Batteria LiFePO4

I rapporti di u terzu trimestre di Tesla di u 2021 anu annunziatu una transizione à e batterie LiFePO4 cum'è u novu standard in i so veiculi. Ma chì sò esattamente e batterie LiFePO4 ?

NEW YORK, NEW YORK, USA, 26 di maghju 2022 /EINPresswire.com / — Sò una megliu alternativa à e batterie Li-Ion ? Cumu si distinguenu queste batterie da l'altre batterie ?

Introduzione à e batterie LiFePO4

Una batteria à u fosfatu di litiu-ferru (LFP) hè una batteria à ioni di litiu cù tassi di carica è scarica più veloci. Hè una batteria ricaricabile cù LiFePO4 cum'è catodu è un elettrodu di carbone grafiticu cù supportu metallicu cum'è anodu.

E batterie LiFePO4 anu una densità energetica più bassa chè e batterie à ioni di litiu è tensioni di funziunamentu più basse. Anu una bassa velocità di scarica cù curve urizzuntali è sò più sicure chè e batterie à ioni di litiu. Queste batterie sò ancu cunnisciute cum'è batterie à ferrofosfatu di litiu.

L'invenzione di e batterie LiFePO4

E batterie LiFePO4 sò state inventate da John B. Goodenough è Arumugam Manthiram. Eranu trà i primi à determinà i materiali utilizati in e batterie à ioni di litiu. I materiali di l'anodu ùn sò micca ideali per e batterie à ioni di litiu per via di a so tendenza à cortocircuità immediata.

I scientifichi anu scupertu chì i materiali di i catodi sò megliu paragunati à i catodi di e batterie à ioni di litiu. Questu hè particularmente notevule in e varianti di batterie LiFePO4. Migliuranu a stabilità è a cunduttività è migliuranu una varietà di altri aspetti.

Oghje ghjornu, e batterie LiFePO4 si trovanu in ogni locu è anu diverse applicazioni, cumprese l'usu in barche, sistemi solari è veiculi. E batterie LiFePO4 sò senza cobaltu è menu care chè a maiò parte di l'alternative. Ùn sò micca tossiche è anu una durata di conservazione più longa.

Specifiche di a batteria LFP -

A funzione di i sistemi di gestione di a batteria in e batterie LFP

E batterie LFP sò cumposte da più cà solu cellule cunnesse; anu un sistema chì assicura chì a batteria resti in limiti di sicurezza. Un sistema di gestione di a batteria (BMS) prutege, cuntrolla è monitorizza a batteria in cundizioni operative per assicurà a sicurezza è allargà a durata di vita di a batteria.

A funzione di i Sistemi di Gestione di Batterie in Batterie LFP -

Malgradu u fattu chì e cellule di fosfatu di litiu-ferru sò più tolleranti, sò quantunque propensi à a sovratensione durante a carica, ciò chì riduce e prestazioni. U materiale impiegatu per u catodu puderia deteriorassi è perde a so stabilità. U BMS regula a pruduzzione di ogni cellula è assicura chì a tensione massima di a batteria sia mantenuta.

Quandu i materiali di l'elettrodi si degradanu, a sottutensione diventa una preoccupazione seria. Se a tensione di una cellula scende sottu à una soglia specifica, u BMS scollega a batteria da u circuitu. Serve ancu cum'è un bloccu di salvezza in una cundizione di sovracorrente è spegnerà u so funziunamentu durante un cortocircuitu.

Batterie LiFePO4 vs. Batterie à ioni di litiu

E batterie LiFePO4 ùn sò micca adatte per i dispositivi indossabili cum'è l'orologi. Anu una densità di energia più bassa chè qualsiasi altra batteria à u litiu. Tuttavia, sò a megliu scelta per i sistemi di energia solare, i camper, i carretti da golf, e barche à bassa marea è e motociclette elettriche.

★Unu di i principali vantaghji di ste batterie hè a so durata di vita.

Queste batterie ponu durà più di 4 volte di più cà l'altre. Sò più sicure è ponu ghjunghje sin'à u 100% di prufundità di scarica, ciò chì significa chì ponu esse aduprate per un periodu più longu.

Quì sottu sò altre ragioni per chì queste batterie sò una megliu alternativa à e batterie Li-ion.

★ Costu bassu

E batterie LFP sò cumposte di ferru è fosforu, estratte à grande scala, è sò economiche. U costu di e batterie LFP hè stimatu esse finu à u 70% più bassu per kg chè e batterie NMC ricche di nichel. A so cumpusizione chimica furnisce un vantaghju di costu. I prezzi di e cellule più bassi riportati per e batterie LFP sò cascati sottu à $ 100 / kWh per a prima volta in u 2020.

★Picculu impattu ambientale
E batterie LFP ùn cuntenenu micca nichelu o cobaltu, chì sò cari è anu un grande impattu ambientale. Queste batterie sò ricaricabili, ciò chì dimostra a so rispettu di l'ambiente.

★Efficienza è Prestazioni Migliurate
E batterie LFP sò cunnisciute per u so longu ciclu di vita, ciò chì li rende una scelta pupulare per l'applicazioni chì necessitanu una putenza affidabile è consistente in u tempu. Queste batterie sperimentanu tassi di perdita di capacità più lenti cà altre batterie à ioni di litiu, ciò chì aiuta à priservà e so prestazioni à longu andà. Inoltre, anu una tensione di funziunamentu più bassa, chì risulta in una minore resistenza interna è velocità di carica/scarica più veloci.

