Baterai lithium besi fosfat mengacu pada baterai lithium ion menggunakan lithium besi fosfat sebagai bahan elektroda positif. Bahan katoda baterai lithium-ion terutama meliputi lithium kobalt oksida, lithium manganat, lithium nikel oksida, bahan terner, lithium besi fosfat, dll.
Elektroda positif baterai lithium ion adalah bahan lithium besi fosfat, yang memiliki keunggulan besar dalam kinerja keselamatan dan masa pakai, yang juga merupakan salah satu indikator teknis terpenting baterai daya. Siklus pengisian-pengosongan 1C dapat dicapai 2000 kali, tusukan tidak meledak, dan tidak mudah terbakar dan meledak saat diisi daya berlebih. Bahan katoda besi lithium fosfat membuat baterai lithium-ion berkapasitas besar lebih mudah digunakan secara seri.
Baterai lithium besi fosfat mengacu pada baterai lithium ion yang menggunakan lithium besi fosfat sebagai bahan elektroda positif. Bahan katoda baterai lithium-ion terutama meliputi lithium cobalt oxide, lithium manganate, lithium nickel oxide, bahan terner, lithium iron phosphate, dll. Di antara mereka, lithium cobalt oxide adalah bahan katoda yang digunakan di sebagian besar baterai lithium-ion . Dari segi prinsip material, litium besi fosfat juga merupakan proses interkalasi dan deinterkalasi, yang persis sama dengan litium kobaltat dan litium manganat.
Baterai lithium iron phosphate adalah baterai sekunder lithium ion, salah satu kegunaan utamanya adalah untuk baterai daya, yang memiliki keunggulan besar dibandingkan baterai NI-MH dan Ni-Cd.
Efisiensi pengisian dan pengosongan baterai lithium besi fosfat tinggi, dan efisiensi pengisian dan pengosongan dapat mencapai lebih dari 90% di bawah laju pengosongan, sedangkan baterai timbal-asam sekitar 80%.
9 keuntungan dari baterai lithium besi fosfat
Peningkatan kinerja keselamatan
Ikatan PO dalam kristal lithium besi fosfat stabil dan sulit terurai. Bahkan pada suhu tinggi atau overcharge, itu tidak akan runtuh dan menghasilkan panas seperti lithium cobalt oxide atau membentuk zat pengoksidasi kuat, sehingga memiliki keamanan yang baik. Sebuah laporan menunjukkan bahwa dalam operasi yang sebenarnya, sejumlah kecil sampel ditemukan terbakar dalam percobaan akupunktur atau hubungan arus pendek, tetapi tidak ada ledakan yang terjadi. Pada percobaan overcharge digunakan pengisian tegangan tinggi yang berkali-kali lipat dari tegangan self-discharge yang digunakan, dan ditemukan masih adanya fenomena ledakan. Meski begitu, keamanan overcharge-nya telah sangat ditingkatkan dibandingkan dengan baterai lithium kobalt oksida elektrolit cair biasa.
Peningkatan umur
Baterai lithium besi fosfat mengacu pada baterai lithium ion yang menggunakan lithium besi fosfat sebagai bahan elektroda positif.
Siklus hidup baterai timbal-asam yang tahan lama adalah sekitar 300 kali, dan maksimum adalah 500 kali, sedangkan siklus hidup baterai lithium besi fosfat dapat mencapai lebih dari 2,000 kali, dan pengisian standar (tingkat 5 jam) penggunaan bisa mencapai 2,000 kali. Baterai timbal-asam dengan kualitas yang sama adalah "setengah tahun baru, setengah tahun lama, dan pemeliharaan dan pemeliharaan selama setengah tahun", yaitu paling lama 1 hingga 1.5 tahun, sedangkan umur teoritis baterai lithium besi fosfat akan mencapai 7 sampai 8 tahun bila digunakan dalam kondisi yang sama. Pertimbangan komprehensif, rasio kinerja-harga secara teoritis lebih dari 4 kali lipat dari baterai timbal-asam. Debit arus tinggi dapat dengan cepat mengisi dan mengeluarkan 2C arus tinggi, di bawah pengisi daya khusus, baterai dapat terisi penuh dalam waktu 40 menit dari pengisian 1.5C, dan arus awal dapat mencapai 2C, tetapi baterai timbal-asam tidak memiliki ini pertunjukan.
