Waarom lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) batterijen geschikt zijn voor industriële en commerciële toepassingen.

Waarom lithium-ijzerfosfaat (LiFePO₄) batterijen zijn geschikt voor industriële en commerciële toepassingen.

Een paar jaar in de energiesector wordt meestal beschouwd als een knipperlicht van een oog. Dit maakt de snelle transformatie van de markt voor batterijopslag mogelijk. de laatste jaren nog opmerkelijker. Het batterijopslaglandschap in de elektriciteitssector neemt afstand van NiCd; het is verschoven naar lithium-ion batterijen, evenals geavanceerde loodzuur. Voor velen toepassingen, lithium-ion is de voorkeur gebleken boven andere chemische stoffen met betrekking tot energie- en vermogensdichtheid, cyclus- en kalenderlevensduur, en kosten. De lithium-ion deep discharge cyclus leven, energie en vermogen dichtheid en andere kenmerken hebben de voorkeur gekregen boven andere batterijen Typen. In combinatie met snelle kostendalingen heeft dit geleid tot verhoogde inzet van lithium-ion. (IRENA, 2015).

Lithium-ion is een categorie die lithium-titanaat, lithium-ijzer omvat fosfaat, nikkel-mangaan-kobalt, lithium-mangaan-spinel, nikkel-kobalt-aluminium, lithium-kobalt. Omdat ijzer het meest stabiel is element in het periodiek systeem, lithium-ijzerfosfaatcellen zijn ook stabiel en veilig. Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) cellen zijn over het algemeen geaccepteerd als het beste lithium-ion type voor industriële toepassingen.

• Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO⁴) cellen worden algemeen aanvaard als de beste lithium-ion batterij voor industriële toepassingen.

• LiFePO_⁴bevatten bijna geen giftige of gevaarlijke materialen en worden meestal niet als gevaarlijk afval beschouwd.

• NiCd-cellen bevatten cadmium, een bekend carcinogeen. Loodzuurbatterijen lood bevatten, wat de mentale en fysieke ontwikkeling ernstig kan beïnvloeden. Industriële NiCd-batterijen zijn geclassificeerd als gevaarlijk.

• LiFePO_⁴zijn een veilige technologie die niet in brand vliegt of explodeert met overladen, noch produceren brandbare gassen onder alle omstandigheden.

• LiFePO_⁴een derde tot een kwart van het gewicht van een loodzuuraccu met een equivalent vermogen wegen.

• LiFePO⁴kan meer dan 5000 diepe leveren ontladingscycli, vergeleken met ongeveer 300 tot 800 voor een ontwerplevensduur van tien jaar VRLA, of 1500 cycli tot 50% ontladingsdiepte gedurende een ontwerplevensduur van 20 jaar Vrla.

• In toepassingen met een hogere ontladingssnelheid wordt LiFePO_⁴kan het dubbele van de bruikbare capaciteit van loodzuurbatterijen met een vergelijkbare classificatie produceren.

• LiFePO_⁴hebben een vlakke spanningsontladingscurve, die weinig tot geen "spanningsverzakking" levert (zoals bij loodzuuraccu's).

• LiFePO_⁴hebben een hoger ontladingsvermogen (10C continu, 20C pulsontlading).

• LiFePO_⁴accepteer hogere continue laadsnelheden - tot 3C, waardoor veel kortere oplaadtijden mogelijk zijn, vergeleken met VRLA die 0.1C tot 0.25C aanbevolen laadsnelheden hebben.

• In tegenstelling tot loodzuurbatterijen kan LiFePO4 gedeeltelijk worden achtergelaten geloosde toestand voor langere perioden zonder permanente vermindering van de capaciteit.
  LiFePO_⁴kan lage zelfontladingssnelheden hebben (in tegenstelling tot loodzuur dat vrij snel plat gaat als het langdurig blijft zitten).

• LiFePO_⁴geen last hebben van thermische runaway. VRLA-laadsnelheden en bloktemperaturen moeten worden beperkt om thermische wegloop te voorkomen.

• LiFePO_⁴kan worden gebruikt in hoge omgevingstemperaturen tot 65 oC zonder noemenswaardige prestaties of levensduur degradatie. Voor elke 10 oC stijging van de bedrijfstemperatuur, de levensduur van een VRLA-batterij halveert.

• LiFePO_⁴zijn relatief onderhoudsvrij voor de levensduur van de batterij. VRLA-batterijen vereisen jaarlijkse ontladingscapaciteitstests, impedantie- of geleidingstests.

• LiFePO_⁴kan in elke richting worden bediend, inclusief omgekeerd. Veel VRLA-batterijen moeten verticaal worden georiënteerd, sommige horizontaal.

• LiFePO_⁴bevatten geen giftige zware metalen zoals lood, cadmium, noch bijtend zuur of alkali-elektrolyt.
  LiFePO_⁴batterijen zijn de meest milieuvriendelijke batterijchemie die momenteel beschikbaar is.

• LiFePO_⁴hebben bijna twee keer de energiedichtheid dan NiCd.

• LiFePO_⁴ongeveer een derde tot de helft van het gewicht van een NiCd-batterij met een equivalent vermogen wegen.

