LiFePO4 बैटरी

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी एक लिथियम-आयन बैटरी है, जिसमें धनात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में कार्बन का उपयोग किया जाता है।
चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयरन फॉस्फेट में से कुछ लिथियम आयन निकाले जाते हैं, इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में स्थानांतरित किए जाते हैं, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड कार्बन सामग्री में एम्बेड किए जाते हैं; उसी समय, इलेक्ट्रॉनों को सकारात्मक इलेक्ट्रोड से मुक्त किया जाता है और रासायनिक प्रतिक्रिया के संतुलन को बनाए रखने के लिए बाहरी सर्किट से नकारात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुंचता है। डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयनों को नकारात्मक इलेक्ट्रोड से निकाला जाता है और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुंचता है। उसी समय, नकारात्मक इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रॉनों को छोड़ता है और बाहरी दुनिया के लिए ऊर्जा प्रदान करने के लिए बाहरी सर्किट से सकारात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुंचता है।
LiFePO4 बैटरी में उच्च कार्यशील वोल्टेज, उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबा चक्र जीवन, अच्छा सुरक्षा प्रदर्शन, कम स्व-निर्वहन दर और कोई स्मृति प्रभाव नहीं होने के फायदे हैं।
बैटरी संरचनात्मक विशेषताएँ
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के बाईं ओर एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड है जो ओलिवाइन संरचना LiFePO4 सामग्री से बना है, जो बैटरी के सकारात्मक इलेक्ट्रोड से एल्युमिनियम फॉयल द्वारा जुड़ा हुआ है। दाईं ओर कार्बन (ग्रेफाइट) से बना बैटरी का नकारात्मक इलेक्ट्रोड है, जो तांबे की पन्नी द्वारा बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड से जुड़ा हुआ है। बीच में एक पॉलीमर सेपरेटर है, जो सकारात्मक इलेक्ट्रोड को नकारात्मक इलेक्ट्रोड से अलग करता है, और लिथियम आयन विभाजक से गुजर सकते हैं लेकिन इलेक्ट्रॉन नहीं। बैटरी का अंदरूनी हिस्सा इलेक्ट्रोलाइट से भरा होता है, और बैटरी को धातु के आवरण द्वारा सील कर दिया जाता है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की विशेषताएं
उच्च ऊर्जा घनत्व

रिपोर्टों के अनुसार, 2018 में बड़े पैमाने पर उत्पादित स्क्वायर एल्यूमीनियम शेल लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की ऊर्जा घनत्व लगभग 160Wh / kg है। 2019 में, कुछ उत्कृष्ट बैटरी निर्माता संभवतः 175-180Wh / kg के स्तर को प्राप्त कर सकते हैं। चिप प्रौद्योगिकी और क्षमता को बड़ा बनाया जाता है, या 185Wh / kg प्राप्त किया जा सकता है।
अच्छा सुरक्षा प्रदर्शन
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के कैथोड सामग्री का विद्युत रासायनिक प्रदर्शन अपेक्षाकृत स्थिर है, जो निर्धारित करता है कि इसमें एक स्थिर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्लेटफ़ॉर्म है। इसलिए, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान बैटरी की संरचना नहीं बदलेगी, और यह जलेगी और फटेगी नहीं। यह चार्जिंग, निचोड़ने और एक्यूपंक्चर जैसी विशेष परिस्थितियों में अभी भी बहुत सुरक्षित है।

लंबा जीवन चक्र

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का 1C चक्र जीवन आम तौर पर 2,000 गुना या 3,500 गुना से भी अधिक तक पहुँच जाता है, जबकि ऊर्जा भंडारण बाजार को 4,000-5,000 गुना से अधिक की आवश्यकता होती है, जिससे 8-10 वर्षों का सेवा जीवन सुनिश्चित होता है, जो कि टर्नरी बैटरी के 1,000 चक्रों से अधिक है। लंबे जीवन वाली लेड-एसिड बैटरी का चक्र जीवन लगभग 300 गुना है।
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का औद्योगिक अनुप्रयोग