Performa suhu tinggi yang bagus
Pemanasan listrik puncak baterai lithium besi fosfat dapat mencapai 350℃-500℃, sedangkan lithium manganat dan lithium kobalt hanya sekitar 200℃. Kisaran suhu kerja lebar (-20C–+75C), dan puncak pemanasan listrik lithium besi fosfat dengan ketahanan suhu tinggi dapat mencapai 350℃-500℃, sedangkan lithium manganat dan lithium kobalt hanya sekitar 200℃.
kapasitas besar
Memiliki kapasitas yang lebih besar dari baterai biasa (lead acid, dll). Kapasitas monomer adalah 5AH-1000AH.
Tidak ada efek memori
Baterai isi ulang sering bekerja dalam kondisi terisi penuh, dan kapasitasnya akan turun dengan cepat di bawah kapasitas terukur. Fenomena ini disebut efek memori. Seperti baterai nikel-metal hidrida dan nikel-kadmium, ada memori, tetapi baterai lithium besi fosfat tidak memiliki fenomena ini. Apa pun status baterainya, baterai dapat digunakan kapan saja tanpa harus mengosongkannya sebelum mengisi daya.
Ringan
Volume baterai lithium iron phosphate dengan spesifikasi dan kapasitas yang sama adalah 2/3 dari volume baterai timbal-asam, dan beratnya adalah 1/3 dari baterai timbal-asam.
Ramah lingkungan
Baterai umumnya dianggap bebas dari logam berat dan logam langka (baterai nikel-logam hidrida membutuhkan logam langka), tidak beracun (bersertifikat SGS), tidak berpolusi, sesuai dengan peraturan RoHS Eropa, dan baterai ramah lingkungan. sertifikat. Oleh karena itu, alasan mengapa baterai lithium disukai oleh industri terutama karena pertimbangan perlindungan lingkungan. Oleh karena itu, baterai telah dimasukkan dalam rencana pengembangan teknologi tinggi nasional "863" selama periode "Rencana Lima Tahun Kesepuluh", dan telah menjadi proyek utama yang didukung dan didorong oleh negara. Dengan masuknya China ke WTO, volume ekspor sepeda listrik China akan meningkat pesat, dan sepeda listrik yang masuk ke Eropa dan Amerika Serikat diharuskan dilengkapi dengan baterai yang tidak berpolusi.
Namun, beberapa ahli mengatakan bahwa pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh baterai timbal-asam terutama terjadi pada proses produksi yang tidak standar dan proses daur ulang perusahaan. Dengan cara yang sama, baterai lithium termasuk dalam industri energi baru, tetapi tidak dapat menghindari masalah polusi logam berat. Timbal, arsenik, kadmium, merkuri, kromium, dll. dalam pemrosesan bahan logam dapat dilepaskan menjadi debu dan air. Baterai itu sendiri adalah zat kimia, sehingga dapat menyebabkan dua jenis pencemaran: pertama adalah pencemaran limbah proses dalam proyek produksi; yang lainnya adalah polusi baterai setelah dibuang.
Baterai lithium iron phosphate juga memiliki kekurangan: misalnya, kinerja suhu rendah buruk, kerapatan tap bahan elektroda positif rendah, dan volume baterai lithium iron phosphate dengan kapasitas yang sama lebih besar daripada baterai lithium ion seperti lithium. kobalt oksida, sehingga tidak memiliki keunggulan dalam baterai mikro. Ketika digunakan dalam baterai listrik, baterai lithium besi fosfat, seperti baterai lainnya, perlu menghadapi masalah konsistensi baterai.
