Литий-железо-фосфатный аккумулятор. Lfp аккумуляторы


Литий-железо-фосфатный аккумулятор Википедия

Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4, LFP) — тип электрического аккумулятора, являющийся видом литий-ионного аккумулятора, в котором используется LiFePO4 в качестве катода.

LiFePO4 аккумулятор

Характеристики

  • Удельная плотность энергии: 90–250 Вт•ч/кг (320-498 Дж/г)
  • Объёмная плотность энергии: 220–350 Вт•ч/дм3 (790 кДж/дм3)
  • Объёмная плотность конструкции: 2 кг/дм3
  • Число циклов заряд/разряд до потери 20% ёмкости: 2000-7000[1]
  • Срок хранения: до 15 лет[1]
  • Саморазряд при комнатной температуре: 3-5% в месяц
  • Напряжение
    • максимальное в элементе: 3,65 В (полностью заряжен)
    • средней точки: 3.3 В
    • минимальное: 2 В (полностью разряжен)
    • рабочее: 3.0-3.3 В
    • минимальное рабочее напряжение (разряда): 2.8 В
  • Удельная мощность: >6,6 Вт/г (при разряде током 60С)
  • диапазон рабочих температур: от -30°C до +55°C

История

Впервые LiFePO4 был открыт в 1996 году профессором Джоном Гуденафом из Техасского университета, как катод для литий-ионного аккумулятора. Примечателен данный материал был тем, что в сравнении с традиционным LiCoO2, обладает значительно меньшей стоимостью, является менее токсичным и более термоустойчив. Главным недостатком являлось то, что он обладал меньшей ёмкостью.

До 2003 года данная технология практически не развивалась, пока за неё не взялась компания A123 Systems. История A123 Systems начиналась в лаборатории профессора Цзяна Йе-Мина из Массачусетского технологического института (MIT) в конце 2000 года. На тот момент Цзян работал над созданием аккумулятора, основанного на самовоспроизведении структуры коллоидного раствора при определенных условиях. Однако на данном фронте работ возникли серьёзные трудности и когда в 2003 году исследования зашли в тупик, команда Цзян занялась исследованием литий-железо-фосфатных аккумуляторов. Инвесторами в созданную компанию стали такие мировые корпорации, как Motorola, Qualcomm и Sequoia Capital.

Преимущества и недостатки

LiFePO4 аккумуляторы происходят от литий-ионных, однако имеют ряд существенных отличий:

  • LiFePO4 обеспечивает более длительный срок службы, чем другие литий-ионные подходы;
  • В отличие от других литий-ионных, LiFePO4 аккумуляторы, как и никелевые, имеют очень стабильное напряжение разряда. Напряжение на выходе остается близко к 3,2 В во время разряда, пока заряд аккумулятора не будет исчерпан полностью. И это может значительно упростить или даже устранить необходимость регулирования напряжения в цепях.
  • В связи с постоянным напряжением 3.2 В на выходе, четыре аккумулятора могут быть соединены последовательно для получения номинального напряжения на выходе в 12.8 В, что приближается к номинальному напряжению свинцово-кислотных аккумуляторов с шестью ячейками. Это, наряду с хорошими характеристиками безопасности LFP-аккумуляторов, делает их хорошей потенциальной заменой для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей во многих отраслях, таких как автомобилестроение и солнечная энергетика.
  • Использование фосфатов позволяет избежать затрат кобальта и экологических проблем, в частности, при попадании кобальта в окружающую среду при неправильной утилизации.
  • LiFePO4 имеет более высокий пиковый ток (а, учитывая стабильность напряжения — пиковую мощность), чем у LiCoO2.
  • Удельная плотность энергии (энергия / объём) нового аккумулятора LFP примерно на 14% ниже, чем у новых литий-ионных аккумуляторов.
  • LiFePO4 аккумуляторы имеют более низкую скорость разряда, чем свинцово-кислотные или литий-ионные. Так как скорость разряда определяется в процентах от ёмкости аккумулятора, то более высокая скорость разряда может быть достигнута в более ёмких аккумуляторах (больше ампер-часов). Однако могут быть использованы LiFePO4 элементы с высоким током разряда (имеющие более высокую скорость разряда, чем свинцово-кислотные батареи, или LiCoO2 той же мощности).
  • Из-за более медленного снижения плотности энергии, спустя некоторое время эксплуатации, LiFePO4 элементы уже имеют большую плотность энергии, чем LiCoO2 и литий-ионные.
  • LiFePO4 элементы медленнее теряют ёмкость, чем литий-ионные (LiCoO2 [литий-кобальт оксидные], LiMn2O4 [литий-марганцевая шпинель])
  • Одним из важных преимуществ по сравнению с другими видами литий-ионных аккумуляторов, является термическая и химическая стабильность, что существенно повышает безопасность батареи.
  • Морозостойкость. Например, для аккумулятора ANR26650M1-B[2] производителя A123 Systems заявлен температурный диапазон -30°C ... 55°C для работы и -40°C ... 60°C для хранения.

