리튬 철 인산염 건전지 (위키 백과, 우리 모두의 백과 사전에서)

update:2012-11-25, view:

또한 LFP 배터리라고 리튬 철 인산염 (LIFEPO4) 전지, 재충전 전지, 음극 재료로 LIFEPO4를 사용 특히 리튬 이온 배터리의 유형입니다. LIFEPO4 배터리는 가전 제품에서 발견되는보다 일반적인 LiCoO2를 디자인보다 다소 낮은 에너지 밀도를 가지고 있지만, 긴 수명, 더 나은 전력 밀도 (충전이 그 (것)들에서 그릴 수있는 속도)를 제공하고 본질적으로 안전하다. LIFEPO4 차량 사용 및 백업 전원의 역할의 숫자를 찾는 것입니다.
내용

  [비공개]
1 역사
2 장점과 단점
2.1 안전
3 사양
4 사용
4.1 태양 강화 된 경로 등
아이 당 4.2 개의 휴대용 퍼스널 컴퓨터
4.3 차량
5 참조
6 참고
[편집] 역사

LIFEPO4는 감람석 가족의 천연 미네랄이다. 전지 전극으로의 사용은 1996 년 텍사스 대학에서 존 굳이 나프의 연구 그룹에 의해 출판 된 문헌에 기술되었다 [1] [2] 충전식 리튬 전지 음극 소재로. 때문에 낮은 비용, 비 독성, 철의 높은 풍부한, 우수한 열 안정성, 안전 특성, 전기 화학적 성능 및 특정 용량 (170mA가 · H / G, 또는 610 C / G)는 일부 시장의 승인을 얻었다. [3] [4] [5]
상용화 핵심 장벽 본질적으로 낮은 전기 전도도했다. 이 문제는, 그러나, 그런 카본 등의 도전성 재료 LIFEPO4 입자 코팅 입자의 크기를 감소하고, [3]와 같은 알루미늄, 니오브, 지르코늄 등의 재료의 양이온과 결과를 도핑에 의해 극복되었다. 이 방법은 MIT에서 아직 명나라 치앙와 그의 동료에 의해 개발되었다. 제품은 대량 생산에 지금과 검은 색과 데커의 왈트 브랜드, Fisker의 카르마, 다임러, 세스나와 BAE 시스템 등 주요 기업에 의해 산업 제품에 사용됩니다. [표창장은 필요로했다]
MIT는 이온 배터리에서 더 쉽게 이동할 수 있도록하는 새로운 코팅을 발표했다. "순환 배터리"는 리튬 이온이 완전히 분 아래에있는 배터리를 충전하기에 충분한 큰 속도로 배터리를 입력하고 떠날 수있는 바이 패스 시스템을 사용합니다. 과학자들은 리튬 피로 인산이라고하는 유리 재료 리튬 철 인산염 코팅 입자에 의해, 이온 채널을 무시하고 빨리 다른 배터리에 비해 이동할 것을 발견했다. 충전 배터리는 최대 저장하고 양극과 음극라는 두 개의 전극 사이에서 이온으로 알려져 청구 원자와 같은 에너지를 방전. 자신의 충전 및 방전 속도는 이러한 이온이 이동하는 속도에 의해 제한됩니다. 이러한 기술은 배터리의 무게와 크기를 줄일 수 있습니다. 작은 프로토 타입 배터리 셀이 완전히 표준 배터리 셀을위한 6 분보다 10 ~ 20 초에 충전 할 수있는 개발되었다. [5]
[편집] 장점과 단점