Perbandingan daya baterai
Saat ini, bahan katoda yang paling menjanjikan untuk baterai lithium-ion daya terutama adalah lithium manganat (LiMn2O4) yang dimodifikasi, lithium besi fosfat (LiFePO4) dan bahan terner nikel kobalt lithium manganat (Li(Ni,Co,Mn)O2). Bahan terner nikel-kobalt lithium manganat umumnya dianggap sulit untuk menjadi arus utama baterai lithium-ion tipe daya untuk kendaraan listrik karena kurangnya sumber daya kobalt, pembentukan nikel dan kobalt yang tinggi dan fluktuasi harga yang besar, tetapi dapat dikombinasikan dengan asam mangan spinel. Lithium digunakan dalam kombinasi dalam kisaran tertentu.
Aplikasi industri
Aluminium foil berlapis karbon membawa inovasi teknologi dan peningkatan industri ke industri baterai lithium; meningkatkan kinerja produk baterai lithium dan meningkatkan tingkat debit.
Dengan meningkatnya persyaratan produsen baterai domestik untuk kinerja baterai, bahan baterai energi baru umumnya diakui di Cina: bahan konduktif, aluminium foil berlapis konduktif, dan foil tembaga.
Keuntungannya adalah: saat memproses bahan baterai, sering kali memiliki kinerja pengisian-pengosongan tingkat tinggi yang baik dan kapasitas spesifik yang besar, tetapi memiliki stabilitas siklus yang buruk dan redaman yang serius, dan harus membuat pilihan.
Ini adalah lapisan ajaib yang membawa peningkatan kinerja baterai ke era baru.
Lapisan konduktif terdiri dari partikel berlapis grafit nano-konduktif yang tersebar dan sejenisnya. Ini memberikan konduktivitas statis yang sangat baik dan merupakan lapisan penyerap energi pelindung. Ini juga memberikan perlindungan cakupan yang baik. Pelapis berbasis air dan pelarut dan dapat diterapkan pada pelat bipolar aluminium, tembaga, baja tahan karat, aluminium dan titanium.
Lapisan karbon membawa peningkatan berikut pada kinerja baterai lithium:
Kurangi resistansi internal baterai dan tekan peningkatan resistansi internal dinamis selama siklus pengisian-pengosongan;
Secara signifikan meningkatkan konsistensi kemasan baterai dan mengurangi biaya kemasan baterai;
Meningkatkan daya rekat antara bahan aktif dan kolektor saat ini, dan mengurangi biaya pembuatan potongan tiang;
Mengurangi polarisasi, meningkatkan kinerja laju, dan mengurangi efek termal;
Mencegah korosi kolektor saat ini oleh elektrolit;
Faktor komprehensif untuk memperpanjang masa pakai baterai;
Ketebalan lapisan: ketebalan satu sisi konvensional 1 ~ 3μm.
Dalam beberapa tahun terakhir, Jepang dan Korea Selatan terutama mengembangkan baterai lithium-ion daya dengan bahan terner terner lithium manganat dan nikel-kobalt lithium manganat yang dimodifikasi sebagai bahan katoda, seperti Panasonic EV Energy, perusahaan patungan yang didirikan oleh Toyota dan Panasonic, Hitachi, Sony , Kobe Electric Baru, NEC, Sanyo Electric, Samsung dan LG, dll.
Amerika Serikat terutama mengembangkan baterai lithium-ion tipe daya dengan lithium besi fosfat sebagai bahan elektroda positif, seperti A123 Systems Company dan Valence Company, tetapi produsen mobil besar Amerika memilih sistem bahan elektroda positif berbasis mangan tipe daya lithium-ion baterai di PHEV dan EV mereka. Dan dikatakan bahwa perusahaan A123 Amerika sedang mempertimbangkan memasuki bidang bahan lithium manganat, sementara Jerman dan negara-negara Eropa lainnya terutama mengadopsi cara kerja sama dengan perusahaan baterai negara lain untuk mengembangkan kendaraan listrik, seperti Daimler Benz dan Saft Prancis. Aliansi, Jerman Volkswagen dan kerjasama Perjanjian Sanyo Jepang Tunggu. Saat ini, Volkswagen di Jerman dan Renault di Prancis juga mengembangkan dan memproduksi baterai lithium-ion bertenaga dengan dukungan pemerintah mereka.
