டெஸ்லாவின் 2021 Q3 அறிக்கை அதன் வாகனங்களில் புதிய தரநிலையாக LiFePO4 பேட்டரிகளுக்கு மாறுவதாக அறிவித்தது.ஆனால் LiFePO4 பேட்டரிகள் என்றால் என்ன?
நியூயார்க், நியூயார்க், அமெரிக்கா, மே 26, 2022 /EINPresswire.com/ — அவை லி-அயன் பேட்டரிகளுக்கு சிறந்த மாற்றாக உள்ளதா?இந்த பேட்டரிகள் மற்ற பேட்டரிகளிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன?
LiFePO4 பேட்டரிகளுக்கான அறிமுகம்
லித்தியம் அயர்ன் பாஸ்பேட் (LFP) பேட்டரி என்பது லித்தியம்-அயன் பேட்டரி ஆகும், இது வேகமான சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளது.இது LiFePO4 கேத்தோடாகக் கொண்ட ஒரு ரிச்சார்ஜபிள் பேட்டரி மற்றும் ஒரு கிராஃபிடிக் கார்பன் எலக்ட்ரோடு உலோகப் பின்புலத்துடன் அனோடாக உள்ளது.
LiFePO4 பேட்டரிகள் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தங்களைக் கொண்டுள்ளன.அவை தட்டையான வளைவுகளுடன் குறைந்த வெளியேற்ற விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் லி-அயனை விட பாதுகாப்பானவை.இந்த பேட்டரிகள் லித்தியம் ஃபெரோபாஸ்பேட் பேட்டரிகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.
LiFePO4 பேட்டரிகளின் கண்டுபிடிப்பு
LiFePO4 பேட்டரிகள்ஜான் பி. குட்எனஃப் மற்றும் ஆறுமுகம் மந்திரம் ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களை முதலில் கண்டறிந்தவர்களில் இவர்களும் அடங்குவர்.அனோட் பொருட்கள் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு ஏற்றதாக இல்லை, ஏனெனில் அவை ஆரம்பகால ஷார்ட்-சர்க்யூட்டிங்கிற்கான போக்கு காரணமாகும்.
லித்தியம்-அயன் பேட்டரி கத்தோட்களுடன் ஒப்பிடும்போது கேத்தோடு பொருட்கள் சிறந்தவை என்று விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர்.இது குறிப்பாக LiFePO4 பேட்டரி வகைகளில் கவனிக்கத்தக்கது.அவை நிலைத்தன்மை மற்றும் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துகின்றன மற்றும் பல்வேறு அம்சங்களை மேம்படுத்துகின்றன.
இந்த நாட்களில், LiFePO4 பேட்டரிகள் எல்லா இடங்களிலும் காணப்படுகின்றன மற்றும் படகுகள், சூரிய மண்டலங்கள் மற்றும் வாகனங்களில் பயன்பாடு உட்பட பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன.LiFePO4 பேட்டரிகள் கோபால்ட் இல்லாதவை மற்றும் பெரும்பாலான மாற்றுகளை விட குறைந்த விலை கொண்டவை.இது நச்சுத்தன்மையற்றது மற்றும் நீண்ட ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது.
LFP பேட்டரி விவரக்குறிப்புகள்
ஆதாரம்
LFP பேட்டரிகளில் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளின் செயல்பாடு
LFP பேட்டரிகள் இணைக்கப்பட்ட செல்களை விட அதிகமாக உருவாக்கப்படுகின்றன;பேட்டரி பாதுகாப்பான வரம்புகளுக்குள் இருப்பதை உறுதிசெய்யும் அமைப்பு அவர்களிடம் உள்ளது.பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS) பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்கும் பேட்டரி ஆயுளை நீட்டிப்பதற்கும் இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் பேட்டரியைப் பாதுகாக்கிறது, கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் கண்காணிக்கிறது.
LFP பேட்டரிகளில் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளின் செயல்பாடு
லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் செல்கள் அதிக சகிப்புத்தன்மை கொண்டவை என்ற போதிலும், அவை சார்ஜ் செய்யும் போது அதிக மின்னழுத்தத்திற்கு ஆளாகின்றன, இது செயல்திறனைக் குறைக்கிறது.கேத்தோடிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் மோசமடைந்து அதன் நிலைத்தன்மையை இழக்கக்கூடும்.BMS ஆனது ஒவ்வொரு கலத்தின் வெளியீட்டையும் ஒழுங்குபடுத்துகிறது மற்றும் பேட்டரியின் அதிகபட்ச மின்னழுத்தம் பராமரிக்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.
