LiFePO4 බැටරිය

ටෙස්ලා හි 2021 තුන්වන කාර්තුවේ වාර්තා මගින් එහි වාහනවල නව ප්‍රමිතිය ලෙස LiFePO4 බැටරි වෙත මාරුවීමක් නිවේදනය කරන ලදී. නමුත් LiFePO4 බැටරි යනු කුමක්ද?

නිව් යෝර්ක්, නිව් යෝර්ක්, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය, 2022 මැයි 26 /EINPresswire.com / — ඒවා Li-Ion බැටරි වලට වඩා හොඳ විකල්පයක්ද? මෙම බැටරි අනෙකුත් බැටරි වලින් වෙනස් වන්නේ කෙසේද?

LiFePO4 බැටරි පිළිබඳ හැඳින්වීම

ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් (LFP) බැටරියක් යනු වේගවත් ආරෝපණ සහ විසර්ජන අනුපාත සහිත ලිතියම්-අයන බැටරියකි. එය LiFePO4 කැතෝඩයක් ලෙස සහ ඇනෝඩය ලෙස ලෝහමය පිටුබලයක් සහිත ග්‍රැෆිටික් කාබන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් සහිත නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරියකි.

LiFePO4 බැටරි ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා අඩු ශක්ති ඝනත්වයක් සහ අඩු මෙහෙයුම් වෝල්ටීයතාවයක් ඇත. ඒවාට තිරස් වක්‍ර සහිත අඩු විසර්ජන අනුපාතයක් ඇති අතර Li-ion වලට වඩා ආරක්ෂිත වේ. මෙම බැටරි ලිතියම් ෆෙරෝපොස්පේට් බැටරි ලෙසද හැඳින්වේ.

LiFePO4 බැටරි සොයා ගැනීම

LiFePO4 බැටරි ජෝන් බී. ගුඩ්එනොෆ් සහ ආරුමුගම් මන්තිරාම් විසින් සොයා ගන්නා ලදී. ලිතියම්-අයන බැටරිවල භාවිතා වන ද්‍රව්‍ය තීරණය කළ පළමු අය අතර ඔවුන් ද වූහ. ඇනෝඩ ද්‍රව්‍ය ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා සුදුසු නොවේ, මන්ද ඒවායේ ක්ෂණික කෙටි පරිපථ ප්‍රවණතාවය නිසාය.

ලිතියම්-අයන බැටරි කැතෝඩවලට සාපේක්ෂව කැතෝඩ ද්‍රව්‍ය වඩා හොඳ බව විද්‍යාඥයින් සොයා ගත්හ. මෙය විශේෂයෙන් LiFePO4 බැටරි ප්‍රභේදවල දක්නට ලැබේ. ඒවා ස්ථායිතාව සහ සන්නායකතාවය වැඩි දියුණු කරන අතර අනෙකුත් විවිධ අංශ වැඩිදියුණු කරයි.

මේ දිනවල LiFePO4 බැටරි සෑම තැනකම දක්නට ලැබෙන අතර බෝට්ටු, සූර්ය පද්ධති සහ වාහනවල භාවිතය ඇතුළු විවිධ යෙදුම් ඇත. LiFePO4 බැටරි කොබෝල්ට්-නිදහස් වන අතර බොහෝ විකල්ප වලට වඩා අඩු මිලකට ලබා ගත හැකිය. එය විෂ සහිත නොවන අතර දිගු ආයු කාලයක් පවතී.

LFP බැටරි පිරිවිතර -

LFP බැටරි වල බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතිවල ක්‍රියාකාරිත්වය

LFP බැටරි සම්බන්ධිත සෛල වලට වඩා වැඩි ගණනකින් සමන්විත වේ; ඒවාට බැටරිය ආරක්ෂිත සීමාවන් තුළ පවතින බව සහතික කරන පද්ධතියක් ඇත. බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතියක් (BMS) ආරක්ෂාව සහතික කිරීම සහ බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම සඳහා මෙහෙයුම් තත්වයන් යටතේ බැටරිය ආරක්ෂා කරයි, පාලනය කරයි සහ නිරීක්ෂණය කරයි.

LFP බැටරි වල බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතිවල ක්‍රියාකාරිත්වය -

ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් සෛල වඩාත් ඔරොත්තු දෙන බව තිබියදීත්, ඒවා ආරෝපණය කිරීමේදී අධි වෝල්ටීයතාවයට ගොදුරු වන අතර එමඟින් කාර්ය සාධනය අඩු වේ. කැතෝඩයට යොදන ද්‍රව්‍යය විභවයෙන් පිරිහී එහි ස්ථායිතාව නැති විය හැකිය. BMS සෑම සෛලයකම ප්‍රතිදානය නියාමනය කරන අතර බැටරියේ උපරිම වෝල්ටීයතාවය පවත්වා ගෙන යන බව සහතික කරයි.

ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය ක්ෂය වන විට, අඩු වෝල්ටීයතාවය දැඩි කනස්සල්ලට පත්වේ. කිසියම් සෛලයක වෝල්ටීයතාවය නිශ්චිත සීමාවකට වඩා පහත වැටේ නම්, BMS මඟින් බැටරිය පරිපථයෙන් විසන්ධි කරයි. එය අධි ධාරා තත්ත්වයකදී පසුපස නැවතුමක් ලෙසද ක්‍රියා කරන අතර කෙටි පරිපථයකදී එහි ක්‍රියාකාරිත්වය වසා දමනු ඇත.

LiFePO4 බැටරි එදිරිව ලිතියම්-අයන බැටරි

LiFePO4 බැටරි ඔරලෝසු වැනි පැළඳිය හැකි උපාංග සඳහා සුදුසු නොවේ. ඒවා වෙනත් ඕනෑම ලිතියම් බැටරි වලට වඩා අඩු ශක්ති ඝනත්වයක් යටතේ පවතී. කෙසේ වෙතත්, ඒවා සූර්ය බලශක්ති පද්ධති, RV, ගොල්ෆ් කරත්ත, බාස් බෝට්ටු සහ විදුලි යතුරුපැදි සඳහා හොඳම දේ වේ.

★මෙම බැටරි වල ප්‍රධාන වාසියක් වන්නේ ඒවායේ චක්‍රීය ආයු කාලයයි.

මෙම බැටරි අනෙක් ඒවාට වඩා 4 ගුණයකට වඩා දිගු කාලයක් පැවතිය හැකිය. ඒවා ආරක්ෂිත වන අතර 100% ක විසර්ජන ගැඹුරකට ළඟා විය හැකිය, එයින් අදහස් වන්නේ ඒවා වඩා දිගු කාලයක් භාවිතා කළ හැකි බවයි.

මෙම බැටරි Li-ion බැටරි වලට වඩා හොඳ විකල්පයක් වීමට අමතර හේතු පහත දැක්වේ.

★අඩු වියදම

LFP බැටරි යකඩ සහ පොස්පරස් වලින් සමන්විත වන අතර ඒවා දැවැන්ත පරිමාණයෙන් කැණීම් කරන අතර ඒවා මිල අඩුය. LFP බැටරිවල පිරිවැය නිකල් බහුල NMC බැටරි වලට වඩා කිලෝග්‍රෑමයකට සියයට 70 ක් තරම් අඩු බව ඇස්තමේන්තු කර ඇත. එහි රසායනික සංයුතිය පිරිවැය වාසියක් සපයයි. 2020 දී පළමු වරට LFP බැටරි සඳහා වාර්තා වූ අඩුම සෛල මිල ඩොලර් 100/kWh ට වඩා පහත වැටුණි.

★කුඩා පාරිසරික බලපෑම
LFP බැටරිවල නිකල් හෝ කොබෝල්ට් අඩංගු නොවන අතර ඒවා මිල අධික වන අතර විශාල පාරිසරික බලපෑමක් ඇති කරයි. මෙම බැටරි නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැවින් ඒවායේ පරිසර හිතකාමී බව පෙන්නුම් කරයි.

★ වැඩිදියුණු කළ කාර්යක්ෂමතාව සහ කාර්ය සාධනය
LFP බැටරි ඒවායේ දිගු ආයු කාලය සඳහා ප්‍රසිද්ධය, එබැවින් කාලයත් සමඟ විශ්වාසදායක සහ ස්ථාවර බල ප්‍රතිදානයක් අවශ්‍ය යෙදුම් සඳහා ඒවා ජනප්‍රිය තේරීමක් කරයි. මෙම බැටරි අනෙකුත් ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා මන්දගාමී ධාරිතා අලාභ අනුපාත අත්විඳින අතර එමඟින් දිගු කාලීනව ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය ආරක්ෂා කර ගැනීමට උපකාරී වේ. ඊට අමතරව, ඒවාට අඩු ක්‍රියාකාරී වෝල්ටීයතාවයක් ඇති අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අඩු අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් සහ වේගවත් ආරෝපණ/විසර්ජන වේගයක් ලැබේ.