Данный тип аккумулятора активно применяется как буферный накопитель энергии в системах автономного электроснабжения с использованием ветрогенераторов и солнечных батарей а также в электровелосипедах, электроскутерах и электромобилях.

Российские производители

Российские производители LiFePO4 аккумуляторных батарей:

Примечания

wikiredia.ru

Китайские LFP аккумулятор Производители, LFP аккумулятор Производители и Поставщики на ru.Made-in-China.com

Основные Продукции: LiFePO4 Батареи, Литиевая Батарея, Электрические Батареи Велосипед, Jump Start Батареи, Электрические Батареи Инструмент

ru.made-in-china.com

LFP батареи Завод, Вы можете непосредственно заказать продукты с Китайских LFP батареи Заводов в списке.

Основные Продукции: Солнечные Уличные Фонари, под Руководством Уличного Освещения, Солнечная Энергосистема, Светофор, Освещение Полюс

ru.made-in-china.com

LFP аккумулятор Завод, Вы можете непосредственно заказать продукты с Китайских LFP аккумулятор Заводов в списке.

Основные Продукции: LiFePO4 Батареи, Литиевая Батарея, Электрические Батареи Велосипед, Jump Start Батареи, Электрические Батареи Инструмент

ru.made-in-china.com

Литий-железо-фосфатный аккумулятор(LiFePO4, LFP) - Источники питания радиоэлектронной аппаратуры

Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4, LFP) — тип электрического аккумулятора, являющийся видом литий-ионного аккумулятора, в котором используется LiFePO4 в качестве катода.

 

LiFePO4 аккумулятор

 

Содержание

   

  • 1 Характеристики
  • 2 История
  • 3 Преимущества и Недостатки
  • 4 Производители

 

Характеристики

  • Удельная плотность энергии: 90–110 Вт*ч/кг (320-390 Дж/г)
  • Объёмная плотность энергии: 220–250 Вт*ч/дм3 (790 кДж/дм3)
  • Объёмная плотность конструкции: 2 кг/дм3
  • Число циклов заряд/разряд до потери 20% ёмкости: 2000-7000[1]
  • Срок хранения: до 15 лет[1]
  • Саморазряд при комнатной температуре: 3-5% в месяц
  • Напряжение
    • максимальное в элементе: 3,65 В (полностью заряжен)
    • средней точки: 3.3 В
    • минимальное: 2 В (полностью разряжен)
    • рабочее: 3.0-3.3 В
    • минимальное рабочее напряжение (разряда): 2.8 В
  • Удельная мощность: >6,6 W/g (при разряде током 60С)

