Mikä on litiumrautafosfaattiakku (LiFePO4)?
Rautafosfaattikatodia (FePO4) käytetään LiFePO4-akussa, joka on ladattava litiumioniakku.
Litium-rautafosfaattiakku tai LFP-akku on merkitty symbolilla LiFePO4. Luulisi, että jokainen toinen litiumakku on sama, mutta se ei ole aivan niin.
LiFePO4-akuilla on pidempi käyttöikä, ne ovat poikkeuksellisen turvallisia, eivät vaadi huoltoa, niiden lataustehokkuus on erinomainen ja niiden purkautuminen on parempi verrattuna muihin litiumakkuihin ja lyijyakkuihin. Ne eivät ehkä ole edullisin vaihtoehto litiumioniakuille, mutta ne ovat viisas investointi.
Näyttää siltä, että tavallisen kadun miehen tai naisen käytettävissä on hyvin vähän litiumliuosvaihtoehtoja. Tyypillisimpiä luodaan käyttämällä:
1. LiCoO2 tai litiumkobolttioksidi
2. LiNiCoAlO2, litium-, nikkeli-, koboltti- ja alumiinioksidi
3. LiMn2O4, eräänlainen litiummangaanioksidi
4. LiNiMnCoO2, joka tunnetaan myös nimellä NMC tai litiumnikkeli-mangaanikobolttioksidi
5. Litiumrautafosfaatti (LiFePO4)
Seuraavaksi puhumme siitä, kuinka LiFePO4-akut eroavat tavallisista litiumioniakuista. Lisäksi tarkastelemme litiumrautafosfaatti (LiFePO4) -akkujen taustaa ja etuja sekä joitain niiden teknisempiä ominaisuuksia teknisesti taipuvaisille.
Mitä eroa on litiumioniakuilla ja LiFePO4-akuilla?
Monet tuotteet käyttävät litiumparistoja, mukaan lukien sähkötyökalut, sähköautot, puettava elektroniikka, kuten kellot, ja lääketieteelliset laitteet.
LiFePO4-akun energiatiheys on pienempi kuin muiden litiumioniakkujen. Pienet sähkölaitteet eivät voi käyttää sitä tämän ominaisuuden vuoksi, mutta matkailuautot, bassoveneet, golfkärryt, sähkömoottoripyörät ja aurinkoenergiajärjestelmät ovat hyviä ehdokkaita.
Tarkastellaan ensin yhtäläisyyksiä ja sitten vastakohtia. Samanlaiset periaatteet ohjaavat molempien akkutyyppien toimintaa. Purkaakseen ja ladatakseen akkujen sisältämä litiumioni vuorottelee positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä.
Se, että ne ovat molemmat ladattavia akkuja, on toinen yhteinen piirre. Lopuksi molemmat käyttävät metallipohjaisia grafiittihiilielektrodeja anodina.
Nyt erotuksiin:
erilainen kemiallinen koostumus: Tämä on varmasti jotain, jonka olet jo huomannut niiden ainutlaatuisten nimien perusteella. Tyypillisesti litiumioniakun katodi on valmistettu litiummangaanioksidista tai litiumkobolttidioksidista. Litiumrautafosfaattia (LiFePO4) käytetään katodina litiumrautafosfaatti (LiFePO4) -akkujen luomisessa. Kemiallisen koostumuksen osalta on tärkeää huomata, että litiumrautafosfaatti on vaaraton aine, kun taas LiCoO2 on luonnostaan vaarallinen. Tämä ongelma saa sekä kuluttajat että tuottajat erittäin huolestuneiksi niiden hävittämisestä.
Litiumrautafosfaattiakuissa käytetty tekniikka on uudempaa kuin litiumioniakuissa käytetty tekniikka. Sen kemiallinen ja lämpöstabiilisuus ovat huomattavasti parempia. Vaikka käsittelet sitä väärin, sen syttymisen todennäköisyys on pienempi kuin litiumioniakulla.
useita elinkaaria: Fosfaattikemiaa käytettäessä on odotettavissa huomattavasti pidempi elinkaari. Molemmilla akuilla on kohtuullisen pitkä käyttöikä jäljellä. Litium-rauta-akuilla on kuitenkin pidempi käyttöikä, koska ne ovat vakaampia yliladattuina tai oikosulkuina.
Lyhyt katsaus LiFePo4-akuihin
Litiumparistoja on ollut lähes 25 vuotta. Litiumteknologian suosio nousi tuolloin kannettavien elektronisten laitteiden, kuten kannettavien tietokoneiden ja matkapuhelimien, virtalähteenä.
Mutta saatat muistaa muutamia tapauksia litiumioniakkujen kanssa, jotka syttyivät tuleen. Tämä oli monien vuosien perussyy siihen, miksi niiden käyttö ei levinnyt valtavien akkupankkien ja niihin liittyvien sovellusten kehittämiseen.
Pienentämällä hiukkasten kokoa tai peittämällä ne johtavalla aineella rajallisen sähkönjohtavuuden ongelma ratkaistiin. Yleinen vaihtoehto olivat hiilinanoputket. Litiumrautafosfaatin seostus alumiinin, zirkoniumin ja niobiumin kationien kanssa oli toinen menetelmä ongelman ratkaisemiseksi.
Litiumrautafosfaattiparistoista tuli ratkaisu monien ihmisten rukouksiin huonon johtavuusongelman ratkettua. On monia syitä, miksi tämä uusi litiumakkuluokka lakaisee ympäri maailmaa. Esimerkiksi:
1. LiFePO4-akut ovat luonnostaan syttyviä
2. LiFePO4-akut ovat turvallisempia.
3. LiFePO4-akut tarjoavat useita etuja ja ovat ihanteellisia suuritehoisiin sovelluksiin.
4. Litiumrautafosfaatista valmistettujen akkujen energiatiheys on jonkin verran pienempi.