이 문서에서는 찬반 양론 목록이 포함되어 있습니다. 보다 중립적 인 표현으로 양쪽을 통합하여 개선하는 데 도움 주시기 바랍니다. (2012년 11월)
가전 제품에 사용되는 대부분의 리튬 이온 배터리 (리튬 이온) 리튬 코발트 산화물 음극 (LiCoO2를)를 사용합니다. 리튬 이온 배터리의 다른 종류는 리튬 망간 산화물 (LiMn2O4이) 리튬 니켈 산화물 (LiNiO2를) 이용하실 수 있습니다. 배터리는 자신의 음극에 사용되는 재료의 이름을 따서 명명됩니다 양극은 일반적으로 탄소로 만들어진 및 전해질의 다양한 사용됩니다 [표창장은 필요로했다].
LIFEPO4 전지는 리튬 이온 파생 화학 및 공유 otherLithium 이온 배터리 화학 많은 장점과 단점을 사용합니다. 그러나 중요한 차이가 있습니다.
LFP 화학 다른 리튬 이온 방식보다 긴 수명을 제공한다. [6]
인산염의 사용은 코발트의 비용과 환경 문제, 코발트 부적절한 처리를 통해 환경 입력에 대한 특히 문제를 피할 수있다. [6]
LIFEPO4은 LiCoO2를보다 높은 전류 또는 최대 전력 등급이있다. [7]
새로운 LFP 배터리의 에너지 밀도 (에너지 / 볼륨) 새로운 LiCoO2를 배터리에 비해 일부 14 % 낮습니다. [8] 또한, LFPs의 많은 브랜드가 납 또는의 LiCoO2보다 낮은 방전 속도가 있습니다. 방전 속도가 배터리 용량의 비율이기 때문에 높은 비율이 큰 배터리를 (더 암페어 시간)을 사용하여 얻을 수 있습니다.
LIFEPO4 세포는 LiCoO2를 코발트 또는 LiMn2O4이 망간 스피넬 리튬 이온 폴리머 배터리 또는 리튬 이온 배터리와 같은 리튬 이온 배터리 화학보다 용량 손실의 느린 속도를 (달력 삶 일명 이상)가 발생합니다. [9] [10] [11] 후 1 년간 선반에, LIFEPO4 세포는 일반적으로하기 때문에 에너지 밀도의 LFP의 느린 쇠퇴, LiCoO2와 리튬 이온 전지와 거의 동일한 에너지 밀도를 가지고 있습니다. 그 후, LIFEPO4 가능성이 높은 밀도를 가지고 있습니다.
[편집] 안전

다른 리튬 이온 화학을 통해 하나의 중요한 장점은 배터리 안전을 개량 열 및 화학적 안정성이다. [6] LIFEPO4은 LiCoO2를보다 본질적으로 안전 음극 재료 및 망간 스피넬이다. TheFe-PO 본드 학대 할 때, (등, 과열, 단락) 산소 원자를 제거하기가 훨씬 어렵습니다, 그래서 공동-O 결합보다 강하다. 산화 환원 에너지의이 안정화 또한 빠른 이온 마이그레이션하는 데 도움이됩니다. [표창장은 필요로했다]
리튬의 LiCoO2 셀의 음극에서 마이 그 레이션으로, CoO2은 세포의 구조적 무결성에 영향을 미치는 비선형 확장을 겪는다. LIFEPO4의 전체 리튬 화와 unlithiated 국가가 LIFEPO4 세포가 더 구조적으로 안정의 LiCoO2 세포보다 즉 구조적으로 유사하다. [표창장은 필요로했다]
아무 리튬의 양극에 남아 있지 완전 충전 LIFEPO4 세포에서의 LiCoO2 세포, 약 50 %의 음극에 남아 있습니다. LIFEPO4는 일반적으로 다른 리튬 전지의 발열 반응 결과 산소 손실, 동안 매우 탄력적이다. [4]
한 번 완전히 충전하는 배터리가 만 열로 과충전 에너지를 방출 할 수 있지만 그 결과로, 리튬 철 인산염 세포, 특히 충전 중에 부주의의 경우에 발화하기가 훨씬 어렵습니다. 따라서 오용을 통해 배터리의 고장은 여전히 가능하다. 그것은 일반적 LiFePO4 건전지는 높은 온도에서 분해하지 않는 허용됩니다. [6] LFP와 일반적으로 aeromodeling 취미에 사용되는 리튬 폴리머 배터리 셀 간의 차이는 특히 주목할 만하다. [표창장은 필요로했다]는
[편집] 사양

