LFP बैटरी क्या है? | आरपीएम, लिथियम फेरो फॉस्फेट बैटरी – पॉवरटेक सिस्टम
LFP बैटरी
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एलएफपी संक्षिप्त नाम का अर्थ है लिथियम-फॉस्फेट (अंग्रेजी में, लिथियम आयरन फॉस्फेट, जिसे रासायनिक शब्द LifePo4 के तहत भी जाना जाता है). ये शब्द बैटरी की रासायनिक संरचना का वर्णन करते हैं जो एक साधारण लिथियम-आयन बैटरी से अलग है.
LFP बैटरी क्या है?
लिथियम-आयन बैटरी के अलावा, एक नए प्रकार की बैटरी चुपचाप इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में स्थापित की जाती है, एलएफपी; लेकिन एक LFP बैटरी क्या है?
यद्यपि इलेक्ट्रिक वाहनों ने मामले में अपनी व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया है, निर्माता बैटरी को बेहतर बनाने के लिए हर तरह से कोशिश कर रहे हैं ताकि वे दोनों अधिक कुशल, अधिक स्थायी, उत्पादन करने के लिए कम खर्चीली हों और, इन सबसे ऊपर, उनके निर्माण के समय कम प्रदूषण करते समय उनके निर्माण के समय कम प्रदूषण हो। उपभोक्ताओं के लिए अधिक स्वायत्तता का वादा करना.
बैटरी के विकास में सबसे उल्लेखनीय प्रगति में से एक विकास और विपणन था LFP बैटरी लिथियम-आयन बैटरी को बदलने के लिए, जो वर्तमान में हमारी सड़कों पर अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहनों की आपूर्ति करते हैं.
LFP बैटरी क्या है?
एलएफपी संक्षिप्त नाम का अर्थ है लिथियम-फॉस्फेट (अंग्रेजी में, लिथियम आयरन फॉस्फेट, जिसे रासायनिक शब्द LifePo4 के तहत भी जाना जाता है). ये शब्द बैटरी की रासायनिक संरचना का वर्णन करते हैं जो एक साधारण लिथियम-आयन बैटरी से अलग है.
कणों का उपयोग करने का पहला प्रयास Lifepo4 एक बैटरी की रचना में 1996 की तारीखें. वह न्यू जर्सी में इलेक्ट्रोकेमिकल सोसाइटी (ईएमएस) में रसायन विज्ञान पड़ी और एएल में इंजीनियर थे, जिन्होंने यह पहली खोज की थी.
हालांकि, उन्होंने पाया था कि LIFEPO4 कणों में बहुत खराब विद्युत चालकता थी और इस तरह LFP बैटरी के विपणन को धीमा कर दिया. उस समय आम सहमति यह थी कि इस तरह की बैटरी लिथियम-आयन बैटरी की ऊर्जा घनत्व के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकती थी.
- पढ़ने के लिए: फोर्ड जल्द ही एलएफपी बैटरी का विपणन करेगा
- पढ़ने के लिए: इलेक्ट्रिक कार की शब्दावली
हालांकि, यह मिशेल आर्मंड, वैज्ञानिक और फ्रांसीसी प्रोफेसर, हाइड्रो-क्वेबेक के पूर्व कर्मचारी हैं, जिन्होंने अपने सहयोगियों का उपयोग करते हुए, महसूस किया कि अगर उन्होंने लाइफपो कणों में कार्बन नैनोट्यूब को जोड़ा और आकार के कणों को कम किया, तो हम इस प्रकार चालकता की समस्याओं की भरपाई कर सकते हैं.
अन्य शोधकर्ताओं ने एलएफपी बैटरी विकसित करने के लिए भी काम किया है, जैसे कि अभी तक मिंग चियांग, ताइवानी मूल के एक रसायन विज्ञान इंजीनियर. उन्होंने अर्धचालक के लिए डोपिंग कार्रवाई का उपयोग करने के विचार को उन्नत किया, जिसने एलएफपी बैटरी की चालकता को बढ़ाने में मदद की.
क्या इलेक्ट्रिक कारें LFP बैटरी से लैस हैं?
आज, अपने कम लागत वाले इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरी के निर्माण में बड़े निर्माताओं के हित के कारण, LFP बैटरी लोकप्रियता से गुजर रही है. टेस्ला 2021 में अपने मॉडल 3 में इसे स्थापित करने वाले पहले निर्माता थे, जबकि अन्य निर्माता, जैसे कि मर्सिडीज-बेंज और फोर्ड, इस प्रकार की बैटरी पर जाने की योजना बना रहे थे. यह बड़े निर्माताओं का हित था जिसने इस प्रकार की बैटरी के विकास को प्रेरित किया है.
लिथियम-आयन बैटरी के संबंध में LFP बैटरी कैसे काम करती है?
