LiFePO4 बैटरी

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी एक लिथियम-आयन बैटरी है जो सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में कार्बन का उपयोग करती है।
चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयरन फॉस्फेट में से कुछ लिथियम आयनों को निकाला जाता है, इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में स्थानांतरित किया जाता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड कार्बन सामग्री में एम्बेड किया जाता है;उसी समय, इलेक्ट्रॉन सकारात्मक इलेक्ट्रोड से निकलते हैं और रासायनिक प्रतिक्रिया के संतुलन को बनाए रखने के लिए बाहरी सर्किट से नकारात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुंचते हैं।डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयन नकारात्मक इलेक्ट्रोड से निकाले जाते हैं और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड तक पहुंचते हैं।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 बैटरियों में उच्च कार्यशील वोल्टेज, उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबे चक्र जीवन, अच्छा सुरक्षा प्रदर्शन, कम स्व-निर्वहन दर और कोई मेमोरी प्रभाव नहीं होने के फायदे हैं।
बैटरी संरचनात्मक विशेषताएं
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के बाईं ओर एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड है जो ओलिविन संरचना LiFePO4 सामग्री से बना है, जो एक एल्यूमीनियम पन्नी द्वारा बैटरी के सकारात्मक इलेक्ट्रोड से जुड़ा हुआ है।दाईं ओर कार्बन (ग्रेफाइट) से बनी बैटरी का नकारात्मक इलेक्ट्रोड है, जो तांबे की पन्नी द्वारा बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड से जुड़ा हुआ है।बीच में एक पॉलिमर विभाजक है, जो सकारात्मक इलेक्ट्रोड को नकारात्मक इलेक्ट्रोड से अलग करता है, और लिथियम आयन विभाजक से गुजर सकते हैं लेकिन इलेक्ट्रॉन नहीं।बैटरी का आंतरिक भाग इलेक्ट्रोलाइट से भरा होता है, और बैटरी को धातु के आवरण द्वारा भली भांति बंद करके सील किया जाता है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की विशेषताएं
उच्च ऊर्जा घनत्व

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

लंबा चक्र जीवन

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों का 1C चक्र जीवन आम तौर पर 2,000 गुना या 3,500 गुना से भी अधिक तक पहुंचता है, जबकि ऊर्जा भंडारण बाजार को 4,000-5,000 से अधिक बार की आवश्यकता होती है, जिससे 8-10 वर्षों का सेवा जीवन सुनिश्चित होता है, जो 1,000 चक्र से अधिक है टर्नरी बैटरियों का.लंबे समय तक चलने वाली लेड-एसिड बैटरियों 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 की नई 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 किया जाएगा।आगे की पंक्ति"।अच्छी सुरक्षा और कम लागत के फायदे के कारण लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों का व्यापक रूप से यात्री कारों, यात्री कारों, रसद वाहनों, कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों आदि में उपयोग किया जाता है।नीति से प्रभावित होकर, टर्नरी बैटरियां ऊर्जा घनत्व के लाभ के साथ एक प्रमुख स्थान रखती हैं, लेकिन लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियां अभी भी यात्री कारों, रसद वाहनों और अन्य क्षेत्रों में अपूरणीय लाभ रखती हैं।यात्री कारों के क्षेत्र में, "नई ऊर्जा वाहनों के प्रचार और अनुप्रयोग के लिए अनुशंसित मॉडलों की सूची" के 5वें, 6वें और 7वें बैच में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों की हिस्सेदारी लगभग 76%, 81%, 78% थी। 2018 में "कैटलॉग" के रूप में संदर्भित)%, अभी भी मुख्यधारा को बनाए हुए है।विशेष वाहनों के क्षेत्र में, 2018 में "कैटलॉग" के 5वें, 6वें और 7वें बैच में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों का हिस्सा क्रमशः 30%, 32% और 40% था, और अनुप्रयोगों का अनुपात धीरे-धीरे बढ़ गया है .
चीनी इंजीनियरिंग अकादमी के शिक्षाविद यांग युशेंग का मानना ​​है कि विस्तारित-रेंज इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का उपयोग न केवल वाहनों की सुरक्षा में सुधार कर सकता है, बल्कि विस्तारित-रेंज इलेक्ट्रिक वाहनों के विपणन का भी समर्थन कर सकता है। शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों के माइलेज, सुरक्षा, कीमत और लागत को ख़त्म करना।चार्जिंग, बाद में बैटरी की समस्या आदि के बारे में चिंता। 2007 से 2013 की अवधि के दौरान, कई कार कंपनियों ने विस्तारित-रेंज शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों की परियोजनाएं शुरू की हैं।

एप्लिकेशन को पावर पर प्रारंभ करें

पावर लिथियम बैटरी की विशेषताओं के अलावा, स्टार्टर लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी में तुरंत उच्च शक्ति का उत्पादन करने की क्षमता भी होती है।पारंपरिक लेड-एसिड बैटरी को एक किलोवाट घंटे से कम ऊर्जा वाली पावर लिथियम बैटरी से बदल दिया जाता है, और पारंपरिक स्टार्टर मोटर और जनरेटर को बीएसजी मोटर से बदल दिया जाता है।, इसमें न केवल निष्क्रिय स्टार्ट-स्टॉप का कार्य है, बल्कि इंजन शटडाउन और कोस्टिंग, कोस्टिंग और ब्रेकिंग एनर्जी रिकवरी, एक्सेलेरेशन बूस्टर और इलेक्ट्रिक क्रूज़ का कार्य भी है।