மின்முனை பொருட்கள் சிதைவதால், குறைந்த மின்னழுத்தம் கடுமையான கவலையாகிறது.ஏதேனும் ஒரு கலத்தின் மின்னழுத்தம் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குக் கீழே குறைந்தால், BMS ஆனது மின்சுற்றில் இருந்து பேட்டரியைத் துண்டிக்கிறது.இது மிகை மின்னோட்ட நிலையில் ஒரு பின்நிறுத்தமாகவும் செயல்படுகிறது மற்றும் ஷார்ட் சர்க்யூட்டின் போது அதன் செயல்பாட்டை நிறுத்தும்.
LiFePO4 பேட்டரிகள் எதிராக லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள்
கடிகாரங்கள் போன்ற அணியக்கூடிய சாதனங்களுக்கு LiFePO4 பேட்டரிகள் பொருத்தமானவை அல்ல.மற்ற லித்தியம் பேட்டரிகளை விட அவை குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன.இருப்பினும், அவை சூரிய ஆற்றல் அமைப்புகள், RVகள், கோல்ஃப் வண்டிகள், பாஸ் படகுகள் மற்றும் மின்சார மோட்டார் சைக்கிள்களுக்கு சிறந்தவை.
இந்த பேட்டரிகளின் முக்கிய நன்மைகளில் ஒன்று அவற்றின் சுழற்சி வாழ்க்கை.
இந்த பேட்டரிகள் மற்றவற்றை விட 4 மடங்குக்கு மேல் நீடிக்கும்.அவை பாதுகாப்பானவை மற்றும் வெளியேற்றத்தின் 100% ஆழத்தை அடையலாம், அதாவது அவை நீண்ட காலத்திற்கு பயன்படுத்தப்படலாம்.
லி-அயன் பேட்டரிகளுக்கு இந்த பேட்டரிகள் சிறந்த மாற்றாக இருப்பதற்கான பிற காரணங்கள் கீழே உள்ளன.
குறைந்த செலவு
LFP பேட்டரிகள் இரும்பு மற்றும் பாஸ்பரஸிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, அவை மிகப்பெரிய அளவில் வெட்டப்படுகின்றன, மேலும் அவை மலிவானவை.LFP பேட்டரிகளின் விலை நிக்கல் நிறைந்த NMC பேட்டரிகளை விட ஒரு கிலோவிற்கு 70 சதவீதம் குறைவாக இருக்கும் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.அதன் வேதியியல் கலவை செலவு நன்மையை வழங்குகிறது.2020 இல் முதல் முறையாக LFP பேட்டரிகளுக்கான மிகக் குறைந்த செல் விலைகள் $100/kWhக்குக் கீழே குறைந்துள்ளது.
சிறிய சுற்றுச்சூழல் தாக்கம்
LFP பேட்டரிகளில் நிக்கல் அல்லது கோபால்ட் இல்லை, அவை விலை உயர்ந்தவை மற்றும் பெரிய சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.இந்த பேட்டரிகள் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடியவை, இது அவற்றின் சுற்றுச்சூழல் நட்பைக் காட்டுகிறது.
மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறன்
LFP பேட்டரிகள் அவற்றின் நீண்ட ஆயுள் சுழற்சிக்காக அறியப்படுகின்றன, அவை காலப்போக்கில் நம்பகமான மற்றும் நிலையான ஆற்றல் வெளியீடு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கான பிரபலமான தேர்வாக அமைகின்றன.இந்த பேட்டரிகள் மற்ற லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட மெதுவான திறன் இழப்பு விகிதங்களை அனுபவிக்கின்றன, இது நீண்ட காலத்திற்கு அவற்றின் செயல்திறனைப் பாதுகாக்க உதவுகிறது.கூடுதலாக, அவை குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளன, இதன் விளைவாக குறைந்த உள் எதிர்ப்பு மற்றும் வேகமான சார்ஜ்/டிஸ்சார்ஜ் வேகம்.