★වැඩිදියුණු කළ ආරක්ෂාව සහ ස්ථාවරත්වය
LFP බැටරි තාප හා රසායනිකව ස්ථායී බැවින් ඒවා පුපුරා යාමට හෝ ගිනි ගැනීමට ඇති ඉඩකඩ අඩුය. LFP නිකල් බහුල NMC තාපයෙන් හයෙන් එකක් නිපදවයි. LFP බැටරිවල Co-O බන්ධනය ශක්තිමත් බැවින්, කෙටි පරිපථයකට හෝ අධික ලෙස රත් වුවහොත් ඔක්සිජන් පරමාණු වඩාත් සෙමින් මුදා හරිනු ලැබේ. තවද, සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපිත සෛල තුළ ලිතියම් ඉතිරි නොවන අතර, අනෙකුත් ලිතියම් සෛලවල දක්නට ලැබෙන බාහිර තාප ප්‍රතික්‍රියා හා සසඳන විට ඔක්සිජන් අලාභයට බෙහෙවින් ප්‍රතිරෝධී වේ.

කුඩා හා සැහැල්ලු
LFP බැටරි ලිතියම් මැංගනීස් ඔක්සයිඩ් බැටරි වලට වඩා 50% ක් පමණ සැහැල්ලුයි. ඒවා ඊයම්-අම්ල බැටරි වලට වඩා 70% දක්වා සැහැල්ලුයි. ඔබ වාහනයක LiFePO4 බැටරියක් භාවිතා කරන විට, ඔබ අඩු ගෑස් භාවිතා කරන අතර වැඩි උපාමාරු හැකියාවක් ඇත. ඒවා කුඩා හා සංයුක්ත වන අතර, ඔබේ ස්කූටරය, බෝට්ටුව, RV හෝ කාර්මික යෙදුමේ ඉඩ ඉතිරි කර ගැනීමට ඔබට ඉඩ සලසයි.

LiFePO4 බැටරි එදිරිව ලිතියම් නොවන බැටරි
ලිතියම් නොවන බැටරි වලට වාසි ගණනාවක් ඇත, නමුත් පැරණි තාක්‍ෂණය මිල අධික සහ අඩු කාර්යක්ෂම බැවින් නව LiFePo4 බැටරිවල විභවය සැලකිල්ලට ගෙන මැද කාලීනව ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට ඉඩ ඇත.

☆ඊයම් අම්ල බැටරි
ඊයම්-අම්ල බැටරි මුලදී ලාභදායී ලෙස පෙනුනද, දිගු කාලීනව ඒවා වඩා මිල අධික වේ. මෙයට හේතුව ඒවාට නිතර නිතර නඩත්තු කිරීම සහ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම අවශ්‍ය වීමයි. LiFePO4 බැටරියක් නඩත්තු කිරීමකින් තොරව 2-4 ගුණයකින් දිගු කාලයක් පවතිනු ඇත.

☆ජෙල් බැටරි
LiFePO4 බැටරි මෙන් ජෙල් බැටරි නිතර නැවත ආරෝපණය කිරීම අවශ්‍ය නොවන අතර ගබඩා කිරීමේදී ආරෝපණය නැති නොවේ. නමුත් ජෙල් බැටරි අඩු වේගයකින් ආරෝපණය වේ. විනාශ වීම වළක්වා ගැනීම සඳහා සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපණය වූ වහාම ඒවා විසන්ධි කළ යුතුය.

☆AGM බැටරි
AGM බැටරි 50% ධාරිතාවයට වඩා අඩු කාලයකදී හානි වීමේ ඉහළ අවදානමක් පවතින අතර, LiFePO4 බැටරි කිසිදු හානියක් නොමැතිව සම්පූර්ණයෙන්ම විසර්ජනය කළ හැකිය. එසේම, ඒවා නිසි ලෙස පවත්වා ගැනීම දුෂ්කර ය.

LiFePO4 බැටරි සඳහා යෙදුම්
LiFePO4 බැටරි වලට වටිනා යෙදුම් රාශියක් ඇත, ඒවා අතර

●මසුන් ඇල්ලීමේ බෝට්ටු සහ කයාක්: අඩු ආරෝපණ කාලයක් සහ දිගු ධාවන කාලයක් සමඟින් ඔබට ජලයේ වැඩි කාලයක් ගත කළ හැකිය. අඩු බරක් ඉහළ මට්ටමේ මසුන් ඇල්ලීමේ තරඟ වලදී පහසුවෙන් හැසිරවීමට සහ වේග බාධකයක් සපයයි.

●මොබිලිටි ස්කූටර් සහ මොපෙඩ්: ඔබේ වේගය අඩු කිරීමට කිසිදු බරක් නොමැත. ස්වයංසිද්ධ චාරිකා සඳහා ඔබේ බැටරිය සම්පූර්ණ ධාරිතාවයට වඩා අඩුවෙන් ආරෝපණය කරන්න, එයට හානි නොකර.

