Ceallraí LiFePO4

D’fhógair tuarascálacha Tesla don tríú ráithe de 2021 go raibh siad ag aistriú chuig cadhnraí LiFePO4 mar an caighdeán nua ina bhfeithiclí. Ach cad go díreach is cadhnraí LiFePO4 iad?

CATHAIR NUA-EABHRAC, CATHAIR NUA-EABHRAC, SAM, 26 Bealtaine, 2022 /EINPresswire.com / — An rogha eile níos fearr iad ná cadhnraí Li-Ion? Cén chaoi a bhfuil na cadhnraí seo difriúil ó chadhnraí eile?

Réamhrá ar Chadhnraí LiFePO4

Is ceallraí litiam-ian í ceallraí fosfáit iarainn litiam (LFP) a bhfuil rátaí luchtaithe agus díluchtaithe níos tapúla aici. Is ceallraí in-athluchtaithe í le LiFePO4 mar chatóid agus leictreoid charbóin ghrafaiticeach le tacaíocht mhiotalach mar anóid.

Tá dlús fuinnimh níos ísle ag cadhnraí LiFePO4 ná cadhnraí litiam-ian agus voltais oibriúcháin níos ísle. Tá ráta urscaoilte íseal acu le cuar cothrománach agus tá siad níos sábháilte ná Li-ian. Tugtar cadhnraí ferrophosphate litiam ar na cadhnraí seo freisin.

Aireagán Cadhnraí LiFePO4

Cheap John B. Goodenough agus Arumugam Manthiram cadhnraí LiFePO4. Bhí siad i measc na chéad daoine a chinn na hábhair a úsáidtear i gcadhnraí litiam-ian. Níl ábhair anóid oiriúnach do chadhnraí litiam-ian mar gheall ar a gclaonadh chun gearrchiorcad láithreach.

Fuair ​​eolaithe amach go bhfuil ábhair chatóide níos fearr i gcomparáid le catóidí ceallraí litiam-ian. Tá sé seo suntasach go háirithe sna cineálacha ceallraí LiFePO4. Feabhsaíonn siad cobhsaíocht agus seoltacht agus feabhsaíonn siad réimse gnéithe eile.

Na laethanta seo, faightear cadhnraí LiFePO4 i ngach áit agus tá feidhmeanna éagsúla acu, lena n-áirítear úsáid i mbáid, i gcórais ghréine agus i bhfeithiclí. Tá cadhnraí LiFePO4 saor ó chóbalt agus níos saoire ná an chuid is mó de na roghanna eile. Níl siad tocsaineach agus tá seilfré níos faide acu.

Sonraíochtaí Ceallraí LFP -

Feidhm na gCóras Bainistíochta Ceallraí i gCadhnraí LFP

Tá níos mó ná cealla ceangailte i gcadhnraí LFP; tá córas acu a chinntíonn go bhfanann an ceallraí laistigh de theorainneacha sábháilte. Déanann córas bainistíochta ceallraí (BMS) an ceallraí a chosaint, a rialú agus a mhonatóiriú faoi dhálaí oibriúcháin chun slándáil a chinntiú agus saolré na ceallraí a shíneadh.

Feidhm na gCóras Bainistíochta Ceallraí i gCadhnraí LFP -

In ainneoin go bhfuil cealla fosfáit iarainn litiam níos fulangaí, bíonn siad seans maith go mbeidh róvoltas iontu le linn muirir, rud a laghdaíonn feidhmíocht. D’fhéadfadh an t-ábhar a úsáidtear don chatóid dul in olcas agus a chobhsaíocht a chailleadh. Rialaíonn an BMS aschur gach cille agus cinntíonn sé go gcoimeádtar uasvoltas na ceallraí.

De réir mar a dhíghrádaíonn ábhair na leictreoidí, bíonn an-ábhar imní ann faoin bhfo-voltas. Má thiteann voltas aon chille faoi bhun tairseach shonraithe, dícheanglaíonn an BMS an ceallraí ón gciorcad. Feidhmíonn sé freisin mar chúltaca i riocht ró-shrutha agus múchtar a hoibriú le linn ciorcad gearr.

Cadhnraí LiFePO4 vs. Cadhnraí Litiam-Ion

Níl na cadhnraí LiFePO4 oiriúnach do ghléasanna inchaite ar nós uaireadóirí. Tá dlús fuinnimh níos ísle acu ná aon chadhnraí litiam eile. Mar sin féin, is iad an rud is fearr do chórais fuinnimh gréine, RVanna, cairteacha gailf, báid dord, agus gluaisrothair leictreacha.

