Pozitif elektrotunlityum iyon pillerLityum demir fosfat (LIP) malzemesi, güvenlik performansı ve çevrim ömrü açısından büyük avantajlara sahiptir. Bunlar, güç bataryalarının en önemli teknik göstergelerinden biridir. 1C şarj ve deşarj çevrim ömrüne sahip LiFePO4 bataryası 2000 defaya kadar dayanabilir, delinme durumunda patlamaz, aşırı şarj edildiğinde yanma ve patlama riski düşüktür. Lityum demir fosfat katot malzemeleri, yüksek kapasiteli lityum iyon bataryaların seri kullanımını kolaylaştırır.
Katot malzemesi olarak lityum demir fosfat
Lifepo4 bataryası, pozitif elektrot malzemesi olarak lityum demir fosfat kullanan bir lityum iyon bataryayı ifade eder. Lityum iyon bataryaların pozitif elektrot malzemeleri başlıca lityum kobaltat, lityum manganat, lityum nikelat, üçlü malzemeler, lityum demir fosfat ve benzerlerini içerir. Bunlar arasında lityum kobaltat, çoğu lityum iyon bataryada kullanılan pozitif elektrot malzemesidir. Prensip olarak, lityum demir fosfat da bir gömme ve deinterkalasyon işlemidir. Bu prensip, lityum kobaltat ve lityum manganat ile aynıdır.
LiFePO4 pilinin avantajları
1. Yüksek şarj ve deşarj verimliliği
LifePo4 bataryası, lityum iyonlu bir ikincil bataryadır. Başlıca kullanım alanlarından biri güç bataryası olarak kullanılmasıdır. Ni-MH ve Ni-Cd bataryalarına göre büyük avantajlara sahiptir. LifePo4 bataryası yüksek şarj ve deşarj verimliliğine sahiptir ve deşarj koşullarında şarj ve deşarj verimliliği %90'ın üzerine çıkabilirken, kurşun-asit bataryalarda bu oran yaklaşık %80'dir.
2. LiFePO4 pil, yüksek güvenlik performansı
Lityum demir fosfat kristalindeki PO bağı kararlıdır ve bozunması zordur; lityum kobaltat gibi çökmez veya ısınmaz, yüksek sıcaklıkta veya aşırı şarjda bile güçlü bir oksitleyici madde oluşturmaz, bu nedenle iyi bir güvenliğe sahiptir. Gerçek çalışma sırasında, numunenin küçük bir kısmında akupunktur veya kısa devre testinde yanma olayı gözlemlenmiştir, ancak patlama olayı yaşanmamıştır. Aşırı şarj deneyinde, kendi kendine deşarj voltajından birkaç kat daha yüksek bir yüksek voltajlı şarj kullanılmış ve yine de patlama olayının olduğu bulunmuştur. Bununla birlikte, sıradan sıvı elektrolitli lityum kobalt oksit bataryaya kıyasla aşırı şarj güvenliği büyük ölçüde iyileştirilmiştir.
3. Lifepo4 pilin uzun ömürlü olması
LifePo4 batarya, pozitif elektrot malzemesi olarak lityum demir fosfat kullanan bir lityum iyon bataryadır. Uzun ömürlü kurşun-asit bataryaların yaklaşık 300, en yüksek ise 500 döngü ömrü vardır. Lityum demir fosfat bataryanın ise 2000'den fazla döngü ömrü vardır ve standart şarj (5 saatlik şarj hızı) ile 2000 defaya kadar kullanılabilir. Aynı kalitedeki kurşun-asit bataryaların ömrü "yeni altı ay, eski altı ay, bakım ve onarım altı ay" şeklinde olup 1-1,5 yıla kadar çıkabilirken, LifePo4 batarya aynı koşullar altında kullanıldığında teorik ömrü 7-8 yıla ulaşır. Genel olarak değerlendirildiğinde, performans/fiyat oranı teorik olarak kurşun-asit bataryaların dört katından fazladır. Yüksek akım deşarjı ile hızlı bir şekilde şarj ve deşarj edilebilir (2C). Özel şarj cihazıyla, batarya 1,5C şarj hızıyla 1,5 dakika içinde tamamen şarj edilebiliyor ve marş akımı 2C'ye ulaşabiliyor; ancak kurşun-asit bataryaların böyle bir performansı yok.
4. İyi sıcaklık performansı
Lityum demir fosfatın tepe sıcaklığı 350 °C - 500 °C'ye ulaşabilirken, lityum manganat ve lityum kobalt oksit yalnızca yaklaşık 200 °C'de kalmaktadır. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı (-20°C–+75°C) ve yüksek sıcaklık direnci ile lityum demir fosfatın elektrikli ısıtma tepe sıcaklığı 350 °C-500 °C'ye ulaşabilirken, lityum manganat ve lityum kobalt oksit yalnızca 200 °C'de kalmaktadır.
5. Lifepo4 pil, yüksek kapasite
Bu, sıradan akülere (kurşun-asit vb.) göre daha yüksek kapasiteye sahiptir. Monomer kapasitesi 5AH-1000AH arasındadır.
6. Hafıza etkisi yok
Şarj edilebilir piller genellikle tamamen boşaltılmadıkları koşullar altında çalışır ve kapasiteleri hızla nominal kapasitenin altına düşer. Bu olaya hafıza etkisi denir. Nikel-metal hidrit ve nikel-kadmiyum piller gibi hafıza etkisi gösteren piller vardır, ancak LiFePO4 pillerde bu olay yoktur; pil hangi durumda olursa olsun, şarjla kullanılabilir, boşaltılıp yeniden şarj edilmesine gerek yoktur. 7. LiFePO4 pillerin hafifliği
Aynı özelliklere ve kapasiteye sahip LiFePO4 batarya, kurşun-asit bataryanın hacminin 2/3'ü, ağırlığının ise 1/3'ü kadardır.
8. Lifepo4 pillerçevre dostudur
Genel olarak, lityum pillerin ağır metaller ve nadir metaller içermediği (Ni-MH piller nadir metaller gerektirir), toksik olmadığı (SGS sertifikalı), çevre dostu olduğu ve Avrupa RoHS düzenlemelerine uygun olduğu, mutlak yeşil pil sertifikasına sahip olduğu kabul edilir. Bu nedenle, lityum pillerin endüstri tarafından tercih edilmesinin başlıca nedeni çevresel hususlardır. Bu nedenle, pil, "Onuncu Beş Yıllık Plan" döneminde "863" ulusal yüksek teknoloji geliştirme planına dahil edilmiş ve ulusal kilit destek ve teşvik geliştirme projesi haline gelmiştir. Çin'in WTO'ya katılımıyla birlikte, Çin'deki elektrikli bisiklet ihracat hacmi hızla artacak ve Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'ne giren elektrikli bisikletlerin çevre dostu pillerle donatılması zorunlu hale gelecektir. Lityum iyon pilin performansı esas olarak pozitif ve negatif malzemelere bağlıdır. Lityum demir fosfat, son yıllarda ortaya çıkan bir lityum pil malzemesidir. Güvenlik performansı ve çevrim ömrü diğer malzemelerle kıyaslanamaz. Pilin en önemli teknik göstergeleridir. LifePo4 bataryası, toksik olmaması, çevreye zarar vermemesi, iyi güvenlik performansı, geniş hammadde yelpazesi, düşük fiyatı ve uzun ömrü gibi avantajlara sahiptir. Yeni nesil bataryalar için ideal bir katot malzemesidir.Lityum iyon piller.