एक LFP बैटरी और एक साधारण लिथियम-आयन बैटरी (NCM/निकेल-कोबाल्ट मैंगनीज या NCA/निकेल-कोबाल्ट एल्यूमीनियम) के बीच मुख्य अंतर मुख्य रूप से कैथोड की रासायनिक संरचना में आधारित है. कोबाल्ट, निकेल या मैंगनीज जैसी धातुओं का उपयोग करने के बजाय, हम बल्कि लोहे को प्राथमिकता देंगे.
इसलिए यह निर्दिष्ट करना महत्वपूर्ण है कि एक एलएफपी बैटरी में एक इलेक्ट्रोलाइट के अंदर लिथियम आयन भी होते हैं. वास्तव में, कैथोड की रासायनिक संरचना के अलावा, LFP बैटरी एक लिथियम-आयन बैटरी के समान ही काम करती है. शारीरिक रूप से, यह लगभग समान है.
इस प्रकार, उपयोग में, यह उसी तरह से रिचार्ज किया जाता है और यह अपने मालिक को उसी तरह का अनुभव देता है, इस तथ्य के अपवाद के साथ कि इस बैटरी को समय से पहले समय से गिरावट के संकेतों का प्रदर्शन किए बिना 100 % पर लगातार रिचार्ज किया जा सकता है, अर्थात् यह है स्वायत्तता की हानि या रिचार्ज गति में मंदी कहें.
LFP बैटरी के फायदे और नुकसान क्या हैं?
100 % रिचार्ज LFP बैटरी के मुख्य लाभों में से एक है, क्योंकि यह अभ्यास समय से पहले गिरावट का कारण नहीं बनता है क्योंकि लिथियम-आयन बैटरी के साथ मामला है. यह भी तथ्य है कि एक एलएफपी बैटरी कई चार्जिंग चक्रों के साथ अधिक स्थायी है. उदाहरण के लिए, यदि सबसे स्थायी लिथियम-आयन बैटरी 1,500 चार्जिंग चक्र प्रदान करती है, तो LFP बैटरी 2,000 चक्रों तक पहुंच सकती है.
फिर इसकी रासायनिक संरचना है जो कोबाल्ट और निकल जैसी विवादास्पद सामग्रियों पर इसकी निर्भरता को कम करना संभव बनाता है. न केवल लोहे को निकालना आसान है और इसलिए, जब यह निष्कर्षण होता है तो कम प्रदूषणकारी, लेकिन यह रीसायकल करना भी आसान होता है, जो बैटरी को मौजूदा रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं में आसानी से प्रवेश करने की अनुमति देता है. तब इस धातु की लागत है जो स्पष्ट रूप से कम है और निर्माताओं को बैटरी के निर्माण के समय उनकी उत्पादन लागत को कम करने की अनुमति देता है.
क्या LFP बैटरी लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में अधिक स्वायत्तता प्रदान करती है?
दूसरी ओर, एक एलएफपी बैटरी की ऊर्जा घनत्व, जो कि इसके आकार (वाट्सहर्स/किलो में मापा गया) के आधार पर ऊर्जा को संग्रहीत करने की इसकी क्षमता कहना है, बैटरी निकेल लिथियम-आयन की तुलना में बहुत कम है. एक संदर्भ के रूप में, सबसे अच्छा लिथियम-आयन बैटरी 325 वाटर्स/किलो की ऊर्जा घनत्व तक पहुंचती है. दूसरी ओर, LFP बैटरी, वर्तमान में लगभग 150 वाट/किलो के आसपास कैप करती है.
हालांकि, यह वास्तविकता ऑटोमोबाइल निर्माताओं को एक बैटरी बनाने के लिए मजबूर करती है जिसकी क्षमता एक ही स्वायत्तता तक पहुंचने के लिए अधिक है. टेस्ला मॉडल 3 सही उदाहरण है. पुराने मॉडल में 53 किलोवाट घंटे की क्षमता के साथ एक लिथियम-आयन बैटरी थी, जबकि वर्तमान मॉडल एक एलएफपी बैटरी-सो के साथ सुसज्जित है, इसकी क्षमता 60 किलोवाट घंटे तक बढ़ जाती है. अंत में, अपनी लोहे-आधारित रचना के कारण, एलएफपी बैटरी एक निकल लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में बहुत अधिक है, जो वाहन के शुद्ध द्रव्यमान को बढ़ाने में योगदान देता है.
हालांकि, इलेक्ट्रिक वाहनों और ऊर्जा प्रबंधन सॉफ्टवेयर के वायुगतिकी में हालिया प्रगति, कृत्रिम बुद्धिमत्ता की मदद के लिए धन्यवाद, विशेष रूप से, कारों को इन समस्याओं को दूर करने की अनुमति देता है. सबूत के रूप में, एक बैटरी के बावजूद जो कम ऊर्जावान रूप से घनी है, टेस्ला अभी भी मॉडल 3 से अधिक स्वायत्तता निकालने में कामयाब रहा, जिसने उसे 400 से 438 किलोमीटर तक जाने की अनुमति दी.
