LiFePO4 배터리

인산철리튬전지는 양극재로 인산철리튬(LiFePO4), 음극재로 탄소를 사용한 리튬이온 배터리이다.
충전 과정에서 인산철리튬의 리튬 이온 중 일부가 추출되어 전해질을 통해 음극으로 이동하고 음극 탄소 재료에 내장됩니다. 동시에 전자는 양극에서 방출되어 외부 회로에서 음극에 도달하여 화학 반응의 균형을 유지합니다. 방전 과정에서 리튬 이온은 음극에서 추출되어 전해질을 통해 양극에 도달합니다. 동시에 음극은 전자를 방출하고 외부 회로에서 양극에 도달하여 외부 세계에 에너지를 공급합니다.
LiFePO4 배터리는 높은 작동 전압, 높은 에너지 밀도, 긴 사이클 수명, 우수한 안전 성능, 낮은 자체 방전율 및 메모리 효과가 없다는 장점을 가지고 있습니다.
배터리 구조적 특징
인산철리튬 배터리의 왼쪽은 올리빈 구조의 LiFePO4 물질로 구성된 양극으로, 이는 알루미늄 호일로 배터리의 양극에 연결됩니다. 오른쪽에는 탄소(흑연)로 구성된 배터리의 음극이 있으며, 이는 구리 호일로 배터리의 음극에 연결되어 있습니다. 가운데에는 양극과 음극을 분리하는 고분자 분리막이 있는데, 리튬이온은 분리막을 통과할 수 있지만 전자는 통과할 수 없다. 배터리 내부는 전해질로 채워져 있으며, 배터리는 금속 케이스로 밀봉되어 있습니다.

리튬인산철 배터리의 특징
더 높은 에너지 밀도

보도에 따르면 2018년에 양산된 각형 알루미늄 쉘 리튬인산철 배터리의 에너지 밀도는 약 160Wh/kg이다. 2019년에 일부 우수한 배터리 제조업체는 아마도 175~180Wh/kg 수준을 달성할 수 있을 것입니다. 칩 기술과 용량을 더 크게 키우거나 185Wh/kg을 달성할 수 있다.
좋은 안전 성능
인산철리튬전지 양극재의 전기화학적 성능은 상대적으로 안정적이어서 안정적인 충전 및 방전 플랫폼을 갖추고 있다고 판단된다. 따라서 충전 및 방전 과정에서 배터리의 구조가 변하지 않으며 연소되거나 폭발하지 않습니다. 충전, 압착, 침술 등 특수한 조건에서도 여전히 매우 안전합니다.

긴 사이클 수명

인산철리튬 배터리의 1C 사이클 수명은 일반적으로 2,000회 또는 심지어 3,500회 이상에 달하는 반면, 에너지 저장 시장은 4,000~5,000회 이상을 요구하여 1,000사이클보다 높은 8~10년의 서비스 수명을 보장합니다. 삼원전지. 장수명 납축전지의 사이클 수명은 약 300배입니다.
인산철리튬전지의 산업적 응용

