[ccpw id="5"]

HomeCông NghệPin lithium sắt photphatse- LIFEPO4- LFP là gì? và những đặc điểm...

Pin lithium sắt photphatse- LIFEPO4- LFP là gì? và những đặc điểm vượt trội

-

Pin Lithium iron phosphate (lithium iron phosphate – LiFePO4) hay còn gọi là Pin (LFP – lithium ferrophosphate), là loại pin sạc thuộc họ pin lithiumion, trong đó cực sử dụng chất liệu LiFePO4. Pin LiFePO4 có mật độ năng lượng thấp cao, thời gian hoạt động lâu dài và an toàn.

* Môn lịch sử:
LiFePO4 là một khoáng chất tự nhiên trong họ olivin (triphylite). Năm 1996, nhóm nghiên cứu John B. Goodenough tại Đại học Texas lần đầu tiên sử dụng chất này làm vật liệu catốt. Do giá thành rẻ, không độc, có sẵn sắt trong tự nhiên, ổn định nhiệt độ, an toàn, tính chất điện hóa và khả năng lưu trữ (170 mA · h / g, hoặc 610 C / g), nên pin LFP đã nhanh chóng được một số các thị trường như quân sự, giao thông, v.v.
– Rào cản chính đối với việc thương mại hóa sản phẩm là độ dẫn điện thấp. Điều này được khắc phục bằng cách giảm kích thước hạt, phủ lên các hạt LiFePO4 một chất dẫn điện như cacbon. Phương pháp này được phát triển bởi Michel Armand và các cộng sự. Một phương pháp khác do nhóm Yet Ming thực hiện ghép LPF với các ion dương của vật liệu nhôm, niobi và zirconi. Pin chủ yếu được sản xuất và sử dụng trong công nghiệp bởi DeWalt Decker, Karma Fisker, Daimler AG, Cessna và BAE Systems.
– MIT đã giới thiệu một công nghệ phủ mới cho phép các ion di chuyển dễ dàng hơn trong pin. “Pin Beltway” sử dụng công nghệ cho phép các ion lithium đi vào các điện cực với tốc độ cao đến mức pin có thể được sạc đầy trong một phút. Họ phát hiện ra rằng bằng cách phủ các hạt liti sắt photphat trong liti pyrophosphat thủy tinh, các ion sẽ vượt qua các kênh và di chuyển nhanh hơn so với các loại pin khác. Khả năng sạc và xả của pin phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển của các ion này. Công nghệ này làm giảm trọng lượng và kích thước của Pin. Một ô duy nhất của pin mẫu này có thể được sạc đầy trong 10-20 giây, so với 6 phút với các ô pin tiêu chuẩn.

** Ưu điểm và nhược điểm:
– Pin LiFePO4 sử dụng cùng vật liệu có nguồn gốc lithium-ion nên có cùng ưu nhược điểm với pin lithium-ion. Tuy nhiên, có nhiều khác biệt đáng kể.
– LFP có vòng đời dài hơn các loại Pin lithium-ion khác.
– Pin hoạt động giống như Pin Nickel, không giống như các loại pin lithium ion khác. –
Pin LiFePO4 có điện áp phóng điện không đổi. Điện áp phóng điện duy trì 3,2 V trong quá trình phóng điện cho đến khi pin cạn kiệt. Pin cung cấp đầy đủ nguồn điện ổn định cho đến khi cần sạc lại. Tính năng này đơn giản hóa hoặc loại bỏ sự cần thiết của một mạch điều chỉnh điện áp đầu ra.
– Điện áp danh định của một cell pin là 3,2 V, do đó 4 cell sẽ tạo ra điện áp danh định là 12,8 V. Điện áp này tương đương với điện áp danh định của pin axit-chì. Và cùng với đặc tính an toàn cao, ắc quy LFP được sử dụng rộng rãi để thay thế cho ắc quy axit-chì trong nhiều ứng dụng như ô tô và năng lượng mặt trời, hệ thống sạc không bị ảnh hưởng bởi điện áp sạc quá cao, không bị bù áp khi nhiệt độ thay đổi.
Việc sử dụng phốt phát tránh được chi phí và sự nóng lên của môi trường.
– Pin LiFePO4 có dòng điện và dung lượng đỉnh cao hơn so với pin LiCoO2. Tế bào LiFePO4 phân hủy chậm hơn so với pin Lithium-ion như LiCoO2 hoặc LiMn2O4, pin Lithium-ion polymer (LiPo).

*** Sự an toàn:
Một ưu điểm quan trọng của lithium-ion là tính ổn định hóa học và nhiệt độ, giúp cải thiện độ an toàn của pin. LiFePO4 là vật liệu catốt an toàn hơn LiCoO2 và Spinel mangan. Tính kết dính của Fe-PO mạnh hơn Co-O, vì vậy trong trường hợp xảy ra sự cố (đoản mạch, quá nhiệt, v.v.) các nguyên tử oxy khó thoát ra ngoài. Tính ổn định của phản ứng oxy hóa khử cũng giúp ion di chuyển nhanh chóng.
– Không còn liti ở catot khi tế bào trong ngăn LiFePO4 được sạc đầy, còn ngăn LiCoO2 vẫn còn lại tới 50% ở catot. LiFePO4 rất bền trong điều kiện mất oxy, thường dẫn đến phản ứng tỏa nhiệt với các tế bào lithium khác.
– Do đó, ngăn chứa lithium iron phosphate rất khó bị cháy (đặc biệt là trong quá trình sạc) mặc dù quá trình sạc luôn tỏa nhiệt. Vẫn có khả năng pin bị hỏng do sạc không đúng cách. Chỉ có thể chấp nhận được rằng Pin LiFePO4 không bị phá hủy ở nhiệt độ cao.