LFP बैटरी
1996 में दिखाई दिया, लिथियम फेरो फॉस्फेट प्रौद्योगिकी (जिसे एलएफपी या एलआईएफईपो 4 भी नाम दिया गया है) अपनी तकनीकी संपत्ति और इसकी उच्च स्तर की सुरक्षा के कारण अन्य बैटरी प्रौद्योगिकियों को दबा रहा है.
इसकी उच्च शक्ति घनत्व के कारण, इस तकनीक का उपयोग मध्यम शक्ति कर्षण अनुप्रयोगों (रोबोटिक्स, एजीवी, ई-मोबिलिटी, अंतिम किलोमीटर की डिलीवरी, आदि में किया जाता है।.) या भारी कर्षण (समुद्री कर्षण, औद्योगिक वाहन, आदि।.))
LFP का लंबा जीवन और गहरी साइकिल चलाने की संभावना ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों (स्वायत्त अनुप्रयोगों, ऑफ-ग्रुप सिस्टम, बैटरी के साथ आत्म-उपभोग) या सामान्य रूप से स्थिर भंडारण में LifEPO4 का उपयोग करना संभव बनाती है.
लिथियम फॉस्फेट आयरन की प्रमुख संपत्ति:
- अत्यंत सुरक्षित प्रौद्योगिकी (कोई रनवे थर्मल घटना नहीं)
- कैलेंडर जीवनकाल> 10 वर्ष
- चक्रों की संख्या: 2000 से कई हजार तक (नीचे ABAQUE देखें)
- पर्यावरण के लिए बहुत कम विषाक्तता (लोहे, ग्रेफाइट और फॉस्फेट का उपयोग)
- बहुत अच्छा तापमान प्रतिरोध (70 डिग्री सेल्सियस तक)
- बहुत कम आंतरिक प्रतिरोध. स्थिरता, चक्र के दौरान भी कमी.
- डिस्चार्ज रेंज में निरंतर शक्ति
- आसान रीसाइक्लिंग
लिथियम फॉस्फेट आयरन टेक्नोलॉजी (LIFEPO4) के लिए अनुमानित चक्रों की संख्या
LFP तकनीक वह है जो सबसे बड़ी संख्या में लोड / डिस्चार्ज साइकिल की अनुमति देता है. यही कारण है कि इस तकनीक को मुख्य रूप से स्थिर ऊर्जा भंडारण प्रणालियों (स्व-उपभोग, ऑफ-ग्रिड, यूपीएस, सहायता, आदि में अपनाया जाता है।.) एक महत्वपूर्ण जीवनकाल की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए.
वास्तविक चक्रों की संख्या जो बाहर की जा सकती है, कई कारकों पर निर्भर करती है:
- लिथियम सेल गुणवत्ता
- डिस्चार्ज पावर में मापा गया टोकरा (पूर्व: W = 1/2 गुना में 1/2 C की शक्ति WH में बैटरी की क्षमता. 2kW पर 1KWH की बैटरी डिस्चार्ज के लिए, यह कहा जाता है कि डिस्चार्ज दर 2 सी है)
- डिस्चार्ज गहराई (डीओडी)
- पर्यावरण: तापमान, आर्द्रता, आदि।.
नीचे दिया गया एबाकस हमारे लिथियम फॉस्फेट आयरन बैटरी कोशिकाओं (LFP, LIFEPO4) के लिए डिस्चार्ज पावर और DOD के एक समारोह के रूप में अनुमानित चक्रों की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है. परीक्षण की स्थिति एक प्रयोगशाला (25 डिग्री सेल्सियस का निरंतर तापमान, लोड बिजली और निरंतर निर्वहन) के हैं.
मानक वातावरण में, और 1C पर बनाए गए चक्रों के लिए, Abacus LFP के लिए चक्रों की संख्या का अनुमान देता है:
किए गए चक्र की संख्या के अंत में, बैटरी अभी भी एक नाममात्र की क्षमता है 80% से अधिक मूल क्षमता का.
- लीड बैटरी की सीमाएँ
- लिथियम आयन के लाभ
- तकनीकी तुलना लिथियम आयन बनाम लीड बैटरी
- लिथियम आयन लागत अध्ययन बनाम लीड बैटरी
- लिथियम आयन बैटरी सुरक्षा
- लिथियम फॉस्फेट आयरन टेक्नोलॉजी (LIFEPO4 या LFP)
- एक लिथियम-आयन बैटरी के लोडिंग राज्य (SOC) को मापें
उपरोक्त लेख पॉवरटेक सिस्टम की अनन्य संपत्ति है.
प्राधिकरण के बिना प्रजनन निषिद्ध.