셀 전압 = 분. 방전 전압 = 2.8 V를 작동 전압 = 3.0 V - 3.3 V. 최대. 전압에게 = 3.6를 충전 V.
체적 에너지 밀도 = 220 Wh/dm3 (790 kJ/dm3)
중량 에너지 밀도 => 90 ㅁ / kg [11] (> 320 J / g)
100 % DOD의 수명 (사이클 수 원래 용량의 80 %까지) = 2,000-7,000 [12]
음극 조성 (중량)
90 % C-LIFEPO4, 등급 형광체 데브 - 12
5 % 탄소 EBN [동음이 필요] -10에서 10 (우수한 흑연)
5 % PVDF
셀 구성
카본 코팅 알루미늄 컬렉터 전류 15
1.54 cm2 음극
전해질 : 에틸렌 탄산 디메틸 카보네이트 (EC-DMC) 1M LiClO4 1-1
양극 : 협재 금속 리튬과 흑연 또는 하드 카본
실험 조건 :
실내 온도
전압 한계 : 2.0-3.65 V
요금 : 최대 3.6 V에 C / 1 최대 속도, 다음 일정한 전압 3.6 V에서 나는 <C/24까지
[편집] 사용

[편집] 태양 강화 된 경로 등

LFP 세포는 이제 대신 니켈 카드뮴의 하이 엔드 태양 전원 경로 조명에 사용됩니다. 자신의 높은 작동 전압은 단일 세포가 스텝 업 회로를 필요로하지 않고 LED를 구동 할 수 있습니다. 즉, 자신의 높은 에너지 밀도와 함께, 그들의 니카드 대응을 능가 할 수 있습니다. 사실, 기본 경로 조명보다 24 배 밝게 주장하는 모델이 있습니다.
[편집] 아이 당 하나의 노트북

배터리 기술이 유형의 아이 당 하나의 노트북 (OLPC) 프로젝트에 사용된다. [13] 배터리가 심천 (深圳), 중국, 리튬 이온 전지의 세계 최대 생산자의 BYD 회사에서 제조 한 것입니다.
그들은 유해 물질 지침의 유럽 연합 (EU)의 제한을 준수 독성 중금속을 포함하지 않기 때문에 OLPC는 XO 노트북의 LFP 배터리를 사용합니다. [14]
[편집] 차량

LFP 배터리는 프로토 타입이을의 2008 년 11 월 5 일 에피소드에 등장했다!. 그들은 각류 (도보) 차량 전원으로 사용되었다. [표창장은 필요로했다]
이 배터리는 Aptera에 [15]와 QUICC. [16]에 의해 만들어진 전기 자동차에 사용되는
Killacycle, 세계 가장 빠른 전기 오토바이, 리튬 철 인산염 건전지를 사용한다. [17]
로어 오토바이 회사는 전력 · H 용량 LFP 배터리 팩의 슈퍼 스포츠 전기 오토바이는. [표창장은 필요로했다] 5.8 킬로와트를 사용
LFP 배터리가 전원 제품을에 전기 자동차 제조 업체 스미스 전기 자동차에 사용됩니다. [표창장은 필요로했다]
미니애폴리스 전기 자전거, 시카고 전기 자전거는 LFP 배터리를 사용합니다. [표창장은 필요로했다]
또한 자동차 제조업체 BYD는 힘 세계 최초의 상용 듀얼 모드 전기 자동차가 될 것의 PHEV, F3DM andF6DM (듀얼 모드)에 자사의 리튬 철 인산염 배터리를 사용 할 계획이다. 그것은 질량 2009 년 자동차를 생산 할 계획이다. [18]
2007 년 5 월에 리튬 테크놀로지 코리아는 "이 세상에서 자신의 종류의 가장 큰 세포"이다. 주장 하이브리드 자동차에있는 사용을위한 충분한 세포 리튬 철 인산염 배터리를 발표했다. [19]
일부 전자 담배는 배터리의 이러한 유형을 사용합니다. [1]
Shorai 주식 powersport 차량의 다양한 리튬 철 배터리를 만든다 (오토바이, ATVs의 등 ..)
그들은 조금 더 높다 리튬 폴리머 팩 7.4V,를 통해 6.6V 공칭 전압을 제공하고 있으므로 RC 모델 자동차는 특히 전압 레귤레이터를위한 필요없이 니켈 수소 팩 또는 리튬 폴리머 팩의 직접적인 보충으로 RX 및 TX 팩으로,이 배터리를 사용할 수 있습니다 6.0V 아래로 규제 할 수 있어야합니다.
[편집]도 참조