नवीन ऊर्जा वाहन उद्योग का अनुप्रयोग

मेरे देश की "ऊर्जा-बचत और नई ऊर्जा वाहन उद्योग विकास योजना" का प्रस्ताव है कि "मेरे देश के नए ऊर्जा वाहन विकास का समग्र लक्ष्य है: 2020 तक, नई ऊर्जा वाहनों का संचयी उत्पादन और बिक्री 5 मिलियन यूनिट तक पहुंच जाएगी, और मेरे देश की ऊर्जा-बचत और नई ऊर्जा वाहन उद्योग पैमाने दुनिया में रैंक करेगा। अग्रिम पंक्ति"। लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का उपयोग यात्री कारों, यात्री कारों, लॉजिस्टिक्स वाहनों, कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों आदि में व्यापक रूप से किया जाता है, क्योंकि उनकी अच्छी सुरक्षा और कम लागत के फायदे हैं। नीति से प्रभावित होकर, टर्नरी बैटरी ऊर्जा घनत्व के लाभ के साथ एक प्रमुख स्थान रखती हैं, लेकिन लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी अभी भी यात्री कारों, लॉजिस्टिक्स वाहनों और अन्य क्षेत्रों में अपूरणीय लाभ रखती हैं। यात्री कारों के क्षेत्र में, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ने 2018 में "नई ऊर्जा वाहनों के प्रचार और अनुप्रयोग के लिए अनुशंसित मॉडलों की सूची" (इसके बाद "कैटलॉग" के रूप में संदर्भित) के 5वें, 6वें और 7वें बैचों में लगभग 76%, 81%, 78% का हिसाब लगाया। %, अभी भी मुख्यधारा को बनाए रखते हुए। विशेष वाहनों के क्षेत्र में, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ने 2018 में "कैटलॉग" के 5वें, 6वें और 7वें बैचों में क्रमशः लगभग 30%, 32% और 40% का हिसाब लगाया, और अनुप्रयोगों का अनुपात धीरे-धीरे बढ़ा है।
चाइनीज एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग के शिक्षाविद यांग यूशेंग का मानना ​​है कि विस्तारित-रेंज इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के उपयोग से न केवल वाहनों की सुरक्षा में सुधार हो सकता है, बल्कि विस्तारित-रेंज इलेक्ट्रिक वाहनों के बाजारीकरण का भी समर्थन हो सकता है, जिससे शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों की माइलेज, सुरक्षा, कीमत और लागत में कमी, चार्जिंग, बाद में बैटरी की समस्या आदि की चिंता दूर हो सकती है। 2007 से 2013 की अवधि के दौरान, कई कार कंपनियों ने विस्तारित-रेंज शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों की परियोजनाएं शुरू की हैं।

पावर पर एप्लिकेशन प्रारंभ करें

पावर लिथियम बैटरी की विशेषताओं के अलावा, स्टार्टर लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी में तुरंत उच्च शक्ति आउटपुट करने की क्षमता भी होती है। पारंपरिक लीड-एसिड बैटरी को एक किलोवाट घंटे से कम ऊर्जा वाली पावर लिथियम बैटरी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और पारंपरिक स्टार्टर मोटर और जनरेटर को बीएसजी मोटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। , न केवल निष्क्रिय स्टार्ट-स्टॉप का कार्य है, बल्कि इंजन शटडाउन और कोस्टिंग, कोस्टिंग और ब्रेकिंग ऊर्जा वसूली, त्वरण बूस्टर और इलेक्ट्रिक क्रूज के कार्य भी हैं।