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 फायदे हैं, और बड़े पैमाने पर बिजली के लिए उपयुक्त, चरणहीन विस्तार का समर्थन करता है। ऊर्जा भंडारण, नवीकरणीय ऊर्जा बिजली 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 अनुप्रयोग ने लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की खपत में वृद्धि जारी रखी।
ऊर्जा भंडारण बाजार के बढ़ने के साथ, हाल के वर्षों में, कुछ बिजली बैटरी कंपनियों ने लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के लिए नए एप्लिकेशन बाजार खोलने के लिए ऊर्जा भंडारण व्यवसाय तैनात किया है।एक ओर, अल्ट्रा-लंबे जीवन, 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 की स्थापना को बढ़ावा देगा। एक नया बिजनेस मॉडल.दूसरी ओर, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का समर्थन करने वाली ऊर्जा भंडारण प्रणाली बाजार में मुख्यधारा की पसंद बन गई है।रिपोर्ट्स के मुताबिक, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों का इस्तेमाल इलेक्ट्रिक बसों, इलेक्ट्रिक ट्रकों, यूजर-साइड और ग्रिड-साइड फ्रीक्वेंसी रेगुलेशन में करने की कोशिश की गई है।
1. नवीकरणीय ऊर्जा विद्युत उत्पादन जैसे पवन ऊर्जा उत्पादन और फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन को ग्रिड से सुरक्षित रूप से जोड़ा जाता है।पवन ऊर्जा उत्पादन की अंतर्निहित यादृच्छिकता, रुक-रुक कर और अस्थिरता यह निर्धारित करती है कि इसका बड़े पैमाने पर विकास अनिवार्य रूप से बिजली प्रणाली के सुरक्षित संचालन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालेगा।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 के ट्रांसमिशन" हैं, बड़े पैमाने पर पवन फार्मों की ग्रिड से जुड़ी बिजली उत्पादन गंभीर चुनौतियां पेश करता है। बड़े पावर ग्रिडों का संचालन और नियंत्रण।
फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन परिवेश के तापमान, सौर प्रकाश की तीव्रता और मौसम की स्थिति से प्रभावित होता है, और फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन यादृच्छिक उतार-चढ़ाव की विशेषताओं को प्रस्तुत करता है।मेरा देश "विकेंद्रीकृत 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 कामकाजी परिस्थितियों के तेजी से रूपांतरण, लचीले संचालन मोड, उच्च दक्षता, सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण और मजबूत स्केलेबिलिटी की विशेषताएं हैं।स्थानीय वोल्टेज नियंत्रण समस्या, नवीकरणीय ऊर्जा बिजली उत्पादन की विश्वसनीयता में सुधार और बिजली की गुणवत्ता में सुधार, ताकि नवीकरणीय ऊर्जा एक सतत 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 और कम हो जाएगी।दीर्घकालिक सुरक्षा और विश्वसनीयता परीक्षणों के बाद, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का उपयोग पवन ऊर्जा और फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन जैसी नवीकरणीय ऊर्जा में किए जाने की उम्मीद है।ऊर्जा उत्पादन के सुरक्षित ग्रिड कनेक्शन और बिजली की गुणवत्ता में सुधार के लिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
2 पावर ग्रिड पीक विनियमन।पावर ग्रिड पीक रेगुलेशन का मुख्य साधन हमेशा पंप स्टोरेज पावर स्टेशन रहे हैं।क्योंकि पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन को दो जलाशयों, ऊपरी और निचले जलाशयों के निर्माण की आवश्यकता होती है, जो भौगोलिक परिस्थितियों से काफी प्रतिबंधित होते हैं, मैदानी क्षेत्र में निर्माण करना आसान नहीं होता है, और क्षेत्र बड़ा होता है और रखरखाव की लागत अधिक होती है।पावर ग्रिड के पीक लोड से निपटने के लिए, भौगोलिक परिस्थितियों तक सीमित नहीं, मुफ्त साइट चयन, कम निवेश, कम भूमि पर कब्जा, कम रखरखाव लागत, पंप किए गए स्टोरेज पावर स्टेशन को बदलने के लिए लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली का उपयोग। पावर ग्रिड पीक रेगुलेशन की प्रक्रिया में 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 एकाधिक 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 कटौती को कम या टाल सकती है, और अस्पतालों, बैंकों, कमांड और नियंत्रण केंद्रों, डेटा प्रोसेसिंग केंद्रों, रासायनिक सामग्री उद्योगों और परिशुद्धता में सुरक्षित और विश्वसनीय बिजली आपूर्ति सुनिश्चित कर सकती है। विनिर्माण उदयोग।एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते।
4 यूपीएस बिजली की आपूर्ति।चीन की अर्थव्यवस्था के निरंतर और तेजी से विकास ने यूपीएस बिजली आपूर्ति उपयोगकर्ताओं की जरूरतों के विकेंद्रीकरण को जन्म दिया है, जिससे अधिक उद्योगों और अधिक उद्यमों के पास यूपीएस बिजली आपूर्ति की निरंतर मांग है।
लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों 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 बैटरियों का उपयोग उनके अच्छे चक्र जीवन, सुरक्षा, कम तापमान प्रदर्शन और अन्य फायदों के कारण सैन्य क्षेत्र में भी 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।