Kekurangan baterai lithium besi fosfat
Apakah suatu bahan memiliki potensi pengembangan aplikasi, selain berfokus pada keunggulannya, lebih penting lagi apakah bahan tersebut memiliki cacat mendasar.
Di dalam negeri, lithium besi fosfat umumnya dipilih sebagai bahan elektroda positif untuk daya baterai lithium-ion. Analis pasar dari pemerintah, lembaga penelitian ilmiah, perusahaan, dan bahkan perusahaan sekuritas optimis tentang bahan ini dan menganggapnya sebagai arah pengembangan baterai lithium-ion daya.
Ada dua alasan utama untuk menganalisis alasan: Pertama, karena pengaruh arah penelitian dan pengembangan Amerika Serikat, perusahaan American Valence dan A123 adalah yang pertama menggunakan lithium iron phosphate sebagai bahan elektroda positif untuk lithium-ion. baterai. Kedua, tidak ada bahan lithium manganat dengan siklus suhu tinggi yang baik dan kinerja penyimpanan yang dapat digunakan dalam baterai lithium-ion daya di Cina. Namun, lithium besi fosfat juga memiliki cacat mendasar yang tidak dapat diabaikan, yang dapat diringkas sebagai berikut:
- Selama proses sintering selama pembuatan lithium besi fosfat, oksida besi dapat direduksi menjadi besi elemental dalam atmosfer pereduksi suhu tinggi. Unsur besi dapat menyebabkan korsleting mikro pada baterai dan merupakan zat yang paling tabu dalam baterai. Ini juga merupakan alasan utama mengapa Jepang belum menggunakan bahan ini sebagai bahan elektroda positif untuk daya baterai lithium-ion;
- Lithium iron phosphate memiliki beberapa cacat kinerja, seperti densitas tap dan densitas pemadatan yang rendah, yang menghasilkan densitas energi baterai lithium-ion yang rendah. Kinerja suhu rendah buruk, dan bahkan enkapsulasi nano dan pelapisan karbon tidak menyelesaikan masalah ini. Ketika Dr. Don Hillebrand, direktur Pusat Sistem Penyimpanan Energi dari Laboratorium Nasional Argonne di Amerika Serikat, berbicara tentang kinerja suhu rendah baterai lithium besi fosfat, dia menggambarkannya sebagai hal yang mengerikan. Kendaraan listrik tidak dapat dikemudikan pada suhu rendah (di bawah 0 °C). Meskipun beberapa produsen mengklaim bahwa tingkat retensi kapasitas baterai lithium besi fosfat tidak buruk pada suhu rendah, itu dalam kasus arus debit kecil dan tegangan cut-off debit rendah. Dalam kondisi ini, perangkat tidak dapat mulai bekerja sama sekali.
- Biaya persiapan bahan dan biaya pembuatan baterai lebih tinggi, hasil baterai rendah, dan konsistensinya buruk. Meskipun skala nano dan lapisan karbon lithium besi fosfat meningkatkan kinerja elektrokimia material, itu juga membawa masalah lain, seperti pengurangan kepadatan energi, peningkatan biaya sintesis, kinerja pemrosesan elektroda yang buruk, dan persyaratan lingkungan yang keras. Meskipun unsur-unsur kimia Li, Fe dan P dalam lithium besi fosfat sangat kaya dan biayanya rendah, biaya produk lithium besi fosfat yang disiapkan tidak rendah. Bahkan jika biaya penelitian dan pengembangan awal dihilangkan, biaya proses materialnya relatif tinggi. Biaya penyiapan baterai akan membuat biaya penyimpanan energi unit akhir lebih tinggi.
