بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4).

بطارية LiFePO4، وهي اختصار لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد، هي بطارية ليثيوم أيون عالية الطاقة قابلة لإعادة الشحن مصممة لتخزين الطاقة والمركبات الكهربائية (EVs) وأدوات الطاقة واليخوت وأنظمة الطاقة الشمسية. باستخدام فوسفات الحديد الليثيوم كمادة القطب الموجب، توفر هذه البطاريات أمانًا استثنائيًا وأداء دورة الحياة، وهي مؤشرات فنية مهمة لبطاريات الطاقة.

يمكن لبطارية Lithium Phosphate LiFePO4 المشحونة عند 1C أن تحقق عادةً حوالي 2000 دورة. ويتميز بميزات أمان ملحوظة، مثل مقاومة الانفجارات الناجمة عن الثقب وتقليل خطر الاحتراق عند الشحن الزائد. تسمح مادة كاثود فوسفات حديد الليثيوم بالاستخدام السلس لبطاريات الليثيوم ذات السعة الكبيرة المتسلسلة. تعمل بطارية LiFePO4 ضمن نطاق جهد يتراوح من 2.8 فولت إلى 3.65 فولت، مع جهد اسمي يبلغ 3.2 فولت، وتعمل بفعالية في نطاق واسع من درجات الحرارة (-20 درجة مئوية إلى +75 درجة مئوية).

تحديد

مميزات البطاريات المنشورية من فوسفات الحديد الليثيوم:

v السلامة: تتمتع مادة فوسفات حديد الليثيوم بثبات حراري وكيميائي ممتاز، حتى في ظل ظروف الشحن الزائد أو التفريغ الزائد أو قصر الدائرة أو درجات الحرارة المرتفعة، يمكن أن تظل مستقرة وليس من السهل أن تنفجر أو تحترق.

v دورة الحياة: تتمتع بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد المنشورية بدورة حياة طويلة، والتي يمكن أن تصل إلى أكثر من 2000 دورة أو أكثر، مما يعني أنها لا تزال قادرة على الحفاظ على قدرة عالية بعد الشحن والتفريغ المتعدد.

v كثافة الطاقة: في حين أن كثافة الطاقة للبطاريات المنشورية LiFePO4 قد تكون أقل قليلاً من كثافة البطاريات المنشورية الثلاثية Li-ion، إلا أنها لا تزال توفر كثافة طاقة عالية بما يكفي لتكون مناسبة للاستخدام في السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة وغيرها من التطبيقات. مع متطلبات الطاقة العالية.

v فعالة من حيث التكلفة: لا تحتوي مواد فوسفات الحديد الليثيوم على معادن ثمينة، مثل الكوبالت، مما يجعل إنتاج بطاريات LFP فعالة من حيث التكلفة.

v صديقة للبيئة: تتمتع بطاريات LFP بتأثير بيئي منخفض أثناء الإنتاج وإعادة التدوير لأن الفوسفور والحديد الموجود فيها عنصران متوافران بكثرة في الأرض ويسهل إعادة تدويرهما.

v الإدارة الحرارية: يعتبر شكل الحزمة المنشورية مناسبًا للإدارة الحرارية للبطارية لأن تصميمها المسطح يسهل تبديد الحرارة ويساعد على التحكم في درجة حرارة البطارية أثناء التشغيل.

v استغلال المساحة:   يسمح شكل الخلية المنشورية باستخدام المساحة بشكل أكثر كفاءة، مما يؤدي إلى تصميم حزمة أكثر إحكاما وتحسين كثافة الطاقة الإجمالية.

مجالات التطبيق:

² السيارات الكهربائية: تعتبر البطاريات المنشورية من فوسفات الحديد الليثيوم مثالية للسيارات الكهربائية، وخاصة تلك التي تقدر السلامة والعمر الطويل.

² أنظمة تخزين الطاقة: في أنظمة تخزين الطاقة الثابتة مثل تخزين الشبكة والتخزين المنزلي والتخزين الصناعي، توفر البطاريات المنشورية Li-FePO4 طاقة احتياطية مستقرة وقدرات تحويل الذروة.

² التطبيقات الصناعية: في المعدات الصناعية ومصادر الطاقة غير المنقطعة (UPS) وغيرها من حلول تخزين الطاقة التي تتطلب موثوقية عالية وعمرًا طويلًا.

اتجاه التنمية

مع استمرار تقدم تكنولوجيا البطاريات، سيستمر أداء بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد المنشورية في التحسن، بما في ذلك كثافة طاقة أعلى، وشحن أسرع، وعمر أطول. وفي الوقت نفسه، يستكشف مصنعو البطاريات مواد وعمليات جديدة لتقليل التكاليف وتحسين الأداء، بالإضافة إلى تطوير أنظمة أكثر كفاءة لإدارة البطارية لتحسين استخدام البطارية وصيانتها. في المستقبل، من المتوقع أن يتم استخدام بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد المنشورية في نطاق أوسع من التطبيقات، خاصة في الصناعات التي لديها متطلبات صارمة لسلامة البطارية ودورة حياتها.