★Ceann de na príomhbhuntáistí a bhaineann leis na cadhnraí seo ná a saolré.

Is féidir leis na cadhnraí seo maireachtáil níos mó ná 4 huaire níos faide ná cinn eile. Tá siad níos sábháilte agus is féidir leo doimhneacht urscaoilte suas le 100% a bhaint amach, rud a chiallaíonn gur féidir iad a úsáid ar feadh tréimhse níos faide.

Seo thíos cúiseanna breise gur rogha níos fearr iad na cadhnraí seo seachas cadhnraí ian litiam.

★Costas Íseal

Tá cadhnraí LFP comhdhéanta d'iarann ​​agus fosfar, a mhianaítear ar scála ollmhór, agus tá siad saor. Meastar go bhfuil costas cadhnraí LFP chomh mór le 70 faoin gcéad níos ísle in aghaidh an chileagraim ná cadhnraí NMC atá saibhir i nicil. Soláthraíonn a gcomhdhéanamh ceimiceach buntáiste costais. Thit na praghsanna cealla is ísle a tuairiscíodh do chadhnraí LFP faoi bhun $100/kWh den chéad uair in 2020.

★Tionchar Beag ar an gComhshaol
Níl nicil ná cóbalt i gcadhnraí LFP, atá costasach agus a bhfuil tionchar mór comhshaoil ​​​​aici. Is féidir na cadhnraí seo a athluchtú rud a léiríonn a gcairdiúlacht don chomhshaol.

★Éifeachtúlacht agus Feidhmíocht Feabhsaithe
Tá cadhnraí LFP aitheanta as a saolré fada, rud a fhágann gur rogha coitianta iad d'fheidhmchláir a éilíonn aschur cumhachta iontaofa agus comhsheasmhach le himeacht ama. Bíonn rátaí caillteanais acmhainne níos moille ag na cadhnraí seo ná cadhnraí litiam-ian eile, rud a chabhraíonn lena bhfeidhmíocht a chaomhnú san fhadtéarma. Ina theannta sin, tá voltas oibriúcháin níos ísle acu, rud a fhágann friotaíocht inmheánach níos lú agus luasanna luchtaithe/urscaoilte níos tapúla.

★Sábháilteacht agus Cobhsaíocht Feabhsaithe
Tá cadhnraí LFP cobhsaí go teirmeach agus go ceimiceach, agus dá bhrí sin is lú an seans go bpléascfaidh siad nó go ngabhfaidh siad tine. Táirgeann LFP an séú cuid den teas a tháirgeann NMC saibhir i nicil. Ós rud é go bhfuil an nasc Co-O níos láidre i gcadhnraí LFP, scaoiltear adaimh ocsaigine níos moille má dhéantar ciorcad gearr nó má róthéitear iad. Ina theannta sin, ní fhanann aon litiam i gcealla lánmhuirearaithe, rud a fhágann go bhfuil siad an-fhriotaíoch in aghaidh caillteanas ocsaigine i gcomparáid leis na frithghníomhartha eisiteirmeacha a fheictear i gcealla litiam eile.

★Beag agus Éadrom
Tá cadhnraí LFP beagnach 50% níos éadroime ná cadhnraí ocsaíd litiam mangainéise. Tá siad suas le 70% níos éadroime ná cadhnraí luaidhe-aigéid. Nuair a úsáideann tú ceallraí LiFePO4 i bhfeithicil, úsáideann tú níos lú gáis agus tá níos mó solúbthachta agat. Tá siad beag agus dlúth freisin, rud a ligeann duit spás a shábháil ar do scútar, bád, RV, nó feidhmchlár tionsclaíoch.

Ceallraí LiFePO4 vs. Ceallraí Neamh-Litiam
Tá roinnt buntáistí ag baint le cadhnraí neamh-litiam ach is dócha go gcuirfear iad ina n-áit sa mheántéarma i bhfianaise acmhainneacht na gcadhnraí LiFePo4 nua toisc go bhfuil teicneolaíocht níos sine costasach agus níos lú éifeachtúlachta.

☆Cadhnraí Luaidhe Aigéad
D’fhéadfadh sé go mbeadh cuma costéifeachtach ar chadhnraí luaidhe-aigéid ar dtús, ach bíonn siad níos costasaí sa deireadh thiar. Tá sé seo amhlaidh toisc go dteastaíonn cothabháil agus athsholáthar níos minice uathu. Mairfidh ceallraí LiFePO4 2-4 huaire níos faide gan aon chothabháil ag teastáil.