- Konsistensi produk yang buruk. Saat ini, tidak ada pabrik bahan lithium besi fosfat di China yang dapat mengatasi masalah ini. Dari perspektif persiapan bahan, reaksi sintesis lithium besi fosfat adalah reaksi heterogen yang kompleks, termasuk fase padat fosfat, oksida besi dan garam lithium, ditambah prekursor karbon dan fase gas pereduksi. Dalam proses reaksi yang kompleks ini, sulit untuk memastikan konsistensi reaksi.
- Masalah kekayaan intelektual. Permohonan paten paling awal untuk litium besi fosfat diperoleh oleh FX MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE) pada 25 Juni 1993, dan hasil permohonan diumumkan pada 19 Agustus di tahun yang sama. Paten dasar lithium besi fosfat dimiliki oleh University of Texas, dan paten pelapisan karbon diterapkan oleh orang Kanada. Kedua paten dasar ini tidak dapat dilewati. Jika royalti paten termasuk dalam biaya, biaya produk akan lebih meningkat.
Selain itu, dilihat dari pengalaman dalam R&D dan produksi baterai lithium-ion, Jepang adalah negara pertama yang mengkomersialkan baterai lithium-ion dan telah menduduki pasar baterai lithium-ion kelas atas. Meskipun Amerika Serikat memimpin dalam beberapa penelitian dasar, sejauh ini tidak ada produsen baterai lithium-ion skala besar. Oleh karena itu, lebih masuk akal bagi Jepang untuk memilih lithium manganat sebagai bahan elektroda positif untuk daya baterai lithium-ion. Bahkan di Amerika Serikat, jumlah produsen yang menggunakan lithium besi fosfat dan lithium manganat sebagai bahan katoda untuk daya baterai lithium-ion dibagi rata, dan pemerintah federal mendukung penelitian dan pengembangan kedua sistem ini secara bersamaan.
Mengingat masalah lithium besi fosfat di atas, sulit untuk digunakan secara luas sebagai bahan elektroda positif untuk daya baterai lithium-ion di kendaraan energi baru dan bidang lainnya. Jika masalah siklus suhu tinggi dan kinerja penyimpanan lithium manganat yang buruk dapat diselesaikan, dengan keunggulan biaya rendah dan kinerja tingkat tinggi, aplikasi dalam baterai lithium-ion daya akan memiliki potensi besar.
- Prinsip kerja dan karakteristik Nama lengkap baterai lithium besi fosfat adalah baterai lithium besi fosfat lithium ion, yang terlalu panjang, dan disebut sebagai baterai lithium besi fosfat untuk jangka pendek. Karena kinerjanya sangat cocok untuk aplikasi daya, kata "daya" ditambahkan ke namanya, yaitu baterai daya lithium besi fosfat. Itu juga disebut "baterai listrik besi lithium (LiFe)".
Di pasar perdagangan logam, kobalt (Co) paling mahal dan penyimpanannya tidak banyak, nikel (Ni) dan mangan (Mn) lebih murah, dan besi (Fe) paling murah. Harga bahan katoda juga sejalan dengan harga logam ini. Oleh karena itu, baterai lithium-ion yang terbuat dari bahan katoda LiFePO4 harus menjadi yang termurah. Keunggulan lainnya adalah tidak mencemari lingkungan.
