LiFePO4 バッテリー

リン酸鉄リチウム電池は、正極材料にリン酸鉄リチウム（LiFePO4）、負極材料にカーボンを用いたリチウムイオン電池です。
充電プロセス中に、リン酸鉄リチウム内のリチウムイオンの一部が抽出され、電解質を通って負極に移動し、負極の炭素材料に埋め込まれます。同時に、正極から電子が放出され、外部回路から負極に到達して化学反応のバランスを保ちます。放電プロセス中に、リチウムイオンが負極から抽出され、電解質を通って正極に到達します。同時に、負極は電子を放出し、外部回路から正極に到達して外界にエネルギーを提供します。
LiFePO4 バッテリーには、高い動作電圧、高いエネルギー密度、長いサイクル寿命、優れた安全性能、低い自己放電率、およびメモリー効果がないという利点があります。
電池の構造的特徴
リン酸鉄リチウム電池の左側は、オリビン構造の LiFePO4 材料で構成された正極で、アルミニウム箔によって電池の正極に接続されています。右側はカーボン（グラファイト）でできた電池の負極で、銅箔で電池の負極に接続されています。中央には正極と負極を隔てるポリマーセパレーターがあり、リチウムイオンはセパレーターを通過できますが、電子は通過できません。電池の内部は電解液で満たされており、電池は金属ケースで密閉されています。

リン酸鉄リチウム電池の特徴
より高いエネルギー密度

報道によると、2018年に量産された角型アルミニウムシェル型リン酸鉄リチウム電池のエネルギー密度は約160Wh/kg。2019 年には、一部の優れたバッテリー メーカーはおそらく 175 ～ 180Wh/kg のレベルを達成できるでしょう。チップ技術と容量を大きくすることで、185Wh/kgを実現できます。
優れた安全性能
リン酸鉄リチウム電池の正極材料の電気化学的性能は比較的安定しているため、安定した充放電プラットフォームを備えていることがわかります。そのため、充放電過程で電池の構造が変化せず、発火や爆発が起こりません。充電、圧迫、鍼治療などの特殊な状況下でも非常に安全です。

長いサイクル寿命

リン酸鉄リチウム電池の 1C サイクル寿命は一般に 2,000 回、さらには 3,500 回以上に達しますが、エネルギー貯蔵市場では 4,000 ～ 5,000 回以上が必要であり、1,000 サイクルよりも長い 8 ～ 10 年の耐用年数が確保されています。三元電池のこと。長寿命鉛蓄電池のサイクル寿命は約300回です。
リン酸鉄リチウム電池の産業応用

新エネルギー自動車産業への応用

我が国の「省エネ・新エネルギー自動車産業発展計画」では、「我が国の新エネルギー自動車開発の全体目標は、2020年までに新エネルギー自動車の累計生産・販売台数が500万台に達し、我が国の新エネルギー自動車の累計生産・販売台数が500万台に達すること」と提案されている。省エネ・新エネルギー車の産業規模は世界第1位となる。前の列"。リン酸鉄リチウム電池は、安全性が高く、コストが低いという利点から、乗用車、乗用車、物流車両、低速電気自動車などに広く使用されています。政策の影響もあり、エネルギー密度の優位性から三元系電池が優位な地位を占めていますが、乗用車や物流車両などの分野では、リン酸鉄リチウムリチウム電池が依然としてかけがえのない優位性を占めています。乗用車分野では、「新エネルギー自動車普及促進推奨車種カタログ」（以下、第5期、第6期、第7期）においてリン酸鉄リチウム電池が約76％、約81％、約78％を占めた。 2018年時点では「カタログ」と呼ばれています。 %であり、依然として主流を維持しています。特殊車両分野では、2018年の「カタログ」第5期、第6期、第7期ではリン酸鉄リチウム電池がそれぞれ約30％、約32％、約40％を占め、徐々に申請割合が増加している。 。
中国工程院の学者である楊宇生氏は、航続距離の長い電気自動車市場でリン酸鉄リチウム電池を使用することは、車両の安全性を向上させるだけでなく、航続距離の長い電気自動車の市場化も支援できると考えている。純粋な電気自動車の走行距離、安全性、価格、コストを排除します。充電に関する不安、その後のバッテリー問題など 2007 年から 2013 年にかけて、多くの自動車会社が航続距離を延長した純粋な電気自動車のプロジェクトを立ち上げました。

電源をオンにしてアプリケーションを起動する

始動用リン酸鉄リチウム電池は、パワー用リチウム電池の特性に加え、瞬間的に高出力を出力する能力も備えています。従来の鉛酸バッテリーは、エネルギーが 1 キロワット時未満のパワー リチウム バッテリーに置き換えられ、従来のスターター モーターと発電機は BSG モーターに置き換えられます。、アイドリングスタートストップの機能だけでなく、エンジンの停止と惰性走行、惰性走行とブレーキエネルギー回生、加速ブースター、電気クルーズの機能もあります。

