i en delvist udledt tilstand i længere perioder uden at forårsage permanent kapacitetsnedskæring.
  LiFePO_⁴kan have lave selvudladningshastigheder (i modsætning til blysyre, som vil gå fladt ret hurtigt, hvis den efterlades siddende i lange perioder).

• LiFePO_⁴lider ikke af termisk løbsk. VRLA-opladningshastigheder og bloktemperaturer skal begrænses for at undgå termisk løbsk.

• LiFePO_⁴kan bruges i høj omgivelsestemperaturer, op til 65 oC uden væsentlig ydeevne eller forringelse af levetiden. For hver 10 oC-stigning i driftstemperaturen levetiden for en VRLA-batterihalvdel.

• LiFePO_⁴er relativt vedligeholdelsesfri i batteriets levetid. VRLA-batterier kræver årlige test af udledningskapacitet, impedans eller ledningsprøve.

• LiFePO_⁴kan betjenes i enhver retning, herunder omvendt. Mange VRLA-batterier skal være orienteret lodret, nogle vandret.

• LiFePO_⁴må ikke indeholde giftige tungmetaller såsom bly, cadmium eller ætsende syre eller alkalilektrolyt.
  LiFePO_⁴batterier er den mest miljøvenlige batterikemi, der findes i dag.

• LiFePO_⁴har næsten dobbelt så stor energitæthed som NiCd.

• LiFePO_⁴vejer omkring en tredjedel til halvdelen af vægten af et NiCd-batteri med tilsvarende effekt.

• LiFePO_⁴har relativt lav selvudladning; mindre end halvdelen af NiCd's. Venstre ikke-opladet, LiFePO_⁴celler kan beholde deres ladning i op til ti år.

• Højere cellespænding af LiFePO_⁴(3.6V) betyder, at der er behov for færre celler og tilhørende tilslutninger og elektronik til højspændingsbatterier. En LiFePO_⁴celle kan erstatte tre NiCd-celler, som har en cellespænding på kun 1,2 V. (110V NiCd = 87 til 91 links, LiFePO_⁴vil have 33 eller 34 links).

• LiFePO_⁴indeholder ingen væske elektrolyt, hvilket betyder, at de er immune over for at lække. NiCd indeholder flydende kaliumhydroxid, som, hvis den lækkes, er ekstremt ætsende og så giftigt, at det er dødeligt, hvis det indtages.

• I applikationer med højere udledningshastighed LiFePO_⁴kan producere dobbelt så stor kapacitet som tilsvarende nominelle NiCd-batterier

• Fladspændingsafladningskurve betyder maksimal effekt, der er til rådighed, indtil den er helt afladet (ingen "spændingsdlid" som med NiCd-batterier)

• LiFePO_⁴celler kan levere en meget høj udledningshastighed, 10C kontinuerlig, 20C pulsudladning.

• LiFePO_⁴acceptere meget højere opladningshastigheder - op til 3C = meget hurtigere opladningsmuligheder

• I modsætning til NiCd-batterier_⁴kan efterlades i en dyb afladet tilstand i længere perioder uden at forårsage permanent reduktion af batteriets kapacitet.

• LiFePO_⁴lider ikke af "termisk løbsk"

• Kan bruges sikkert i høje omgivelsestemperaturer, op til 65 oC uden signifikant forringelse af ydeevnen. NiCd kan kun fungere pålideligt på op til 35 til 40oC.

• LiFePO_⁴er 100% vedligeholdelsesfri i batteriets levetid. NiCd skal opretholdes (elektrolyt kontrolleret og toppet op) mindst en gang om året, nogle NiCd producenter anbefaler vedligeholdelse en gang hvert halve år.

• LiFePO_⁴kan betjenes i enhver retning, herunder omvendt.

• LiFePO_⁴må ikke indeholde giftige tungmetaller såsom bly, cadmium eller ætsende syrer eller alkalier.

• LiFePO_⁴batterier er den mest miljøvenlige batterikemi, der findes i dag.

• Fosfatbaseret teknologi besidder overlegen termisk og kemisk stabilitet, som giver bedre sikkerhedsegenskaber end dem, der gælder for lithium-ion-teknologi fremstillet med andre katodematerialer. Lithium fosfatceller er ukommible i tilfælde af forkert håndtering under opladning eller udledning, er de mere stabile under overpris eller korte kredsløbsforhold, og de kan modstå høje temperaturer uden Nedbrydes. Når der forekommer misbrug, er fosfatbaseret katodemateriale vil ikke brænde og er ikke tilbøjelige til termisk løbsk.

• Fosfatkemi tilbyder også en længere cykluslevetid. Frisk udviklingen har resulteret i en række nye miljøvenlige katode aktive materialer baseret på lithinerede overgang metal fosfater til lithium-ion-applikationer.

• Doping med overgangsmetaller ændrer karakteren af de aktive materialer og gør det muligt at reducere cellens indre impedans.
  Den cellens driftsydeevne kan også "indstilles" ved at ændre overgangsmetals identitet. Dette gør det muligt for spænding såvel som særlige kapacitet af disse aktive materialer, der skal reguleres. Celle spændinger i området 2,1 til 5 volt er mulige.

• Fosfater reducerer ulemperne ved kobolten betydeligt kemi, især omkostninger, sikkerhed og miljø karakteristika. Endnu en gang er afvejningen en reduktion på 14 % i energi- densitet, men højere energivarianter udforskes.

• På grund af fosfatcellernes overlegne sikkerhedskarakteristika_⁴batterier er mere velegnede til større batterikapacitet.

• IEC 62619:2017 specificerer krav og test for sikker drift af sekundære lithiumceller og batterier, der anvendes i industrielle applikationer, herunder stationære applikationer.

• Kig efter impedans-matchede, premium, LiFePO4 celler, med certificering for at vise, at de er typetestet i henhold til IEC 62619:2017

• Til mange industrielle og kommercielle anvendelser er lithiumbatteriet (BMS) er lige så vigtigt som lithiumcellerne.

• En nem måde at begynde at evaluere kvaliteten af en BMS er ved at gennemgå dens betjeningsvejledning og referencewebsteder.