• LiFePO_⁴hebben een relatief lage zelfontlading; minder dan de helft van die van NiCd. Niet opgeladen, LiFePO_⁴cellen kunnen hun lading tot tien jaar behouden.

• Hogere celspanning van LiFePO_⁴(3.6V) betekent dat er minder cellen en bijbehorende aansluitingen en elektronica nodig zijn voor hoogspanningsbatterijen. Eén LiFePO_⁴cel kan drie NiCd-cellen vervangen, die een celspanning van slechts 1,2V hebben. (110V NiCd = 87 tot 91 links, LiFePO_⁴zal 33 of 34 links hebben).

• LiFePO_⁴bevatten geen vloeistof elektrolyt, wat betekent dat ze immuun zijn voor lekken. NiCd bevatten vloeibaar kaliumhydroxide dat, indien gelekt, extreem corrosief is en zo giftig dat het dodelijk is als het wordt ingenomen.

• In toepassingen met een hogere ontladingssnelheid LiFePO_⁴kan het dubbele van de bruikbare capaciteit van nicd-batterijen met een vergelijkbare classificatie produceren

• Vlakke spanningsontladingscurve betekent maximaal beschikbaar vermogen totdat het volledig is ontladen (geen "spanningsdoorzakking" zoals bij NiCd-batterijen)

• LiFePO_⁴cellen kunnen een zeer hoge ontladingssnelheid, 10C continu, 20C pulsontlading leveren.

• LiFePO_⁴accepteer veel hogere laadsnelheden - tot 3C = veel snellere oplaadmogelijkheden

• In tegenstelling tot NiCd-batterijen, LiFePO_⁴kan gedurende langere tijd in een diep ontladen toestand worden achtergelaten zonder dat de batterijcapaciteit permanent wordt verminderd.

• LiFePO_⁴geen last hebben van "thermische runaway"

• Kan veilig worden gebruikt bij hoge omgevingstemperaturen, tot 65 oC zonder aanzienlijke achteruitgang van de prestaties. NiCd kan alleen betrouwbaar werken bij tot 35 tot 40oC.

• LiFePO_⁴zijn 100% onderhoudsvrij voor de levensduur van de batterij. NiCd moet worden gehandhaafd (elektrolyt gecontroleerd en bijgevuld) ten minste eenmaal per jaar, sommige NiCd fabrikanten raden eens in de zes maanden onderhoud aan.

• LiFePO_⁴kan in elke richting worden bediend, inclusief omgekeerd.

• LiFePO_⁴bevatten geen giftige zware metalen zoals lood, cadmium, noch bijtende zuren of logen.

• LiFePO_⁴batterijen zijn de meest milieuvriendelijke batterijchemie die momenteel beschikbaar is.

• Op fosfaat gebaseerde technologie bezit superieure thermische en chemische stabiliteit die betere veiligheidseigenschappen biedt dan die van lithium-ion technologie gemaakt met andere kathode materialen. Lithium fosfaatcellen zijn onbrandbaar bij verkeerd gebruik tijdens laden of ontladen, ze zijn stabieler onder overbelasting of korte circuitomstandigheden en ze zijn bestand tegen hoge temperaturen zonder Ontbindend. Wanneer misbruik optreedt, is het kathodemateriaal op basis van fosfaat zal niet verbranden en is niet gevoelig voor thermische runaway.

• Fosfaatchemie biedt ook een langere levensduur. Recent ontwikkelingen hebben een reeks nieuwe milieuvriendelijke kathode actieve materialen op basis van gelithineerde overgangsmetaalfosfaten voor lithium-ion toepassingen.

• Doping met overgangsmetalen verandert de aard van de actieve materialen en maakt het mogelijk om de interne impedantie van de cel te verminderen.
  De de operationele prestaties van de cel kunnen ook worden "afgestemd" door de identiteit van het overgangsmetaal. Hierdoor kunnen zowel de spanning als de specifieke capaciteit van deze actieve materialen om te worden gereguleerd. Cel spanningen in het bereik van 2,1 tot 5 Volt zijn mogelijk.

• Fosfaten verminderen de nadelen van het kobalt aanzienlijk chemie, met name de kosten, veiligheid en milieu Kenmerken. Nogmaals, de afweging is een vermindering van 14% in energie dichtheid, maar hogere energievarianten worden onderzocht.

• Vanwege de superieure veiligheidseigenschappen van fosfaatcellen, LiFePO_⁴batterijen zijn meer geschikt voor grotere batterijcapaciteiten.

• IEC 62619:2017 specificeert eisen en tests voor de kluis werking van secundaire lithiumcellen en batterijen die worden gebruikt in de industrie toepassingen inclusief stationaire toepassingen.

• Zoek naar impedantie-afgestemde, premium LiFePO4-cellen, met certificering om aan te tonen dat ze zijn getest volgens IEC 62619:2017

• Voor veel industriële en commerciële toepassingen is de lithiumbatterij managementsysteem (BMS) is net zo belangrijk als de lithiumcellen.

• Een eenvoudige manier om te beginnen met het evalueren van de kwaliteit van een BMS is door de bedieningshandleiding en referentiesites te bekijken.