LiFePO4 బ్యాటరీ

టెస్లా యొక్క 2021 Q3 నివేదికలు దాని వాహనాలలో కొత్త ప్రమాణంగా LiFePO4 బ్యాటరీలకు పరివర్తనను ప్రకటించాయి.అయితే LiFePO4 బ్యాటరీలు అంటే ఏమిటి?

న్యూయార్క్, న్యూయార్క్, USA, మే 26, 2022 /EINPresswire.com / — అవి Li-Ion బ్యాటరీలకు మంచి ప్రత్యామ్నాయమా?ఈ బ్యాటరీలు ఇతర బ్యాటరీల నుండి ఎలా భిన్నంగా ఉంటాయి?

LiFePO4 బ్యాటరీలకు పరిచయం

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LFP) బ్యాటరీ అనేది వేగంగా ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ రేట్లు కలిగిన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ.ఇది LiFePO4 క్యాథోడ్‌గా మరియు యానోడ్‌గా మెటాలిక్ బ్యాకింగ్‌తో కూడిన గ్రాఫిటిక్ కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్‌తో రీఛార్జ్ చేయగల బ్యాటరీ.

LiFePO4 బ్యాటరీలు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కంటే తక్కువ శక్తి సాంద్రత మరియు తక్కువ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజీలను కలిగి ఉంటాయి.అవి క్షితిజ సమాంతర వక్రతలతో తక్కువ ఉత్సర్గ రేటును కలిగి ఉంటాయి మరియు Li-ion కంటే సురక్షితమైనవి.ఈ బ్యాటరీలను లిథియం ఫెర్రోఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీలు అని కూడా అంటారు.

LiFePO4 బ్యాటరీల ఆవిష్కరణ

LiFePO4 బ్యాటరీలను జాన్ బి. గూడెనఫ్ మరియు ఆరుముగం మంతిరామ్ కనుగొన్నారు.లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో ఉపయోగించే పదార్థాలను గుర్తించిన వారిలో వారు మొదటివారు.యానోడ్ పదార్థాలు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు తక్షణ షార్ట్-సర్క్యూటింగ్ ధోరణి కారణంగా అనువైనవి కావు.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ క్యాథోడ్‌లతో పోలిస్తే కాథోడ్ పదార్థాలు మంచివని శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నారు.ఇది ముఖ్యంగా LiFePO4 బ్యాటరీ వేరియంట్‌లలో గుర్తించదగినది.అవి స్థిరత్వం మరియు వాహకతను మెరుగుపరుస్తాయి మరియు అనేక ఇతర అంశాలను మెరుగుపరుస్తాయి.

ఈ రోజుల్లో, LiFePO4 బ్యాటరీలు ప్రతిచోటా కనిపిస్తాయి మరియు పడవలు, సౌర వ్యవస్థలు మరియు వాహనాలలో ఉపయోగించడంతో సహా వివిధ అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉన్నాయి.LiFePO4 బ్యాటరీలు కోబాల్ట్ రహితమైనవి మరియు చాలా ప్రత్యామ్నాయాల కంటే తక్కువ ఖరీదైనవి.ఇది నాన్-టాక్సిక్ మరియు ఎక్కువ షెల్ఫ్ లైఫ్‌లో ఉంటుంది.

LFP బ్యాటరీ లక్షణాలు -

LFP బ్యాటరీలలో బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థల పనితీరు

LFP బ్యాటరీలు కేవలం కనెక్ట్ చేయబడిన సెల్‌ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి;బ్యాటరీ సురక్షిత పరిమితుల్లో ఉండేలా చూసే వ్యవస్థను కలిగి ఉంటాయి.బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ (BMS) భద్రతను నిర్ధారించడానికి మరియు బ్యాటరీ జీవితాన్ని పొడిగించడానికి ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల్లో బ్యాటరీని రక్షిస్తుంది, నియంత్రిస్తుంది మరియు పర్యవేక్షిస్తుంది.

LFP బ్యాటరీలలో బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థల పనితీరు -

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ కణాలు మరింత తట్టుకోగలవు అనే వాస్తవం ఉన్నప్పటికీ, అవి ఛార్జింగ్ సమయంలో ఓవర్ వోల్టేజ్‌కు గురవుతాయి, ఇది పనితీరును తగ్గిస్తుంది.కాథోడ్‌కు ఉపయోగించిన పదార్థం సంభావ్యంగా క్షీణించి, దాని స్థిరత్వాన్ని కోల్పోవచ్చు.BMS ప్రతి సెల్ అవుట్‌పుట్‌ను నియంత్రిస్తుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క గరిష్ట వోల్టేజ్ నిర్వహించబడుతుందని నిర్ధారిస్తుంది.

ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలు క్షీణించడంతో, అండర్ వోల్టేజ్ తీవ్ర ఆందోళన కలిగిస్తుంది.ఏదైనా సెల్ యొక్క వోల్టేజ్ పేర్కొన్న థ్రెషోల్డ్ కంటే పడిపోతే, BMS బ్యాటరీని సర్క్యూట్ నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేస్తుంది.ఇది ఓవర్‌కరెంట్ కండిషన్‌లో బ్యాక్‌స్టాప్‌గా కూడా పనిచేస్తుంది మరియు షార్ట్-సర్క్యూటింగ్ సమయంలో దాని ఆపరేషన్‌ను ఆపివేస్తుంది.

LiFePO4 బ్యాటరీలు vs. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు

LiFePO4 బ్యాటరీలు గడియారాల వంటి ధరించగలిగే పరికరాలకు తగినవి కావు.ఇవి ఇతర లిథియం బ్యాటరీల కంటే తక్కువ శక్తి సాంద్రతలో ఉంటాయి.అయితే, సౌర శక్తి వ్యవస్థలు, RVలు, గోల్ఫ్ కార్ట్‌లు, బాస్ బోట్‌లు మరియు ఎలక్ట్రిక్ మోటార్‌సైకిళ్లకు ఇవి ఉత్తమమైనవి.

★ఈ బ్యాటరీల యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాల్లో ఒకటి వాటి సైకిల్ లైఫ్.

ఈ బ్యాటరీలు మిగతా వాటి కంటే 4 రెట్లు ఎక్కువసేపు ఉంటాయి.అవి సురక్షితమైనవి మరియు ఉత్సర్గ యొక్క 100% లోతు వరకు చేరుకోగలవు, అంటే అవి మరింత ఎక్కువ కాలం పాటు ఉపయోగించబడతాయి.

ఈ బ్యాటరీలు లి-అయాన్ బ్యాటరీలకు మంచి ప్రత్యామ్నాయం కావడానికి అదనపు కారణాలు క్రింద ఉన్నాయి.

★తక్కువ ధర

LFP బ్యాటరీలు ఇనుము మరియు భాస్వరంతో కూడి ఉంటాయి, అపారమైన స్థాయిలో తవ్వబడతాయి మరియు చవకైనవి.నికెల్-రిచ్ NMC బ్యాటరీల కంటే LFP బ్యాటరీల ధర కిలోకు 70 శాతం తక్కువగా ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది.దీని రసాయన కూర్పు ఖర్చు ప్రయోజనాన్ని అందిస్తుంది.LFP బ్యాటరీల కోసం నివేదించబడిన అత్యల్ప సెల్ ధరలు 2020లో మొదటిసారిగా $100/kWh కంటే తగ్గాయి.

★చిన్న పర్యావరణ ప్రభావం
LFP బ్యాటరీలలో నికెల్ లేదా కోబాల్ట్ ఉండవు, ఇవి ఖరీదైనవి మరియు పెద్ద పర్యావరణ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.ఈ బ్యాటరీలు పునర్వినియోగపరచదగినవి, ఇవి వాటి పర్యావరణ అనుకూలతను చూపుతాయి.

★మెరుగైన సామర్థ్యం మరియు పనితీరు
LFP బ్యాటరీలు వాటి సుదీర్ఘ జీవితచక్రానికి ప్రసిద్ధి చెందాయి, కాలక్రమేణా విశ్వసనీయమైన మరియు స్థిరమైన పవర్ అవుట్‌పుట్ అవసరమయ్యే అప్లికేషన్‌ల కోసం వాటిని ప్రముఖ ఎంపికగా మారుస్తుంది.ఈ బ్యాటరీలు ఇతర లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కంటే నెమ్మదిగా కెపాసిటీ నష్టం రేట్లు అనుభవిస్తాయి, ఇది దీర్ఘకాలికంగా వాటి పనితీరును కాపాడుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.అదనంగా, అవి తక్కువ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజీని కలిగి ఉంటాయి, ఫలితంగా తక్కువ అంతర్గత నిరోధం మరియు వేగవంతమైన ఛార్జ్/డిచ్ఛార్జ్ వేగం.

