מדוע סוללת LFP (ליתיום ברזל פוספט, LiFePO4) מתפקדת טוב יותר מסוללות כימיות משולשות אחרות במהלך הטעינה?

המפתח לחיים ארוכים יותר שלסוללת LFP הוא מתח העבודה שלו, שהוא בין 3.2 ל-3.65 וולט, נמוך מהמתח בשימוש רגיל על ידי סוללת NCM.סוללת הליתיום ברזל פוספט משתמשת בפוספט כחומר החיובי ובאלקטרודת גרפיט פחמן כאלקטרודה השלילית;יש להם גם חיי שירות ארוכים, יציבות תרמית טובה וביצועים אלקטרומכניים טובים.

3.2V

סוללת LFPפועל במתח נומינלי של 3.2V, כך שכאשר ארבע סוללות מחוברות, ניתן להשיג סוללה של 12.8V;סוללה 25.6V ניתן להשיג כאשר 8 סוללות מחוברות.לכן, כימיה של LFP היא הבחירה הטובה ביותר להחלפת סוללות עופרת-חומצה במחזור עמוק ביישומים שונים.עד כה, צפיפות האנרגיה הנמוכה שלהם היא שמגבילה את השימוש בהם בכלי רכב גדולים, כי הם הרבה יותר זולים ובטוחים.מצב זה הוביל לאימוץ הטכנולוגיה הזו בשוק הסיני, וזו הסיבה ש-95% מסוללות ליתיום ברזל פוספט מיוצרות בסין.

סוללת 12V

הסוללה עם אנודת גרפיט וקתודה LFP פועלת במתח נומינלי של 3.2 וולט ומתח מרבי של 3.65 וולט.עם מתחים אלו (גם נמוכים מאוד), ניתן להשיג 12000 מחזורי חיים.עם זאת, סוללות עם אנודת גרפיט ו-NCM (תחמוצת ניקל, קובלט ומנגן) או NCA (תחמוצת ניקל, ניקל ואלומיניום) יכולות לפעול במתח גבוה יותר, עם מתח נומינלי של 3.7 וולט ומתח מרבי של 4.2 וולט.בתנאים אלה, הוא לא צפוי להשיג יותר מ-4000 מחזורי טעינה ופריקה.

סוללה 24V

אם מתח העבודה נמוך, האלקטרוליט הנוזלי בין שתי אלקטרודות הסוללה (דרכן נעות יוני ליתיום) יציב יותר מבחינה כימית.חלק זה מסביר מדוע לסוללת LTO הפועלת ב-2.3V ולסוללת LFP הפועלת ב-3.2V יש חיים טובים יותר מאשר לסוללת NCM או NCA הפועלת ב-3.7V.כאשר לסוללה יש מטען גבוה יותר ולכן מתח גבוה יותר, האלקטרוליט הנוזלי יתחיל לאט לאט לשכל את אלקטרודת הסוללה.לכן, אין כרגע סוללה המשתמשת בספינל.ספינל הוא מינרל שנוצר על ידי מנגן ואלומיניום.המתח הקתודי שלו הוא 5V, אך דרושים אלקטרוליט חדש וציפוי אלקטרודות משופר כדי למנוע קורוזיה.

זו הסיבה שיש צורך לשמור על הסוללה ב-SoC הנמוך ביותר האפשרי (מצב טעינה או% טעינה), מכיוון שהיא תעבוד במתח נמוך יותר וחייה יוארכו.


זמן פרסום: 10-2-2023