Mis on LiFePO4 akud?

Liitiumraudfosfaadiga valmistatud akusid nimetatakse LiFePO4 akudeks. Mitmed muud liitiumakud on järgmised:

1. LiCoO22 ehk liitiumkoobaltoksiid
2. LiNiMnCoO2, liitium-nikkel-mangaankoobaltoksiid
3. LTO ehk liitiumtitanaat
4. LiMn2O4, mingi liitiummangaanoksiid
5. LiNiCoAlO2, liitium-, nikkel- ja koobaltikoksiid

Innovatsioon keemias ja akudes
Mõned neist ainetest võivad olla teile keemiast tuttavad. Tõenäoliselt veetsite seal palju aega perioodilisustabelit pähe õppides või lihtsalt seda õpetaja seinal vahtides. Te tegite seal teste (õigemini teesklesite, et pöörate katsetele tähelepanu, vaadates igatsevalt oma kallimat).

Muidugi saab katsetamist armastavast õpilasest mõnikord keemik. Ideaalsed liitiumaku kombinatsioonid leidsid ka keemikud.

Sisuliselt nii saigi LiFePO4 aku. (Teksase ülikooli poolt 1996. aastal). Kõige turvalisem, usaldusväärseim ja stabiilseim liitiumaku on praegu tuntud kui LiFePO4.

LiFePO4 aku ajaloo kokkuvõte

Arumugam Manthiram ja John B. Goodenough leiutasid LiFePO4 aku. Liitium-ioonakudes kasutatavad komponendid avastasid algselt nemad. Liitium-ioonakude anoodidena kasutatavad materjalid ei ole eriti sobivad. See on tingitud nende kalduvusest enneaegseks lühiseks.

Teadlased leidsid, et katoodmaterjalid muudavad liitiumioonakudele suurepäraseid asendajaid. Ja LiFePO4 akuversioonid teevad selle väga ilmseks. Edasikerimine, juhtivuse ja stabiilsuse suurendamine – kõikvõimalikud täiustused ja jah! LiFePO4 akude sünd.

Taaslaetavad LiFePO4 akud on tänapäeval laialdaselt saadaval. Neid akusid kasutatakse mitmesugustes praktilistes rakendustes, sealhulgas päikesepaneelides, autodes, paatides ja mujal.

Pikemas perspektiivis on LiFePO4 akud odavamad kui enamik nende asendajaid ja on koobaltivabad. See kestab kauem ja on mittetoksiline. Kuid sellest räägitakse lähemalt hiljem. LiFePO4 akul on paljutõotavad tulevikuvõimalused.

Liitiumioonakud vs. LiFePO4 akud
Räägime sellest, mille poolest on LiFePO4 akud liitiumioonakudest ja teistest liitiumpatareidest paremad, nüüd, kui oleme nendest teadlikud.
Kantav elektroonika, nagu kellad, ei sobi hästi LiFePO4 akuga. tingitud asjaolust, et neil ei ole sama energiatihedus kui teistel liitiumioonakudel. See on aga ideaalne selliste asjade jaoks nagu päikeseenergiasüsteemid, haagissuvilad, golfikärud, bassipaadid ja elektrijalgrattad. Miks?

Alustuseks võib öelda, et LiFePO4 aku tööiga on peaaegu 4 korda pikem kui tavalistel liitiumioonakudel.

Lisaks on see liitiumioon- ja muude akutüüpidega võrreldes turul kõige ohutum liitiumaku.

Lõpuks ei ole LiFePO4 akude eluiga mitte ainult 3,000–5,000 tsüklit või rohkem... Need võivad tühjeneda 100 protsendini oma maksimaalsest sügavusest (DOD). Miks see asjakohane on? Tänu sellele välistavad LiFePO4 akud (erinevalt teistest akudest) ülelaadimise ohu.

Selle tulemusena saate seda kasutada pikema aja jooksul. Korralikku LiFePO4 akut võib tõesti kasutada palju rohkem aastaid kui muud tüüpi akusid. Selle hinnanguline eluiga on 5,000.

See on siis umbes 10 aastat. Seega on keskmine kulu ajas palju parem. Nii võrreldakse LiFePO4 akusid liitiumioonakudega.

Siin on mõned põhjused, miks LiFePO4 akud on üldiselt teistest akutüüpidest ja eriti liitiumioonakudest paremad:

Stabiilne ja turvaline keemia
Liitiumakude ohutus on ülioluline. Hiljuti "plahvatanud" sülearvuti liitiumioonakud on selle selgelt ilmsiks teinud. Ohutus on LiFePO4 üks olulisemaid eeliseid võrreldes teiste akutüüpidega. Kõige turvalisem liitiumaku on LiFePO4. Tegelikult on see kõige turvalisem sort.

Üldiselt on kõige turvalisem liitiumkeemia LifePO4 akudes. Miks? liitiumraudfosfaadi suurema termilise ja struktuurse stabiilsuse tõttu. Pliihappel ja enamikul teistel akutüüpidel ei ole seda sama palju kui LiFePO4-l. LiFePO4 ei ole tuleohtlik. See talub lagunemist kõrgetel temperatuuridel. See hoiab toatemperatuuril jahedat temperatuuri ja ei ole termiliselt kalduv.

LiFePO4 aku ei sütti ega plahvata, kui see puutub kokku äärmuslike temperatuuridega või ohtlike olukordadega (nt lühis või kokkupõrge). See teave on rahustav neile, kes kasutavad sageli haagismajas, bassipaadis, tõukerattas või tõstukis sügava tsükliga LiFePO4 akusid.

Ökoloogiline ohutus

Kuna LiFePO4 akusid saab laadida, on need juba keskkonnale kasulikud. Nende keskkonnasõbralikkus ulatub aga kaugemale. Erinevalt pliiakudest ja nikkeloksiidi liitiumakudest on need mittetoksilised ega leki.

Neid võib ka ringlusse võtta. Kuna need aga peavad vastu 5000 tsüklit, ei pea te seda sageli tegema. Teisisõnu saate neid laadida vähemalt 5000 korda. Seevastu pliiakud peavad vastu vaid 300–400 tsüklit.

Silmapaistev tõhusus ja jõudlus
Soovite mürgivaba ja turvalist akut. Siiski soovite ka akut, mis töötaks korralikult.

Need arvud näitavad, kuidas LiFePO4 pakub kõike seda ja palju muud:

LiFePO4 akudel on kõrge laadimise efektiivsus ja neid saab täis laadida vähem kui kahe tunniga.
Kui seda ei kasutata, on isetühjenemise määr alla 2 protsendi kuus. (Erinevalt pliiakude kasutamisest 30 protsenti).
Võrreldes pliiakude ja muude liitiumakudega on tööaeg pikem.
Püsiv võimsus: sama arv ampreid isegi siis, kui aku tööiga on alla 50 protsendi.
Hooldus pole vajalik.

Kerge ja kompaktne
LiFePO4 akude täiustamine sõltub mitmest parameetrist. Nad on täielikud kerged kaalust rääkides. Need kaaluvad tõesti umbes 50 protsenti vähem kui liitiummangaanoksiidi akud. Võrreldes pliiakudega võivad need kaaluda kuni 70 protsenti vähem.

Kasutatakse vähem bensiini ja parem manööverdusvõime on LiFePO4 aku kasutamise tulemus autos. Lisaks on need väikesed, mis vabastab teie rolleril, paadis, haagissuvilas või muul tööstuslikul otstarbel ruumi.