신에너지 자동차 산업의 응용

우리나라의 '에너지 절약 및 신에너지 자동차 산업 발전 계획'에서는 '우리 나라의 신에너지 자동차 개발의 전반적인 목표는 다음과 같습니다: 2020년까지 신에너지 자동차의 누적 생산 및 판매가 500만 대에 도달하고 우리나라의 신에너지 자동차 판매량이 500만 대에 도달할 것입니다. 에너지 절약 및 신에너지 자동차 산업 규모가 세계 1위에 오를 것이다. 앞줄". 인산철리튬전지는 안전성이 우수하고 가격이 저렴한 장점으로 승용차, 승용차, 물류차량, 저속전기자동차 등에 널리 사용되고 있다. 정책의 영향으로 삼원계 배터리는 에너지 밀도의 이점으로 지배적인 위치를 차지하고 있지만 인산철리튬 배터리는 여전히 승용차, 물류 차량 및 기타 분야에서 대체할 수 없는 이점을 차지하고 있습니다. 승용차 분야에서는 '신에너지자동차 보급 및 적용을 위한 추천모델 목록'(이하, 5차, 6차, 7차) 중 인산철리튬 배터리가 약 76%, 81%, 78%를 차지했다. 2018년에는 “카탈로그”라고 함) %로 여전히 주류를 유지하고 있습니다. 특수차량 분야에서는 2018년 '카탈로그' 5차, 6차, 7차에서 인산철리튬 배터리가 각각 약 30%, 32%, 40%를 차지하며 적용 비중이 점차 높아져 왔다. .
중국공정원 원사인 양위셩(Yang Yusheng)은 장거리 전기자동차 시장에서 인산철리튬 배터리를 사용하면 차량의 안전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 장거리 전기자동차의 시장화도 뒷받침할 수 있다고 믿는다. 순수 전기차의 주행거리, 안전성, 가격, 비용을 없애줍니다. 충전에 대한 불안, 그에 따른 배터리 문제 등. 2007년부터 2013년까지 많은 자동차 회사들이 주행거리 연장 순수전기차 프로젝트를 시작했습니다.

전원으로 애플리케이션 시작

스타터 리튬인산철 배터리는 동력 리튬 배터리의 특성 외에도 순간적으로 높은 전력을 출력할 수 있는 능력도 갖추고 있습니다. 기존의 납산 배터리는 에너지가 1kWh 미만인 전원 리튬 배터리로 교체되었으며 기존 스타터 모터와 발전기는 BSG 모터로 교체되었습니다. , 공회전 시작-정지 기능뿐만 아니라 엔진 정지 및 타력 주행, 타력 주행 및 제동 에너지 회수, 가속 부스터 및 전기 크루즈 기능도 있습니다.