●සූර්ය වින්‍යාසයන්: ජීවිතය ඔබව ඕනෑම තැනකට ගෙන යන විට (කන්දක් ඉහළට හෝ විදුලිබල පද්ධතියෙන් ඔබ්බට පවා) සූර්ය බලය උපයෝගී කර ගැනීම සඳහා සැහැල්ලු LiFePO4 බැටරි රැගෙන යන්න.

●වාණිජමය භාවිතය: මේවා ආරක්ෂිතම, ශක්තිමත්ම ලිතියම් බැටරි වන අතර එමඟින් බිම් යන්ත්‍ර, සෝපාන ගේට්ටු සහ තවත් බොහෝ කාර්මික යෙදුම් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

තවද, ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් බැටරි ෆ්ලෑෂ් ලයිට්, ඉලෙක්ට්‍රොනික සිගරට්, රේඩියෝ උපකරණ, හදිසි ආලෝකකරණය සහ අනෙකුත් අයිතම වැනි තවත් බොහෝ උපාංග බලගන්වයි.

Wid-Scale LFP ක්‍රියාත්මක කිරීමේ හැකියාවන්
LFP බැටරි විකල්ප වලට වඩා මිල අඩු සහ ස්ථායී වුවද, ශක්ති ඝනත්වය පුළුල් ලෙස භාවිතා කිරීමට සැලකිය යුතු බාධකයක් වී ඇත. LFP බැටරි 15 ​​සහ 25% අතර පරාසයක බෙහෙවින් අඩු ශක්ති ඝනත්වයක් ඇත. කෙසේ වෙතත්, ෂැංහයි හි නිෂ්පාදිත මොඩල් 3 හි භාවිතා කරන ලද ඒවා මෙන් ඝන ඉලෙක්ට්‍රෝඩ භාවිතයෙන් මෙය වෙනස් වෙමින් පවතී, එහි ශක්ති ඝනත්වය 359Wh/ලීටරයකි.

LFP බැටරි වල දිගු ආයු කාලය නිසා, ඒවාට සැසඳිය හැකි බරකින් යුත් Li-ion බැටරි වලට වඩා වැඩි ධාරිතාවක් ඇත. මෙයින් අදහස් කරන්නේ කාලයත් සමඟ මෙම බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය වඩාත් සමාන වන බවයි.

මහා පරිමාණයෙන් භාවිතා කිරීමට ඇති තවත් බාධකයක් නම්, LFP පේටන්ට් බලපත්‍ර රාශියක් නිසා චීනය වෙළඳපොළ ආධිපත්‍යය දැරීමයි. මෙම පේටන්ට් බලපත්‍ර කල් ඉකුත් වන විට, වාහන නිෂ්පාදනය මෙන් LFP නිෂ්පාදනය ද දේශීයකරණය වනු ඇතැයි අනුමාන කෙරේ.

ෆෝඩ්, වොක්ස්වැගන් සහ ටෙස්ලා වැනි ප්‍රධාන මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයින් නිකල් හෝ කොබෝල්ට් සංයෝග ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමෙන් තාක්ෂණය වැඩි වැඩියෙන් භාවිතා කරයි. ටෙස්ලා විසින් එහි කාර්තුමය යාවත්කාලීන කිරීමේදී මෑතකදී කරන ලද නිවේදනය ආරම්භය පමණි. ටෙස්ලා එහි 4680 බැටරි පැකේජය පිළිබඳ කෙටි යාවත්කාලීන කිරීමක් ද ලබා දී ඇති අතර, එය ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක් සහ පරාසයක් ඇත. වැඩි සෛල ඝනීභවනය කිරීමට සහ අඩු ශක්ති ඝනත්වයට ඉඩ සැලසීමට ටෙස්ලා “සෛලයෙන් ඇසුරුම්” ඉදිකිරීම් භාවිතා කරනු ඇතැයි ද සිතිය හැකිය.

එහි වයස නොතකා,එල්එෆ්පීසහ බැටරි පිරිවැය අඩු කිරීම මහා පරිමාණයෙන් EV භාවිතය වේගවත් කිරීමේදී තීරණාත්මක විය හැකිය. 2023 වන විට ලිතියම්-අයන මිල ඩොලර් 100/kWh ට ආසන්න වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. LFP මඟින් මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයින්ට මිල පමණක් නොව පහසුව හෝ නැවත ආරෝපණය කිරීමේ කාලය වැනි සාධක අවධාරණය කිරීමට හැකියාව ලබා දිය හැකිය.