리튬 전지
리튬 이온 배터리
리튬 티타 네이트 배터리
리튬 - 공기 전지
리튬 이온 폴리머 배터리
나노 와이어 배터리
인산염
힘에 무게 비율
바나듐
슈퍼 철 배터리
[편집] 참고

^ "LIFEPO4 : 재충전 배터리에 대한 새로운 음극 재료", 알래스카 Padhi, K.S. 스와미, JB 굳이 나프는 Electrochimical 사회 회의는 월, 1996 년, PP 73, 96-1을 추상화
.. 10.1149/1.1837571 : 재충전 용 리튬 건전지를위한 긍정적 인 전극 재료 ", AK Padhi, KS 스와미와 JB 굳이 나프, J. Electrochem 학회지, 144, 1188년부터 1194년까지 (1997) .. 원문으로 ^ 인산화 감람석 (olivines).
^ AB "더 큰, 더 싼, 안전한 배터리 : 리튬 이온 전지 작업까지 새로운 재료 비용". sciencenews.org
^ AB 빌딩 안전한 리튬 이온 batteries.houseofbatteries.com
초에 ^ 새로운 배터리 기술 비용
^ A B C D 충전식 리튬 배터리. Electropaedia - 배터리 및 에너지 기술
^ 더 나은 배터리? 리튬 이온 전지는 아담 Hadhazy, 과학, 아메리카, 2009-03-11 과급 가져옵니다.
^ 구오, Y., 후진타오, J., 완, 전기 에너지 변환 및 저장 장치에 대한 L. 나노 재료. 교수실 이잖아요, 2008 년 20 2878년에서 2887년까지
^ A123 시스템즈 "... 현재 테스트 투사 우수한 달력 생활 :. 17 % 임피던스의 성장과 23 % 용량 lossin 15 【다섯] 100 % SOC에 년, 60 DEG C. .."
^ 리튬 기반 배터리 "를 연장하는 방법 ... 리튬 이온 연령은 온도 및 충전 상태에 의해 관리됩니다되는 속도입니다. 그림 1은이 두 변수의 함수로 용량 손실을 보여줍니다 ...
25 ° C. .. [요금의 100 % 상태】 ... 80 % 일년 후
40 ° C. .. [요금의 100 % 상태】 65 % 1 년 후에
"
^ "대형 리튬 철 인산염 - 구텐베르크 이후". Jcwinnie.biz. 2012-04-24에 만회하는.
^ http://www.a123systems.com/technology/life
^ 포그, 데이비드 (2007-10-04). "미션 노트북 관객을 넓 힙니다." 뉴욕 타임즈. 2007-10-04에 만회하는. LIFEPO4는 OLPC nytimes.com에 사용
^ "노트북 소개 : 하드웨어". OLPC 재단.
^ "의 Aptera는 자사의 주력 2E에 대한 전체 사양을 발표했다."www.quicc.eu은
^ "QUICC 전기 자동차". www.quicc.eu
^ 무리 조이 (2007-09-02). "전기 오토바이 튀김 가스 화력 경쟁". 덴버 포스트.
^ 중국 일보 2008-12-16 8시 13분 "도요타 과거 BYD의 확대, 전기 자동차 경주에있는 GM"
^ "차세대 배터리 기술은 하이브리드 및 전기 자동차 현실을 만듭니다." lithiumtech.com

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