Sebagai baterai isi ulang, persyaratannya adalah: kapasitas tinggi, tegangan keluaran tinggi, kinerja siklus pengisian dan pengosongan yang baik, tegangan keluaran yang stabil, pengisian dan pengosongan arus yang tinggi, stabilitas elektrokimia, keamanan dalam penggunaan (bukan karena pengisian berlebih, pelepasan berlebih, dan korsleting) Ini dapat menyebabkan pembakaran atau ledakan karena pengoperasian yang tidak benar), rentang suhu pengoperasian yang luas, tidak beracun atau kurang beracun, dan tidak mencemari lingkungan. Baterai lithium besi fosfat yang menggunakan LiFePO4 sebagai elektroda positif memiliki persyaratan kinerja yang baik, terutama dalam hal debit tingkat debit yang besar (pengosongan 5-10C), tegangan pelepasan yang stabil, keamanan (tidak terbakar, tidak meledak), masa pakai (waktu siklus ) ), tidak ada polusi terhadap lingkungan, ini adalah yang terbaik, dan saat ini merupakan baterai daya keluaran arus tinggi terbaik.
Struktur dan prinsip kerja baterai lithium besi fosfat
Sambungan internal baterai LiFePO4 adalah LiFePO4 dengan struktur olivin sebagai elektroda positif baterai, yang dihubungkan ke elektroda positif baterai dengan aluminium foil. , di sebelah kanan adalah elektroda negatif baterai yang terdiri dari karbon (grafit), yang dihubungkan ke elektroda negatif baterai dengan foil tembaga. Di antara ujung atas dan bawah baterai terdapat elektrolit baterai, dan baterai tertutup rapat oleh selubung logam.
Ketika baterai LiFePO4 diisi, ion lithium Li+ di elektroda positif bermigrasi ke elektroda negatif melalui pemisah polimer; selama proses pelepasan, ion litium Li+ di elektroda negatif bermigrasi ke elektroda positif melalui separator. Baterai lithium-ion dinamai ion lithium bermigrasi bolak-balik selama pengisian dan pemakaian.
Kinerja utama
Tegangan nominal baterai LiFePO4 adalah 3.2V, tegangan pengisian akhir adalah 3.6V, dan tegangan pelepasan akhir adalah 2.0V. Karena kualitas dan proses yang berbeda dari bahan elektroda positif dan negatif dan bahan elektrolit yang digunakan oleh berbagai produsen, akan ada beberapa perbedaan dalam kinerjanya. Misalnya, kapasitas baterai dari jenis yang sama (baterai standar dalam kemasan yang sama) cukup berbeda (10% hingga 20%).
Perlu dicatat di sini bahwa baterai daya lithium besi fosfat yang diproduksi oleh pabrik yang berbeda akan memiliki beberapa perbedaan dalam berbagai parameter kinerja; selain itu, beberapa kinerja baterai tidak disertakan, seperti resistansi internal baterai, tingkat pengosongan otomatis, suhu pengisian dan pengosongan, dll.
Kapasitas baterai lithium iron phosphate power cukup berbeda dan dapat dibagi menjadi tiga kategori: persepuluh kecil hingga beberapa miliamp jam, puluhan miliamp jam sedang, dan ratusan miliamp jam besar. Ada juga beberapa perbedaan dalam parameter yang sama dari berbagai jenis baterai. Saat ini, baterai listrik lithium besi fosfat kemasan silinder standar kecil yang banyak digunakan memiliki ukuran profil parameter dengan diameter 18mm dan tinggi 650mm (model 18650).
Overdischarge ke uji tegangan nol
Baterai daya lithium besi fosfat STL18650 (1100mAh) digunakan untuk uji tegangan nol. Kondisi pengujian: Baterai STL1100 18650mAh terisi penuh dengan laju pengisian 0.5C, dan kemudian dibuang ke tegangan baterai 0C dengan laju pengosongan 1.0C. Kemudian bagi baterai yang ditempatkan pada 0V menjadi dua kelompok: satu kelompok disimpan selama 7 hari, dan kelompok lainnya disimpan selama 30 hari; setelah penyimpanan kedaluwarsa, baterai terisi penuh dengan tingkat pengisian 0.5C, dan kemudian dikosongkan dengan 1.0C. Akhirnya, perbedaan antara dua periode penyimpanan tegangan nol dibandingkan.