ऊर्जा भंडारण बाजार में अनुप्रयोग

LiFePO4 बैटरी में उच्च कार्यशील वोल्टेज, उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबा चक्र जीवन, कम स्व-निर्वहन दर, कोई मेमोरी प्रभाव नहीं, हरित पर्यावरण संरक्षण आदि जैसे अद्वितीय लाभों की एक श्रृंखला है, और यह चरणहीन विस्तार का समर्थन करता है, बड़े पैमाने पर विद्युत ऊर्जा भंडारण के लिए उपयुक्त है, अक्षय ऊर्जा पावर स्टेशनों में बिजली उत्पादन के सुरक्षित ग्रिड कनेक्शन, पावर ग्रिड पीक विनियमन, वितरित बिजली स्टेशनों, यूपीएस बिजली आपूर्ति और आपातकालीन बिजली आपूर्ति प्रणालियों के क्षेत्र में अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।
अंतरराष्ट्रीय बाजार अनुसंधान संगठन जीटीएम रिसर्च द्वारा हाल ही में जारी नवीनतम ऊर्जा भंडारण रिपोर्ट के अनुसार, 2018 में चीन में ग्रिड-साइड ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं के आवेदन ने लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की खपत में वृद्धि जारी रखी।
ऊर्जा भंडारण बाजार के उदय के साथ, हाल के वर्षों में, कुछ पावर बैटरी कंपनियों ने लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के लिए नए अनुप्रयोग बाजारों को खोलने के लिए ऊर्जा भंडारण व्यवसाय को तैनात किया है। एक ओर, अल्ट्रा-लॉन्ग लाइफ, सुरक्षित उपयोग, बड़ी क्षमता और हरित पर्यावरण संरक्षण की विशेषताओं के कारण, लिथियम आयरन फॉस्फेट को ऊर्जा भंडारण के क्षेत्र में स्थानांतरित किया जा सकता है, जो मूल्य श्रृंखला का विस्तार करेगा और एक नए व्यापार मॉडल की स्थापना को बढ़ावा देगा। दूसरी ओर, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का समर्थन करने वाली ऊर्जा भंडारण प्रणाली बाजार में मुख्यधारा की पसंद बन गई है। रिपोर्टों के अनुसार, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी को इलेक्ट्रिक बसों, इलेक्ट्रिक ट्रकों, उपयोगकर्ता-पक्ष और ग्रिड-साइड आवृत्ति विनियमन में उपयोग करने की कोशिश की गई है।
1. पवन ऊर्जा उत्पादन और फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन जैसे नवीकरणीय ऊर्जा बिजली उत्पादन को ग्रिड से सुरक्षित रूप से जोड़ा जाता है। पवन ऊर्जा उत्पादन की अंतर्निहित यादृच्छिकता, आंतरायिकता और अस्थिरता यह निर्धारित करती है कि इसके बड़े पैमाने पर विकास का अनिवार्य रूप से बिजली प्रणाली के सुरक्षित संचालन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा। पवन ऊर्जा उद्योग के तेजी से विकास के साथ, विशेष रूप से मेरे देश में अधिकांश पवन फार्म "बड़े पैमाने पर केंद्रीकृत विकास और लंबी दूरी की संचरण" हैं, बड़े पैमाने पर पवन फार्मों की ग्रिड से जुड़ी बिजली उत्पादन बड़े बिजली ग्रिड के संचालन और नियंत्रण के लिए गंभीर चुनौतियां पेश करता है।
फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन परिवेश के तापमान, सौर प्रकाश की तीव्रता और मौसम की स्थिति से प्रभावित होता है, और फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन यादृच्छिक उतार-चढ़ाव की विशेषताओं को प्रस्तुत करता है। मेरा देश "विकेन्द्रीकृत विकास, कम वोल्टेज ऑन-साइट पहुंच" और "बड़े पैमाने पर विकास, मध्यम और उच्च वोल्टेज पहुंच" की विकास प्रवृत्ति प्रस्तुत करता है, जो पावर ग्रिड पीक विनियमन और बिजली प्रणालियों के सुरक्षित संचालन के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखता है।