История

Впервые LiFePO4 был открыт в 1996 году профессором Джоном Гуденафом из Техасского университета, как катод для литий-ионного аккумулятора. Примечателен данный материал был тем, что в сравнении с традиционным LiCoO2, обладает значительно меньшей стоимостью, является менее токсичным и более термоустойчив. Главным недостатком являлось то, что он обладал меньшей ёмкостью. До 2003 года данная технология практически не развивалась, пока за неё не взялась компанияA123 Systems. История A123 Systems начиналась в лаборатории профессора Цзяна Йе-Мина из Массачусетского технологического института (MIT) в конце 2000 года. На тот момент Цзян работал над созданием аккумулятора, основанного на самовоспроизведении структуры коллоидного раствора при определенных условиях. Однако на данном фронте работ возникли серьёзные трудности и когда в 2003 году исследования зашли в тупик, команда Цзян занялась исследованием литий-железо-фосфатных аккумуляторов. Инвесторами в созданную компанию стали такие мировые корпорации, как Motorola, Qualcomm и Sequoia Capital.

Преимущества и Недостатки

Батарея LiFePO4 происходит от литий-ионных, однако имеет ряд существенных отличий:

  • LiFePO4 обеспечивает более длительный срок службы, чем другие литий-ионные подходы;
  • Как и никелевые аккумуляторы (в отличие от других литий-ионных аккумуляторов), LiFePO4 батареи имеют очень постоянное напряжение разряда. Напряжение на выходе остается близко к 3.2 В во время разряда, пока заряд аккумулятора не будет исчерпан полностью. И это может значительно упростить или даже устранить необходимость регулирования напряжения в цепях.
  • В связи с постоянным напряжением 3.2 В на выходе, четыре батареи могут быть размещены последовательно для получения номинального напряжения на выходе в 12.8 В. Это приближается к номинальному напряжению свинцово-кислотных аккумуляторов с шестью ячейками. И, наряду с хорошими характеристиками безопасности LFP батарей, это делает их хорошей потенциальной заменой для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в многих приложениях, таких как автомобилестроение и приложения солнечной энергетики.
  • Использование фосфатов позволяет избежать затрат на кобальт и экологических проблем, в частности, озабоченность по поводу кобальта попадающего в окружающую среду при неправильной утилизации.
  • LiFePO4 имеет более высокий пиковый ток или мощность, чем у LiCoO2.
  • Плотность энергии (энергия / объём) новой батареи LFP примерно на 14% ниже, чем у новых литий-ионных батарей.
  • Ячейки LiFePO4 имеют более низкую скорость разряда, чем свинцово-кислотные или литий-ионные батареи. Так как скорость разряда определяется в процентах от ёмкости батареи, то более высокая скорость разряда может быть достигнута в более ёмких батареях (больше ампер-часов). Однако могут быть использованы ячейки LiFePO4 с высоким током разряда (которые имеют более высокую скорость разряда, чем свинцово-кислотные батареи или LiCoO2 той же мощности).
  • Из-за более медленного снижения плотности энергии, спустя некоторое время эксплуатации, LiFePO4 ячейки уже имеют большую плотность энергии, чем LiCoO2 и литий-ионные ячейки.
  • LiFePO4 ячейки медленнее теряют ёмкость, чем литий-ионные аккумуляторы, такие как LiCoO2, кобальт или марганец, LiMn2O4, шпинель, литий-полимерные или литий-ионные батареи.
  • Одним из важных преимуществ по сравнению с другими видами литий-ионных батарей, является термическая и химическая стабильность, что существенно повышает безопасность батареи.

Производители

На данный момент большинство заводов по производству литий-железо-фосфатных аккумуляторов сосредоточено в Китае. Однако и в России в Новосибирске создаётся предприятие при совместном участии ОАО «Роснано», ООО «ЛИОТЕХ» по производству данных аккумуляторов[2][3][4][5].