**** Sự chỉ rõ:
– Ngừng điên cuồng
– Điện áp xả tối thiểu = 2,5 V
– Điện áp làm việc = 3.0 ~ 3.3 V
– Điện áp sạc tối đa = 3,65 V
– Mật độ năng lượng thể tích = 220 Wh / dm3 (790 kJ / dm3)
– Mật độ năng lượng khối> 90 Wh / kg [15] (> 320 J / g)
Vòng đời 100% DOD (chu kỳ xả sâu – số chu kỳ đạt 80% công suất ban đầu) = 2.000-7.000
10% vòng đời DOD (chu kỳ xả sâu – số chu kỳ lên đến 80% công suất ban đầu)> 10.000
Các thành phần catốt
90% C-LiFePO4, Phos-Dev-12. Tiêu chuẩn
5% carbon EBN-10-10 (than chì cao cấp)
5% polyvinylidene fluoride (PVDF)
– Cấu trúc ngăn
Bộ thu dòng điện bằng nhôm phủ carbon 15
Cực âm 1,54 cm2
Chất điện phân: etylen cacbonat-đimetyl cacbonat (EC-DMC) 1-1 liti perclorat (LiClO4) 1M
Cực dương: than chì cứng hoặc cacbon có kim loại liti xen kẽ.
Điều kiện thí nghiệm:
Nhiệt độ phòng
Giới hạn điện áp: 2.0-3.65 V
Sạc: Tỷ lệ sạc C / 1 lên đến 3,6 V, sau đó duy trì điện áp ổn định ở 3,6 V đến I

***** Ứng dụng
+ Phương tiện đi lại
– Xả nhanh để tăng tốc, trọng lượng thấp và thời gian sử dụng lâu dài làm cho pin LiFePo4 lý tưởng để sử dụng cho ô tô điện và xe đạp điện, hệ thống bảo vệ và năng lượng mặt trời.
– Pin LFP “14500” (cỡ AA) cho đèn đường năng lượng mặt trời thay vì pin 1,2 V NiCd / NiMH. Pin LFP cấp cao hơn (3.2 V) chỉ yêu cầu một cell để cấp nguồn cho đèn LED mà không cần mạch tăng áp. Khả năng chịu quá tải (so với các loại pin Li khác) cho phép pin LiFePO4 kết nối trực tiếp với pin năng lượng mặt trời mà không cần mạch điện phức tạp. Sử dụng pin LFP một cell cũng làm giảm các vấn đề về ăn mòn, ngưng tụ và bụi bẩn giữa các cực của pin và các cực của pin mặt trời, vốn thường gây ra các vấn đề với các hệ thống ngoài trời sử dụng pin mặt trời. tế bào NiMH lỏng lẻo.
– Pin LFP cũng được sử dụng cho hệ thống chiếu sáng an ninh năng lượng hồng ngoại. Pin LFP cell cỡ AA có dung lượng 600 mA⋅h, trong khi đèn LED hồng ngoại sử dụng công suất 60 mA, cho phép đèn hoạt động trong 10 giờ. Khi ở chế độ đồng kích hoạt tự động, đôi khi hệ thống đèn chỉ sử dụng nguồn điện khoảng 1 mA.
+ Các ứng dụng khác
– Các loại xe điện yêu cầu tỷ lệ công suất trên trọng lượng cao (đặc biệt là trong quân sự) sử dụng pin LiFePO4.
– Thuốc lá điện tử cũng sử dụng loại pin này.
– Các máy bay không người lái chạy bằng pin này thay thế pin NiMh hoặc LiPo mà không cần điều chỉnh điện áp, khi sử dụng điện áp danh định là 6,6 V thay vì điện áp danh định là 7,4 V của pin. Pin LiPo, cao hơn một chút với điện áp yêu cầu 6.0 V.

Nguồn: https://360share.net
Danh mục: Công Nghệ

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

LATEST POSTS

Bộ lọc Nanoe-X giúp lọc bụi tối ưu trên máy lạnh Panasonic

Nhằm nâng cao chất lượng không khí, Panasonic đã đưa công nghệ Nanoe...

Thể lệ chương trình “MỜI BẠN MỞ TIẾT KIỆM NGAY – QUÀ TẶNG HẤP DẪN VỀ TAY”

1. Tên chương trình: HÃY MỞ LƯU NGAY - QUÀ HẤP DẪN TRONG TAY2. Thời gian: Từ ngày 15 tháng 12 năm 2021 đến hết...

Làm sao biết ai chuyển tiền cho mình nhanh chóng nhất?

Hiện nay, việc chuyển tiền qua Mobile / Internet Banking vô cùng phổ biến vì tính tiện lợi của nó. Tuy nhiên, đôi khi...

Cách kiểm tra chi nhánh ngân hàng online qua website và điện thoại

Bạn mở tài khoản tại ngân hàng đã lâu nhưng quên mất chi nhánh ngân hàng. Những lúc cần sử dụng những thông tin...

Follow us

0FansLike
3,357FollowersFollow
0SubscribersSubscribe

Most Popular

spot_img