மேம்படுத்தப்பட்ட பாதுகாப்பு மற்றும் நிலைத்தன்மை
LFP பேட்டரிகள் வெப்ப மற்றும் வேதியியல் ரீதியாக நிலையானவை, எனவே அவை வெடிக்கும் அல்லது தீப்பிடிக்கும் வாய்ப்பு குறைவு.நிக்கல் நிறைந்த என்எம்சியின் ஆறில் ஒரு பங்கு வெப்பத்தை LFP உற்பத்தி செய்கிறது.LFP பேட்டரிகளில் Co-O பிணைப்பு வலுவாக இருப்பதால், குறுகிய சுற்று அல்லது அதிக வெப்பம் ஏற்பட்டால் ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் மெதுவாக வெளியிடப்படுகின்றன.மேலும், முழு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட செல்களில் லித்தியம் இல்லை, மற்ற லித்தியம் செல்களில் காணப்படும் வெளிவெப்ப எதிர்வினைகளுடன் ஒப்பிடும்போது அவை ஆக்ஸிஜன் இழப்பை மிகவும் எதிர்க்கும்.
சிறிய மற்றும் இலகுரக
LFP பேட்டரிகள் லித்தியம் மாங்கனீசு ஆக்சைடு பேட்டரிகளை விட கிட்டத்தட்ட 50% இலகுவானவை.அவை ஈய-அமில பேட்டரிகளை விட 70% வரை இலகுவானவை.நீங்கள் ஒரு வாகனத்தில் LiFePO4 பேட்டரியைப் பயன்படுத்தும் போது, நீங்கள் குறைந்த வாயுவைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள் மற்றும் அதிக சூழ்ச்சித்திறனைப் பெறுவீர்கள்.அவை சிறியதாகவும் கச்சிதமானதாகவும் உள்ளன, உங்கள் ஸ்கூட்டர், படகு, RV அல்லது தொழில்துறை பயன்பாட்டில் இடத்தைச் சேமிக்க அனுமதிக்கிறது.
LiFePO4 பேட்டரிகள் எதிராக லித்தியம் அல்லாத பேட்டரிகள்
லித்தியம் அல்லாத பேட்டரிகள் பல நன்மைகளைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் பழைய தொழில்நுட்பம் விலையுயர்ந்ததாகவும் குறைந்த செயல்திறன் கொண்டதாகவும் இருப்பதால் புதிய LiFePo4 பேட்டரிகளின் திறனைக் கருத்தில் கொண்டு இடைக்காலத்தில் மாற்றப்படும்.
லீட் ஆசிட் பேட்டரிகள்
லீட்-அமில பேட்டரிகள் முதலில் செலவு குறைந்ததாகத் தோன்றலாம், ஆனால் நீண்ட காலத்திற்கு அவை அதிக விலை கொண்டதாக இருக்கும்.அவர்களுக்கு அடிக்கடி பராமரிப்பு மற்றும் மாற்றீடு தேவைப்படுவதே இதற்குக் காரணம்.ஒரு LiFePO4 பேட்டரி 2-4 மடங்கு அதிகமாக நீடிக்கும், பராமரிப்பு தேவையில்லை.
ஜெல் பேட்டரிகள்
LiFePO4 பேட்டரிகள் போன்ற ஜெல் பேட்டரிகள், அடிக்கடி ரீசார்ஜ் செய்ய வேண்டியதில்லை மற்றும் சேமிக்கப்படும் போது சார்ஜ் இழக்காது.ஆனால் ஜெல் பேட்டரிகள் குறைந்த வேகத்தில் சார்ஜ் செய்கின்றன.அழிவைத் தவிர்க்க, முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டவுடன் அவை துண்டிக்கப்பட வேண்டும்.
ஏஜிஎம் பேட்டரிகள்
AGM பேட்டரிகள் 50% திறனுக்குக் குறைவாக சேதமடையும் அபாயத்தில் இருக்கும் போது, LiFePO4 பேட்டரிகள் எந்த வித சேதமும் ஏற்படாமல் முழுவதுமாக டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படலாம்.மேலும், அவற்றைத் தக்கவைத்துக்கொள்வது கடினம்.
LiFePO4 பேட்டரிகளுக்கான விண்ணப்பங்கள்
LiFePO4 பேட்டரிகள் உட்பட பல மதிப்புமிக்க பயன்பாடுகள் உள்ளன
மீன்பிடி படகுகள் மற்றும் கயாக்ஸ்: குறைந்த சார்ஜிங் நேரம் மற்றும் நீண்ட இயக்க நேரத்துடன் நீங்கள் தண்ணீரில் அதிக நேரம் செலவிடலாம்.குறைந்த எடை, அதிக-பங்கு மீன்பிடி போட்டிகளின் போது எளிதாக கையாளுதல் மற்றும் வேகத்தடை ஆகியவற்றை வழங்குகிறது.