★ Sicurezza è stabilità migliorate
E batterie LFP sò termicamente è chimicamente stabili, dunque sò menu propensi à splode o à piglià focu. LFP produce un sestu di u calore di l'NMC riccu di nichel. Siccomu u ligame Co-O hè più forte in e batterie LFP, l'atomi d'ossigenu sò liberati più lentamente s'elli sò in cortu circuitu o surriscaldati. Inoltre, ùn ferma micca lithium in e cellule cumpletamente cariche, ciò chì li rende assai resistenti à a perdita d'ossigenu paragunatu à e reazioni esotermiche osservate in altre cellule di lithium.

★Chjucu è ligeru
E batterie LFP sò guasi 50% più leggere di e batterie à l'ossidu di litiu-manganesu. Sò finu à u 70% più leggere di e batterie à piombu-acidu. Quandu si usa una batteria LiFePO4 in un veiculu, si usa menu benzina è si hà più manuvrabilità. Sò ancu chjuche è compatte, chì vi permettenu di risparmià spaziu nantu à u vostru scooter, barca, camper o applicazione industriale.

Batterie LiFePO4 vs. Batterie senza litiu
E batterie senza litiu anu una quantità di vantaghji, ma hè prubabile chì sianu rimpiazzate à mediu termine, datu u putenziale di e nuove batterie LiFePo4, postu chì a tecnulugia più vechja hè cara è menu efficiente.

☆Batterie à piombu-acidu
E batterie à piombu-acidu ponu parè esse economiche à u principiu, ma finiscenu per esse più care à longu andà. Questu hè duvutu à u fattu chì necessitanu una manutenzione è una sustituzione più frequenti. Una batteria LiFePO4 durerà 2-4 volte di più senza bisognu di manutenzione.

☆Batterie à gel
E batterie à gel, cum'è e batterie LiFePO4, ùn necessitanu micca ricariche frequenti è ùn perdenu micca a carica mentre sò almacenate. Ma e batterie à gel si caricanu à un ritmu più lentu. Devenu esse scollegate appena sò cumpletamente cariche per evità a distruzzione.

☆Batterie AGM
Mentre chì e batterie AGM anu un risicu elevatu di dannighjà si sottu à u 50% di capacità, e batterie LiFePO4 ponu esse scaricate cumpletamente senza alcun risicu di danni. Inoltre, hè difficiule di manteneli accese.

Applicazioni per e batterie LiFePO4
E batterie LiFePO4 anu parechje applicazioni preziose, cumprese

● Barche di pesca è kayak: Pudete passà più tempu nantu à l'acqua cù menu tempu di carica è più tempu di funziunamentu. U pesu menu facilita a manipulazione è aumenta a velocità durante e cumpetizioni di pesca à posta alta.

● Scooter è ciclomotori di mobilità: Ùn ci hè micca pesu mortu per rallentà. Caricate a vostra batteria à menu di a piena capacità per viaghji spontanei senza dannighjà la.

● Configurazioni solari: Purtate batterie LiFePO4 leggere induve a vita vi porta (ancu in muntagna o fora di a rete) per sfruttà l'energia di u sole.

●Usu cummerciale: Queste sò e batterie à u litiu più sicure è resistenti, ciò chì li rende ideali per applicazioni industriali cum'è macchine per pavimenti, portelloni elevatori è assai di più.

Inoltre, e batterie à u fosfatu di litiu-ferru alimentanu parechji altri dispositivi cum'è torce elettriche, sigarette elettroniche, apparecchiature radio, illuminazione d'emergenza è altri articuli.

Pussibilità per l'implementazione di LFP à larga scala
Mentre chì e batterie LFP sò menu care è più stabili cà l'alternative, a densità energetica hè stata un ostaculu significativu à l'adopzione generalizzata. E batterie LFP anu una densità energetica assai più bassa, chì varieghja trà u 15 è u 25%. Tuttavia, questu cambia cù l'usu di elettrodi più spessi cum'è quelli utilizati in u Model 3 fabbricatu in Shanghai, chì hà una densità energetica di 359Wh/litru.

A causa di u longu ciclu di vita di e batterie LFP, anu più capacità cà e batterie Li-ion di pesu paragunabile. Questu significa chì a densità energetica di ste batterie diventerà più simile cù u tempu.

Un altru ostaculu à l'adopzione di massa hè chì a Cina hà duminatu u mercatu per via di a quantità di brevetti LFP. Cù a scadenza di sti brevetti, ci hè speculazione chì a pruduzzione di LFP, cum'è a fabricazione di veiculi, serà lucalizzata.

I principali fabricatori d'automobili cum'è Ford, Volkswagen è Tesla utilizanu sempre di più a tecnulugia rimpiazzendu e formulazioni di nichel o cobalt. L'annunziu recente di Tesla in u so aghjurnamentu trimestrale hè solu l'iniziu. Tesla hà ancu furnitu un breve aghjurnamentu nantu à u so pacchettu di batterie 4680, chì avarà una densità d'energia è una autonomia più elevate. Hè ancu pussibule chì Tesla utilizerà a custruzzione "cella à pacchettu" per condensà più cellule è accoglie una densità d'energia più bassa.

Malgradu a so età,LFPè a riduzione di i costi di e batterie pò esse cruciale per accelerà l'adopzione di massa di i veiculi elettrici. Da u 2023, si prevede chì i prezzi di ioni di litiu saranu vicini à $ 100 / kWh. I LFP ponu permette à i pruduttori d'automobili di mette in risaltu fattori cum'è a cunvenienza o u tempu di ricarica piuttostu chè solu u prezzu.