Hasil pengujian adalah setelah 7 hari penyimpanan tegangan nol, baterai tidak bocor, kinerja baik, dan kapasitas 100%; setelah 30 hari penyimpanan, tidak ada kebocoran, kinerja bagus, dan kapasitasnya 98%; setelah 30 hari penyimpanan, baterai mengalami 3 siklus pengisian-pengosongan, Kapasitasnya kembali ke 100%.
Pengujian ini menunjukkan bahwa meskipun baterai dikosongkan secara berlebihan (bahkan hingga 0V) dan disimpan untuk jangka waktu tertentu, baterai tidak akan bocor atau rusak. Ini adalah fitur yang tidak dimiliki baterai lithium-ion jenis lain.
Fitur baterai lithium besi fosfat
Melalui pengenalan di atas, baterai LiFePO4 dapat diringkas sebagai karakteristik berikut.
Output efisiensi tinggi: debit standar adalah 2 ~ 5C, debit arus tinggi terus menerus dapat mencapai 10C, dan debit pulsa sesaat (10S) dapat mencapai 20C;
Performa bagus pada suhu tinggi: ketika suhu eksternal 65 °C, suhu internal setinggi 95 °C, dan suhu pada akhir pelepasan baterai dapat mencapai 160 °C, struktur baterai aman dan utuh ;
Bahkan jika baterai rusak secara internal atau eksternal, baterai tidak terbakar, tidak meledak, dan memiliki keamanan terbaik; siklus hidup yang sangat baik, setelah 500 siklus, kapasitas debitnya masih lebih besar dari 95%;
Tidak ada kerusakan bahkan dari over-discharge hingga nol volt; pengisian cepat; biaya rendah; tidak ada pencemaran terhadap lingkungan.
Aplikasi baterai daya lithium besi fosfat
Karena baterai lithium iron phosphate power memiliki karakteristik di atas, dan menghasilkan baterai dengan berbagai kapasitas, mereka segera digunakan secara luas. Area aplikasi utamanya adalah:
Kendaraan listrik besar: bus, kendaraan listrik, kendaraan wisata dan kendaraan hibrida, dll.;
Kendaraan listrik ringan: sepeda listrik, kereta golf, kendaraan baterai panel datar kecil, forklift, kendaraan pembersih, kursi roda listrik, dll.;
Alat-alat listrik: bor listrik, gergaji mesin, mesin pemotong rumput, dll.;
Mobil remote control, kapal, pesawat terbang dan mainan lainnya;
Peralatan penyimpanan energi untuk pembangkit listrik tenaga surya dan angin;
UPS dan lampu darurat, lampu peringatan dan lampu penambang (pengaman terbaik);
Ganti baterai lithium primer 3V dan baterai isi ulang nikel-kadmium atau nikel-logam hidrida 9V di kamera (ukuran yang sama);
Peralatan medis kecil dan peralatan portabel, dll.
Berikut adalah contoh aplikasi penggantian baterai timbal-asam dengan baterai listrik lithium iron phosphate. Menggunakan baterai timbal-asam 36V/10Ah (360Wh), beratnya 12kg, dapat menempuh jarak sekitar 50km dengan sekali pengisian daya, jumlah waktu pengisian sekitar 100 kali, dan waktu penggunaan sekitar 1 tahun. Jika baterai daya lithium besi fosfat digunakan, energi 360Wh yang sama (terdiri dari 12 baterai 10Ah secara seri) digunakan, dan beratnya sekitar 4kg. Ini dapat melakukan perjalanan sekitar 80 km setelah diisi, jumlah waktu pengisian dapat mencapai 1000 kali, dan masa pakai dapat mencapai 3 hingga 5 tahun. Meskipun harga baterai lithium iron phosphate power jauh lebih tinggi daripada baterai timbal-asam, efek ekonomi keseluruhan lebih baik menggunakan baterai lithium iron phosphate power, dan lebih ringan digunakan.