इसलिए, बड़ी क्षमता वाले ऊर्जा भंडारण उत्पाद ग्रिड और नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के बीच विरोधाभास को हल करने में एक महत्वपूर्ण कारक बन गए हैं। लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली में काम करने की स्थिति के तेजी से रूपांतरण, लचीले संचालन मोड, उच्च दक्षता, सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण और मजबूत स्केलेबिलिटी की विशेषताएं हैं। स्थानीय वोल्टेज नियंत्रण समस्या, अक्षय ऊर्जा बिजली उत्पादन की विश्वसनीयता में सुधार और बिजली की गुणवत्ता में सुधार, ताकि अक्षय ऊर्जा एक निरंतर और स्थिर बिजली आपूर्ति बन सके।
क्षमता और पैमाने के निरंतर विस्तार और एकीकृत प्रौद्योगिकी की निरंतर परिपक्वता के साथ, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की लागत में और कमी आएगी। दीर्घकालिक सुरक्षा और विश्वसनीयता परीक्षणों के बाद, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का उपयोग पवन ऊर्जा और फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन जैसे नवीकरणीय ऊर्जा में किए जाने की उम्मीद है। इसका व्यापक रूप से ऊर्जा उत्पादन के सुरक्षित ग्रिड कनेक्शन और बिजली की गुणवत्ता में सुधार में उपयोग किया गया है।
2 पावर ग्रिड पीक विनियमन। पावर ग्रिड पीक विनियमन का मुख्य साधन हमेशा से पंप स्टोरेज पावर स्टेशन रहा है। क्योंकि पंप स्टोरेज पावर स्टेशन को दो जलाशयों, ऊपरी और निचले जलाशयों का निर्माण करने की आवश्यकता होती है, जो भौगोलिक परिस्थितियों से बहुत सीमित हैं, इसे समतल क्षेत्र में बनाना आसान नहीं है, और क्षेत्र बड़ा है और रखरखाव लागत अधिक है। पंप स्टोरेज पावर स्टेशन को बदलने के लिए लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली का उपयोग, पावर ग्रिड के पीक लोड से निपटने के लिए, भौगोलिक परिस्थितियों से सीमित नहीं, मुफ्त साइट चयन, कम निवेश, कम भूमि अधिग्रहण, कम रखरखाव लागत, पावर ग्रिड पीक विनियमन की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।
3 वितरित बिजली स्टेशन। बड़े पावर ग्रिड के दोषों के कारण, बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता, दक्षता, सुरक्षा और विश्वसनीयता आवश्यकताओं की गारंटी देना मुश्किल है। महत्वपूर्ण इकाइयों और उद्यमों के लिए, बैकअप और सुरक्षा के रूप में अक्सर दोहरी बिजली आपूर्ति या यहां तक ​​कि कई बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है। लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली पावर ग्रिड विफलताओं और विभिन्न अप्रत्याशित घटनाओं के कारण होने वाली बिजली की कटौती को कम या टाल सकती है, और अस्पतालों, बैंकों, कमांड और नियंत्रण केंद्रों, डेटा प्रोसेसिंग केंद्रों, रासायनिक सामग्री उद्योगों और सटीक विनिर्माण उद्योगों में सुरक्षित और विश्वसनीय बिजली आपूर्ति सुनिश्चित कर सकती है। एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएं।
4 यूपीएस बिजली आपूर्ति। चीन की अर्थव्यवस्था के निरंतर और तेजी से विकास ने यूपीएस बिजली आपूर्ति उपयोगकर्ताओं की जरूरतों के विकेंद्रीकरण को जन्म दिया है, जिसके कारण अधिक उद्योगों और अधिक उद्यमों में यूपीएस बिजली आपूर्ति की निरंतर मांग है।
लीड-एसिड बैटरी की तुलना में, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी में लंबे चक्र जीवन, सुरक्षा और स्थिरता, हरित पर्यावरण संरक्षण और कम स्व-निर्वहन दर के फायदे हैं। व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा।

अन्य क्षेत्रों में अनुप्रयोग

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का उपयोग सैन्य क्षेत्र में भी उनके अच्छे चक्र जीवन, सुरक्षा, कम तापमान प्रदर्शन और अन्य लाभों के कारण व्यापक रूप से किया जाता है। 10 अक्टूबर, 2018 को, शेडोंग में एक बैटरी कंपनी ने पहली क़िंगदाओ सैन्य-नागरिक एकीकरण प्रौद्योगिकी नवाचार उपलब्धि प्रदर्शनी में एक मजबूत उपस्थिति दर्ज की, और -45 ℃ सैन्य अल्ट्रा-कम तापमान बैटरी सहित सैन्य उत्पादों का प्रदर्शन किया।