エネルギー貯蔵市場におけるアプリケーション

LiFePO4 バッテリーは、高い動作電圧、高エネルギー密度、長いサイクル寿命、低い自己放電率、メモリー効果がない、グリーン環境保護などの一連の独自の利点があり、無段階の拡張をサポートしており、大規模な電力供給に適しています。再生可能エネルギー発電所におけるエネルギー貯蔵は、発電の安全な系統接続、電力系統のピーク調整、分散型発電所、UPS電源、および非常用電源システムの分野で良好な応用の見通しを持っています。
国際市場調査機関である GTM Research が最近発表した最新のエネルギー貯蔵レポートによると、2018 年に中国でグリッドサイドエネルギー貯蔵プロジェクトが適用されたことにより、リン酸鉄リチウム電池の消費量が引き続き増加しました。
エネルギー貯蔵市場の台頭により、近年、一部の動力電池会社はリン酸鉄リチウム電池の新たな応用市場を開拓するためにエネルギー貯蔵事業を展開している。一方で、超長寿命、安全な使用、大容量、グリーン環境保護の特性により、リン酸鉄リチウムはエネルギー貯蔵分野に移行することができ、それによりバリューチェーンが拡張され、エネルギー貯蔵の確立が促進されます。新しいビジネスモデル。一方、リン酸鉄リチウム電池をサポートするエネルギー貯蔵システムが市場の主流となっています。報告によると、リン酸鉄リチウム電池は、電気バス、電気トラック、ユーザー側および送電網側の周波数調整に使用することが試みられています。
1.風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギー発電が安全に系統に接続される。風力発電には固有のランダム性、断続性、変動性があるため、大規模な開発は電力システムの安全な運用に重大な影響を与えることは避けられません。風力発電産業の急速な発展に伴い、特に私の国の風力発電所のほとんどは「大規模な集中開発と長距離送電」であり、大規模な風力発電所の系統接続型発電は国民に深刻な課題をもたらしています。大規模な送電網の運用と制御。
太陽光発電は周囲の温度、日射量、気象条件の影響を受け、ランダムに変動する特性があります。私の国は「分散型開発、低電圧オンサイトアクセス」と「大規模開発、中高電圧アクセス」という開発傾向を示しており、送電網のピーク規制と電力システムの安全な運用に対するより高い要件が求められています。
したがって、大容量のエネルギー貯蔵製品は、送電網と再生可能エネルギー発電の間の矛盾を解決するための重要な要素となっています。リン酸鉄リチウム電池エネルギー貯蔵システムは、作業条件の迅速な変換、柔軟な動作モード、高効率、安全性と環境保護、および強力な拡張性という特徴を備えています。地域電圧制御問題を解決し、再生可能エネルギー発電の信頼性を向上させ、電力品質を向上させ、再生可能エネルギーを継続的かつ安定した電力供給につなげます。
容量と規模が継続的に拡大し、統合技術が継続的に成熟することにより、エネルギー貯蔵システムのコストはさらに削減されるでしょう。リン酸鉄リチウム電池蓄電システムは、長期にわたる安全性・信頼性試験を経て、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーへの応用が期待されています。エネルギー生成の安全な系統接続と電力品質の向上に広く使用されています。
2 電力網のピーク規制。電力網のピーク調整の主な手段は常に揚水発電所でした。揚水発電所は、上下二つの貯水池を建設する必要があり、地理的条件の制約が大きいため、平野部への建設は容易ではなく、面積も広く、維持管理費も高額となる。揚水発電所に代わるリン酸鉄リチウム電池エネルギー貯蔵システムの使用は、地理的条件に制限されず、送電網のピーク負荷に対処し、自由な敷地選択、少ない投資、少ない土地占有、低いメンテナンスコスト、電力網のピーク調整のプロセスにおいて重要な役割を果たすことになります。
3 分散型発電所。大規模な送電網自体の欠陥により、電力供給の品質、効率、安全性、信頼性の要件を保証することが困難です。重要なユニットや企業では、バックアップと保護としてデュアル電源または複数の電源が必要になることがよくあります。リン酸鉄リチウム電池エネルギー貯蔵システムは、送電網の故障やさまざまな予期せぬ出来事によって引き起こされる停電を軽減または回避し、病院、銀行、指揮統制センター、データ処理センター、化学材料産業および精密産業における安全で信頼性の高い電力供給を確保します。製造業。重要な役割を果たす。
4 UPS電源。中国経済の継続的かつ急速な発展により、UPS 電源ユーザーのニーズが分散化され、より多くの産業と企業が UPS 電源に対する継続的な需要を抱えています。
鉛蓄電池と比較して、リン酸鉄リチウム電池には、長いサイクル寿命、安全性と安定性、グリーン環境保護、および低い自己放電率という利点があります。広く使われることになるでしょう。

他の分野への応用

リン酸鉄リチウム電池は、その優れたサイクル寿命、安全性、低温性能などの利点により、軍事分野でも広く使用されています。2018年10月10日、山東省の電池会社が第1回青島軍民統合技術革新成果展示会に力強く登場し、-45℃の軍用超低温電池などの軍事製品を展示した。