에너지 저장 시장의 응용

LiFePO4 배터리는 높은 작동 전압, 높은 에너지 밀도, 긴 사이클 수명, 낮은 자체 방전율, 메모리 효과 없음, 친환경 환경 보호 등과 같은 일련의 고유한 장점을 가지며 대규모 전기에 적합한 무단계 확장을 지원합니다. 재생 가능 에너지 발전소의 에너지 저장은 발전의 안전한 그리드 연결, 전력망 피크 조절, 분산 발전소, UPS 전원 공급 장치 및 비상 전원 공급 시스템 분야에서 좋은 응용 가능성을 가지고 있습니다.
국제 시장 조사 기관인 GTM Research가 최근 발표한 최신 에너지 저장 보고서에 따르면, 2018년 중국에서 그리드 측 에너지 저장 프로젝트를 적용하면서 인산철리튬 배터리의 소비가 지속적으로 증가했습니다.
에너지 저장 시장이 성장함에 따라 최근 몇 년 동안 일부 전력 배터리 회사는 인산철리튬 배터리의 새로운 응용 시장을 개척하기 위해 에너지 저장 사업을 전개했습니다. 한편, 초장수명, 안전한 사용, 대용량 및 녹색 환경 보호라는 특성으로 인해 인산철리튬은 에너지 저장 분야로 이전될 수 있으며, 이는 가치 사슬을 확장하고 새로운 비즈니스 모델. 반면, 인산철리튬 배터리를 지원하는 에너지 저장 시스템은 시장에서 주류 선택이 됐다. 보고서에 따르면 인산철리튬 배터리는 전기 버스, 전기 트럭, 사용자 측 및 그리드 측 주파수 조절에 사용하려고 시도되었습니다.
1. 풍력발전, 태양광발전 등 신재생에너지 발전이 계통에 안전하게 연결된다. 풍력 발전의 고유한 무작위성, 간헐성 및 변동성으로 인해 대규모 개발은 필연적으로 전력 시스템의 안전한 운영에 중대한 영향을 미칠 것입니다. 풍력 산업의 급속한 발전으로 인해, 특히 우리나라의 대부분의 풍력 발전 단지는 "대규모 중앙 집중식 개발 및 장거리 송전" 방식이므로 대규모 풍력 발전 단지의 계통 연결 발전은 심각한 과제를 안고 있습니다. 대규모 전력망의 운영 및 제어.
태양광발전은 주변온도, 일사량, 기상조건 등의 영향을 받으며, 태양광발전은 불규칙하게 변동하는 특성을 나타냅니다. 우리나라는 "분산형 개발, 저전압 현장 접근"과 "대규모 개발, 중, 고전압 접근"의 발전 추세를 제시하며, 이는 전력망 피크 조절 및 전력 시스템의 안전한 운영에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다.
따라서 대용량 에너지저장 제품은 그리드와 재생에너지 발전 간의 모순을 해결하는 핵심 요소가 되었습니다. 인산철리튬 배터리 에너지 저장 시스템은 작업 조건의 빠른 전환, 유연한 작동 모드, 고효율, 안전 및 환경 보호, 강력한 확장성의 특성을 가지고 있습니다. 국부적인 전압 제어 문제를 해결하여 재생에너지 발전의 신뢰성을 높이고 전력 품질을 향상시켜 재생에너지가 지속적이고 안정적인 전력 공급이 될 수 있도록 합니다.
용량과 규모가 지속적으로 확장되고 통합 기술이 지속적으로 성숙해짐에 따라 에너지 저장 시스템의 비용은 더욱 절감될 것입니다. 인산철리튬 배터리 에너지 저장 시스템은 장기적인 안전성 및 신뢰성 테스트를 거쳐 풍력, 태양광 발전 등 신재생 에너지에 활용될 것으로 기대된다. 이는 에너지 생성의 안전한 그리드 연결과 전력 품질 개선에 널리 사용되었습니다.
2 전력망 피크 조절. 전력망 피크 조절의 주요 수단은 항상 양수식 발전소였습니다. 양수발전소는 상부저수지, 하부저수지 2개를 건설해야 하기 때문에 지리적 여건에 따라 크게 제한되기 때문에 평야에 건설하기가 쉽지 않고 면적이 넓고 유지관리비가 많이 든다. 인산철 리튬 배터리 에너지 저장 시스템을 사용하여 양수식 발전소를 대체하고 전력망의 최대 부하에 대처하며 지리적 조건에 제한되지 않고 자유로운 부지 선택, 투자 감소, 토지 점유 감소, 유지 관리 비용 감소, 전력망 피크 조절 과정에서 중요한 역할을 할 것입니다.
3개의 분산 발전소. 대규모 전력망 자체의 결함으로 인해 전원 공급 장치의 품질, 효율성, 안전성 및 신뢰성 요구 사항을 보장하기 어렵습니다. 중요한 단위 및 기업의 경우 백업 및 보호를 위해 이중 전원 공급 장치 또는 다중 전원 공급 장치가 필요한 경우가 많습니다. 인산철리튬 배터리 에너지 저장 시스템은 전력망 장애 및 다양한 예상치 못한 사건으로 인한 정전을 줄이거 나 방지하고 병원, 은행, 명령 및 제어 센터, 데이터 처리 센터, 화학 재료 산업 및 정밀 분야에서 안전하고 안정적인 전원 공급을 보장합니다. 제조 산업. 중요한 역할을 합니다.
4 UPS 전원 공급 장치. 중국 경제의 지속적이고 빠른 발전으로 인해 UPS 전원 공급 장치 사용자의 요구가 분산되어 더 많은 산업과 기업에서 UPS 전원 공급 장치에 대한 지속적인 수요를 갖게 되었습니다.
납산 배터리와 비교하여 인산 철 리튬 배터리는 긴 수명, 안전성 및 안정성, 친환경 환경 보호 및 낮은 자체 방전율이라는 장점이 있습니다. 널리 사용될 것입니다.

다른 분야의 응용

인산철리튬 배터리는 우수한 사이클 수명, 안전성, 저온 성능 및 기타 장점으로 인해 군사 분야에서도 널리 사용됩니다. 2018년 10월 10일, 산둥성의 한 배터리 회사가 제1회 칭다오 군민 통합 기술 혁신 성과 전시회에 강세를 보이며 -45℃ 군용 초저온 배터리를 포함한 군용 제품을 전시했습니다.