மொபிலிட்டி ஸ்கூட்டர்கள் மற்றும் மொபெட்கள்: உங்கள் வேகத்தை குறைக்க எந்த எடையும் இல்லை.தன்னிச்சையான பயணங்களுக்குச் சேதமடையாமல் உங்கள் பேட்டரியை முழுத் திறனுக்கும் குறைவாக சார்ஜ் செய்யவும்.
சூரிய கட்டமைப்புகள்: சூரியனின் சக்தியைப் பயன்படுத்த, வாழ்க்கை உங்களை எங்கு அழைத்துச் சென்றாலும் (மலை அல்லது கட்டத்திற்கு வெளியே) இலகுரக LiFePO4 பேட்டரிகளை எடுத்துச் செல்லுங்கள்.
வணிகப் பயன்பாடு: இவை பாதுகாப்பான, கடினமான லித்தியம் பேட்டரிகள், இவை தரை இயந்திரங்கள், லிப்ட்கேட்கள் மற்றும் பல போன்ற தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
மேலும், லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரிகள் மின்விளக்குகள், மின்னணு சிகரெட்டுகள், ரேடியோ உபகரணங்கள், அவசரகால விளக்குகள் மற்றும் பிற பொருட்கள் போன்ற பல சாதனங்களுக்கு சக்தி அளிக்கின்றன.
பரந்த அளவிலான LFP செயல்படுத்தலுக்கான சாத்தியங்கள்
LFP பேட்டரிகள் மாற்றுகளை விட விலை குறைவாகவும் நிலையானதாகவும் இருந்தாலும், பரவலான தத்தெடுப்புக்கு ஆற்றல் அடர்த்தி குறிப்பிடத்தக்க தடையாக உள்ளது.LFP பேட்டரிகள் 15 முதல் 25% வரை மிகக் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன.இருப்பினும், 359Wh/லிட்டர் ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட ஷாங்காயில் தயாரிக்கப்பட்ட மாடல் 3 இல் பயன்படுத்தப்பட்டதைப் போன்ற தடிமனான மின்முனைகளைப் பயன்படுத்தி இது மாறுகிறது.
LFP பேட்டரிகளின் நீண்ட ஆயுட்காலம் காரணமாக, அவை ஒப்பிடக்கூடிய எடை கொண்ட லி-அயன் பேட்டரிகளை விட அதிக திறன் கொண்டவை.இதன் பொருள் இந்த பேட்டரிகளின் ஆற்றல் அடர்த்தி காலப்போக்கில் மிகவும் ஒத்ததாக மாறும்.
வெகுஜன தத்தெடுப்புக்கான மற்றொரு தடை என்னவென்றால், LFP காப்புரிமையின் காரணமாக சீனா சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.இந்த காப்புரிமைகள் காலாவதியாகும் நிலையில், வாகன உற்பத்தி போன்ற LFP உற்பத்தியும் உள்ளூர்மயமாக்கப்படும் என்ற ஊகம் உள்ளது.
ஃபோர்டு, வோக்ஸ்வாகன் மற்றும் டெஸ்லா போன்ற முக்கிய வாகன உற்பத்தியாளர்கள் நிக்கல் அல்லது கோபால்ட் சூத்திரங்களை மாற்றுவதன் மூலம் தொழில்நுட்பத்தை அதிகளவில் பயன்படுத்துகின்றனர்.டெஸ்லா தனது காலாண்டு புதுப்பிப்பில் சமீபத்திய அறிவிப்பு ஆரம்பம் மட்டுமே.டெஸ்லா அதன் 4680 பேட்டரி பேக்கில் ஒரு சுருக்கமான புதுப்பிப்பை வழங்கியது, இது அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் வரம்பைக் கொண்டிருக்கும்.டெஸ்லா "செல்-டு-பேக்" கட்டுமானத்தை அதிக செல்களை சுருக்கவும் மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்திக்கு இடமளிக்கவும் பயன்படுத்தும் சாத்தியம் உள்ளது.
அதன் வயது இருந்தபோதிலும், LFP மற்றும் பேட்டரி செலவைக் குறைப்பது வெகுஜன EV தத்தெடுப்பை விரைவுபடுத்துவதில் முக்கியமானதாக இருக்கலாம்.2023ல், லித்தியம்-அயன் விலை $100/kWhக்கு அருகில் இருக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.LFPகள் வாகன உற்பத்தியாளர்களுக்கு விலையை விட வசதி அல்லது ரீசார்ஜ் நேரம் போன்ற காரணிகளை வலியுறுத்த உதவும்.
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட்-10-2022