☆Cadhnraí Glóthacha
Ní gá cadhnraí glóthacha, cosúil le cadhnraí LiFePO4, a athluchtú go minic agus ní chailleann siad lucht agus iad á stóráil. Ach luchtaíonn cadhnraí glóthacha ar ráta níos moille. Caithfear iad a dhícheangal a luaithe a bhíonn siad lánmhuirearaithe chun scrios a sheachaint.

☆Cadhnraí AGM
Cé go bhfuil baol ard ann go ndéanfar damáiste do chadhnraí AGM faoi bhun 50% den acmhainn, is féidir cadhnraí LiFePO4 a dhíluchtú go hiomlán gan aon bhaol damáiste. Chomh maith leis sin, tá sé deacair iad a choinneáil i riocht maith.

Iarratais ar Chadhnraí LiFePO4
Tá go leor feidhmeanna luachmhara ag cadhnraí LiFePO4, lena n-áirítear

● Báid Iascaireachta agus Caiacáin: Is féidir leat níos mó ama a chaitheamh ar an uisce le níos lú ama luchtaithe agus am rith níos faide. Soláthraíonn meáchan níos lú láimhseáil níos éasca agus cnapán luais le linn comórtais iascaireachta arda geallta.

● Scútair shoghluaisteachta agus móipéidí: Níl aon mheáchan marbh ann chun tú a mhoilliú. Muirearaigh do cheallraí go dtí nach bhfuil sé lánacmhainneach le haghaidh turais spontáineacha gan damáiste a dhéanamh di.

●Cumraíochtaí gréine: Tabhair cadhnraí éadroma LiFePO4 leat cibé áit a dtabharfaidh an saol thú (fiú suas sliabh nó lasmuigh den ghreille) chun cumhacht na gréine a úsáid.

●Úsáid tráchtála: Is iad seo na cadhnraí litiam is sábháilte agus is láidre rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach d'fheidhmchláir thionsclaíocha ar nós meaisíní urláir, geataí ardaithe, agus go leor eile.

Ina theannta sin, tugann cadhnraí fosfáit iarainn litiam cumhacht do go leor gléasanna eile amhail soilse póca, toitíní leictreonacha, trealamh raidió, soilsiú éigeandála, agus míreanna eile.

Féidearthachtaí maidir le Cur i bhFeidhm LFP ar Scála Leathan
Cé go bhfuil cadhnraí LFP níos saoire agus níos cobhsaí ná roghanna malartacha, is bac suntasach é dlús fuinnimh ar ghlacadh forleathan. Tá dlús fuinnimh i bhfad níos ísle ag cadhnraí LFP, idir 15 agus 25%. Mar sin féin, tá sé seo ag athrú trí úsáid a bhaint as leictreoidí níos tibhe cosúil leo siúd a úsáidtear sa tSamhail 3 a rinneadh i Shanghai, a bhfuil dlús fuinnimh de 359Wh/lítear aige.

Mar gheall ar shaolré fada cadhnraí LFP, tá acmhainn níos mó acu ná cadhnraí ian litiam de mheáchan inchomparáide. Ciallaíonn sé seo go mbeidh dlús fuinnimh na gcadhnraí seo níos cosúla le himeacht ama.

Bac eile ar ghlacadh ar mhórscála ná go bhfuil an tSín i réim sa mhargadh mar gheall ar líon mór paitinní LFP. De réir mar a théann na paitinní seo in éag, tá tuairimíocht ann go ndéanfar táirgeadh LFP, cosúil le monarú feithiclí, go háitiúil.

Úsáideann mór-mhonaróirí gluaisteán ar nós Ford, Volkswagen, agus Tesla an teicneolaíocht níos mó agus níos mó trí fhoirmlithe nicil nó cóbalt a athsholáthar. Níl san fhógra le déanaí ó Tesla ina nuashonrú ráithiúil ach tús na teicneolaíochta. Thug Tesla nuashonrú gairid freisin ar a phacáiste ceallraí 4680, a mbeidh dlús fuinnimh agus raon níos airde aige. Tá sé indéanta freisin go n-úsáidfidh Tesla tógáil “cill-go-pacáiste” chun níos mó cealla a chomhdhlúthú agus dlús fuinnimh níos ísle a chomhlíonadh.

In ainneoin a aoise,LFPagus d’fhéadfadh laghdú ar chostais ceallraí a bheith ríthábhachtach chun glacadh le feithiclí leictreacha ar scála mór a bhrostú. Faoi 2023, meastar go mbeidh praghsanna ian litiam gar do $100/kWh. D’fhéadfadh LFPanna cur ar chumas déantóirí gluaisteán béim a chur ar fhachtóirí amhail áisiúlacht nó am athluchtaithe seachas praghas amháin.