Kinerja baterai lithium-ion terutama tergantung pada bahan elektroda positif dan negatif. Lithium iron phosphate sebagai bahan baterai lithium baru muncul dalam beberapa tahun terakhir. Baterai lithium besi fosfat berkapasitas besar dikembangkan pada Juli 2005. Kinerja keselamatan dan masa pakainya tidak tertandingi oleh bahan lain, dan ini adalah indikator teknis terpenting dari baterai daya. Siklus pengisian dan pengosongan 1C hingga 2000 kali. Tegangan overcharge baterai sel tunggal 30V tidak akan terbakar, tusukan tidak akan meledak. Bahan katoda lithium iron phosphate membuat baterai lithium-ion berkapasitas besar lebih mudah digunakan secara seri. Dalam rangka memenuhi kebutuhan sering pengisian dan pemakaian kendaraan listrik. Ini memiliki keunggulan non-toksisitas, non-polusi, kinerja keselamatan yang baik, sumber bahan baku yang luas, harga rendah, umur panjang, dll. Ini adalah bahan katoda yang ideal untuk generasi baru baterai lithium-ion.
Proyek ini termasuk dalam pengembangan bahan energi fungsional dalam proyek teknologi tinggi, dan merupakan area pendukung utama dari rencana nasional "863", rencana "973" dan rencana pengembangan industri teknologi tinggi "Lima Tahun Kesebelas". .
Elektroda positif baterai lithium ion adalah bahan lithium besi fosfat, yang memiliki keunggulan besar dalam kinerja keselamatan dan masa pakai, yang juga merupakan salah satu indikator teknis terpenting baterai daya. Siklus pengisian-pengosongan 1C dapat dicapai 2000 kali, tusukan tidak meledak, dan tidak mudah terbakar dan meledak saat diisi daya berlebih. Bahan katoda besi lithium fosfat membuat baterai lithium-ion berkapasitas besar lebih mudah digunakan secara seri.
Baru-baru ini, ada laporan terus-menerus tentang kemajuan baterai baru yang diharapkan dapat menggantikan baterai lithium tradisional, memberi kita harapan bahwa ponsel dan tablet akan memiliki masa pakai baterai yang lebih lama, tetapi sayangnya sebagian besar masih dalam tahap penelitian laboratorium. Penggunaan komersial skala besar sulit untuk dikatakan.
Dalam kertas putih tentang teknologi baterai lithium iron phosphate yang diterbitkan oleh Deboch TEC.GmbH, setelah menggunakan material nano komposit, kepadatan energi sel tunggal dengan spesifikasi 32650 (diameter 32mm/panjang 65mm) dapat ditingkatkan menjadi 6000mAh, yang sebanding dengan industri saat ini 32650 spesifikasi sel tunggal. Dibandingkan dengan spesifikasi 5000mAh, volume yang sama telah meningkat menjadi 1000mAh penuh, yaitu sebanyak 20%, dan satu sel dapat mengisi daya ponsel iPhone 4S berulang kali hampir 4 kali.
Apa yang lebih memuaskan adalah bahwa ketika digunakan dalam satu lingkungan pengisian-pengosongan tingkat rendah, baterai tetap sekitar 80% setelah didaur ulang hingga 3,000 kali, sementara baterai lithium biasa didaur ulang sekitar 500 kali. . Menurut perhitungan pengisian dan pemakaian setiap 3 hari, dapat digunakan terus menerus selama 24 tahun, yang merupakan baterai yang benar-benar tahan lama.
Teknologi baterai baru ini dapat digunakan secara luas di bank daya portabel, UPS kecil, baterai notebook, baterai mobil, dan peralatan lainnya, dan untuk lingkungan penggunaan yang berbeda, Deboch TEC.GmbH juga menggunakan warna baterai yang berbeda sesuai dengan jumlah siklus. : Untuk kelas militer, itu emas, dan jumlah siklusnya adalah 3000; yang biru digunakan di bidang kendaraan sipil, 2500 kali; yang hijau, 2000 kali, cocok untuk perangkat seluler portabel kecil.
