Mis on liitiumraudfosfaat (LiFePO4) aku?
Raudfosfaadi (FePO4) katoodi kasutatakse LiFePO4 akus, mis on laetava liitiumioonaku vorm.
Liitiumraudfosfaatpatarei või LFP aku on tähistatud sümboliga LiFePO4. Võiks arvata, et iga teine liitiumaku on sama, kuid see pole päris nii.
LiFePO4 akudel on pikem eluiga, need on erakordselt ohutud, ei vaja hooldust, nende laadimistõhusus on kõrgem ja nende tühjenemine on teiste liitiumakude ja pliiakudega võrreldes suurem. Need ei pruugi liitiumioonakude jaoks olla kõige soodsamad võimalused, kuid need on mõistlik investeering.
Tundub, et tavalisele mehele või naisele tänavalt on saadaval väga vähe liitiumilahenduste valikuid. Kõige tüüpilisemad on loodud kasutades:
1. LiCoO2 ehk liitiumkoobaltoksiid
2. LiNiCoAlO2, liitium, nikkel, koobalt ja alumiiniumoksiid
3. LiMn2O4, mingi liitiummangaanoksiid
4. LiNiMnCoO2, tuntud ka kui NMC või liitiumnikkel-mangaankoobaltoksiid
5. Liitiumraudfosfaat (LiFePO4)
Järgmisena räägime sellest, kuidas LiFePO4 akud tavalistest liitiumioonakudest erinevad. Lisaks vaatleme liitiumraudfosfaat (LiFePO4) akude tausta ja eeliseid ning mõningaid nende tehnilisi omadusi, mis on mõeldud tehniliselt kalduvamatele inimestele.
Mis vahe on liitiumioonakudel ja LiFePO4 akudel?
Paljud tooted kasutavad liitiumakusid, sealhulgas elektritööriistu, elektriautosid, kantavat elektroonikat, nagu kellad, ja meditsiiniseadmeid.
LiFePO4 aku energiatihedus on madalam kui teistel liitiumioonakudel. Väikesed elektrividinad ei saa seda selle omaduse tõttu kasutada, kuid haagismajad, bassipaadid, golfikärud, elektrimootorrattad ja päikeseenergiasüsteemid on suurepärased kandidaadid.
Uurime kõigepealt sarnasusi, seejärel kontraste. Sarnased põhimõtted reguleerivad mõlema akutüübi tööd. Tühjenemiseks ja laadimiseks vahetab akudes sisalduv liitiumioon positiivse ja negatiivse elektroodi vahel.
Asjaolu, et mõlemad on laetavad akud, on veel üks ühine joon. Lõpuks kasutavad mõlemad anoodina metallist tagatud grafiit-süsinikelektroode.
Nüüd erinevuste kohta:
erinev keemiline koostis: see on kindlasti midagi, mida olete nende ainulaadsete nimede tõttu juba märganud. Tavaliselt on liitiumioonaku katood valmistatud liitiummangaanoksiidist või liitiumkoobaltdioksiidist. Liitiumraudfosfaati (LiFePO4) kasutatakse katoodina liitiumraudfosfaadi (LiFePO4) akude loomisel. Seoses keemilise koostisega on oluline märkida, et liitiumraudfosfaat on kahjutu aine, samas kui LiCoO2 on oma olemuselt ohtlik. See probleem teeb nii tarbijad kui ka tootjad nende kõrvaldamise pärast väga murelikuks.
Liitiumraudfosfaatpatareides kasutatav tehnoloogia on uuem kui liitium-ioonakudes kasutatav tehnoloogia. Selle keemiline ja termiline stabiilsus on oluliselt parem. Isegi kui te seda valesti käsitsete, on selle süttimise tõenäosus väiksem kui liitiumioonakul.
mitu elutsüklit: Fosfaatkeemia kasutamisel on oodata oluliselt pikemat elutsüklit. Mõlema aku eluiga on veel suhteliselt pikk. Liitium-raudakude eluiga on aga pikem, kuna need on ülelaadimisel või lühistamisel stabiilsemad.
LiFePo4 akude lühiülevaade
Liitiumakusid on olnud peaaegu 25 aastat. Liitiumtehnoloogiate populaarsus oli sel ajal kaasaskantavate elektroonikaseadmete (nt sülearvutid ja mobiiltelefonid) toiteks.
Kuid võite meenutada mõnda juhtumit liitiumioonakudega, mis süttisid. See oli paljude aastate peamine põhjus, miks nende kasutamine ei levinud tohutute akupankade ja nendega seotud rakenduste väljatöötamiseni.
Osakeste suurust vähendades või juhtiva ainega katmisega lahendati piiratud elektrijuhtivuse probleem. Levinud valik olid süsiniknanotorud. Teine probleemi lahendamise meetod oli liitiumraudfosfaadi doping alumiiniumi, tsirkooniumi ja nioobiumi katioonidega.
Pärast halva juhtivuse probleemi lahendamist said liitiumraudfosfaatpatareid paljude inimeste palvete lahenduseks. Põhjuseid, miks see uus liitiumpatareide klass üle maailma vallutab, on mitmeid. Näiteks:
1. LiFePO4 akud on loomulikult tuleohtlikud
2. LiFePO4 akud on turvalisemad.
3. LiFePO4 akud pakuvad mitmeid eeliseid ja sobivad ideaalselt suure võimsusega rakenduste jaoks.
4. Liitiumraudfosfaadist akudel on mõnevõrra väiksem energiatihedus.