  • Coslight Technology International Group Limited
  • Benning
  • Лиотех.
  • A123Systems.
  • BYD Company[6].
  • Shandong Hipower New Energy Group.
  • China Sun Group.
  • Lithium Technology Corporation.
  • Tenergy.
  • Thunder Sky Group.
  • Valence Technology.
  • K2 Energy.
  • FULLRIVER Battery.
  • Zhuhai Yintong Energy.
  • Optimum Battery
  1. ↑ Перейти к:1 2 О ресурсе LiFePO4-аккумуляторов A123.
  2. ↑ ЛИОТЕХ и PNK Group подписали соглашение о начале строительства в Новосибирске предприятия по производству литий-ионных батарей.
  3. ↑ Производство литий-ионных аккумуляторов будет запущено в 2011 году.
  4. ↑ Источник питания требует замены.
  5. ↑ Сибирский силикон: какие ошибки Анатолий Чубайс допустил в «Роснано» | Forbes.ru
  6. ↑ China Daily 2008-12-16 08:13 "BYD zooms past Toyota, GM in electric car race"

Данный тип аккумулятора активно применяется в электромобилях.

intellect.ml

Литий-железо-фосфатный аккумулятор для автомобиля может вскоре вытеснить с рынка свинцово-кислотный аналог — Мир технологий

Привычный всем автомобилистам свинцово-серный аккумулятор не очень сильно изменился с момента изобретения за больше чем сто лет своего существования. Преимущества его использования в современных автомобилях очевидны, ведь он способен создавать ток большой величины для запуска двигателя, не очень сильно теряет свои характеристики при минусовых температурах, и недорого обходится своему владельцу. В то же время его вес составляет порядка 15 килограмм при достаточно внушительных размерах, его содержимое ядовито для окружающей среды, и к тому же он выходит из строя меньше чем через 1000 циклов перезарядки.

Инженеры компании Ohm предлагают заменить свинцово-серный аккумулятор новой разновидностью литий-ионного типа, созданный на основе литий-железо-фосфатных соединений (LFP). По своим характеристикам такой аккумулятор превосходит свинцово-кислотный аналог. Ведь значение саморазряда у него низкое, а заряжаться он может высоким током, благодаря чему полную зарядку можно обеспечить за несколько минут. Он теряет меньшую емкость на морозе, а количество циклов перезарядки у него превышает несколько тысяч. К тому же вес автомобильного аккумулятора LFP составит всего 3 килограмма.

В то же время аккумулятор типа LFP не лишен и определенных недостатков. Для его зарядки требуется интеллектуальный блок управления, а цена первых версий, выпущенных компанией Ohm на рынок, составляет порядка 200 долларов. Впрочем, производитель обещает увеличение срока службы аккумулятора нового типа в 2 раза по сравнению со свинцово-серным аналогом, так что в перспективе его цена будет достаточно привлекательной для конечных покупателей.

Новую версию LFP-аккумулятора разработчик сделал в типоразмерах обычного. Из-за гораздо меньших габаритов самого аккумуляторного блока в корпус поместилась интеллектуальный блок зарядки, который позволит заряжать батарею и не позволит ей полностью разрядиться. Если владелец автомобиля случайно оставит фары включенными, то LFP-аккумулятор после определенного момента попросту отключит питание в сети автомобиля. Впрочем, логика аккумулятора все равно сохранит определенную емкость, которая позволит завести двигатель машины.

Из минусов также стоит отметить, что по сравнению со свинцово-кислотным аналогом LFP-аккумулятор обладает меньшей емкостью. Так, при выключенном двигателе радио от аккумулятора можно слушать примерно 40 минут, в то время как от свинцово-серного – порядка нескольких часов. Также не до конца понятно, что произойдет с электрооборудованием автомобиля в случае внезапного полного обесточивания сети.

В настоящее время компания Ohm проводит испытания своего нового аккумулятора. Будем надеяться, что создателям удастся улучшить свой продукт и добиться показателей не ниже чем у своего свинцово-кислотного собрата.

 

Для сравнения характеристики разряда свинцового (первая диаграмма) и LFP (вторая диаграмма) аккумуляторов:

ohm2 ohm3

gsmavto.com

Китайские LFP аккумулятор Производители, LFP аккумулятор Производители и Поставщики на ru.Made-in-China.com-страница 2

Основные Продукции: Цилиндрические Батареи, LiFePO4 Батарея для Эв, Высокая Скорость Литий- Полимерные Аккумуляторы, Заряд Батареи Эв, Батарея Мобильного Телефона и Зарядное Устройство

ru.made-in-china.com