★మెరుగైన భద్రత మరియు స్థిరత్వం
LFP బ్యాటరీలు థర్మల్‌గా మరియు రసాయనికంగా స్థిరంగా ఉంటాయి, అందువల్ల అవి పేలిపోయే లేదా మంటలు అంటుకునే అవకాశం తక్కువ.LFP నికెల్-రిచ్ NMC యొక్క ఆరవ వంతు వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.LFP బ్యాటరీలలో Co-O బంధం బలంగా ఉన్నందున, షార్ట్-సర్క్యూట్ లేదా ఓవర్ హీట్ అయినట్లయితే ఆక్సిజన్ పరమాణువులు నెమ్మదిగా విడుదలవుతాయి.ఇంకా, పూర్తిగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలలో లిథియం ఉండదు, ఇతర లిథియం కణాలలో కనిపించే ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్యలతో పోలిస్తే ఆక్సిజన్ నష్టానికి అధిక నిరోధకతను కలిగిస్తుంది.

★చిన్న మరియు తేలికైన
LFP బ్యాటరీలు లిథియం మాంగనీస్ ఆక్సైడ్ బ్యాటరీల కంటే దాదాపు 50% తేలికైనవి.ఇవి లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీల కంటే 70% వరకు తేలికగా ఉంటాయి.మీరు వాహనంలో LiFePO4 బ్యాటరీని ఉపయోగించినప్పుడు, మీరు తక్కువ గ్యాస్‌ని వినియోగిస్తారు మరియు ఎక్కువ యుక్తిని కలిగి ఉంటారు.అవి కూడా చిన్నవి మరియు కాంపాక్ట్‌గా ఉంటాయి, మీ స్కూటర్, బోట్, RV లేదా ఇండస్ట్రియల్ అప్లికేషన్‌లో స్థలాన్ని ఆదా చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

LiFePO4 బ్యాటరీలు vs. నాన్-లిథియం బ్యాటరీలు
నాన్-లిథియం బ్యాటరీలు అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి, అయితే పాత సాంకేతికత ఖరీదైనది మరియు తక్కువ సామర్థ్యం ఉన్నందున కొత్త LiFePo4 బ్యాటరీల సంభావ్యతను బట్టి మధ్యకాలంలో భర్తీ చేయబడే అవకాశం ఉంది.

☆లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలు
లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలు మొదట ఖర్చుతో కూడుకున్నవిగా కనిపించవచ్చు, కానీ అవి దీర్ఘకాలంలో మరింత ఖరీదైనవిగా ఉంటాయి.వారు మరింత తరచుగా నిర్వహణ మరియు భర్తీ అవసరం వాస్తవం కారణంగా ఉంది.LiFePO4 బ్యాటరీ నిర్వహణ అవసరం లేకుండా 2-4 రెట్లు ఎక్కువసేపు ఉంటుంది.

☆జెల్ బ్యాటరీలు
LiFePO4 బ్యాటరీల వంటి జెల్ బ్యాటరీలకు తరచుగా రీఛార్జింగ్ అవసరం లేదు మరియు నిల్వ చేయబడినప్పుడు ఛార్జ్ కోల్పోవద్దు.కానీ జెల్ బ్యాటరీలు నెమ్మదిగా ఛార్జ్ అవుతాయి.విధ్వంసం నివారించడానికి పూర్తిగా ఛార్జ్ అయిన వెంటనే వాటిని డిస్‌కనెక్ట్ చేయాలి.

☆AGM బ్యాటరీలు
AGM బ్యాటరీలు 50% కెపాసిటీ కంటే తక్కువ పాడైపోయే ప్రమాదం ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, LiFePO4 బ్యాటరీలు ఎటువంటి నష్టం జరగకుండా పూర్తిగా డిస్చార్జ్ చేయబడతాయి.అలాగే, వాటిని నిలబెట్టుకోవడం కూడా కష్టం.

LiFePO4 బ్యాటరీల కోసం అప్లికేషన్లు
LiFePO4 బ్యాటరీలు అనేక విలువైన అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉన్నాయి

●ఫిషింగ్ బోట్లు మరియు కయాక్‌లు: తక్కువ ఛార్జింగ్ సమయం మరియు ఎక్కువ రన్‌టైమ్‌తో మీరు నీటిలో ఎక్కువ సమయం గడపవచ్చు.ఫిషింగ్ పోటీల సమయంలో తక్కువ బరువు సులభంగా హ్యాండ్లింగ్ మరియు స్పీడ్ బంప్‌ను అందిస్తుంది.

●మొబిలిటీ స్కూటర్లు మరియు మోపెడ్‌లు: మీ వేగాన్ని తగ్గించడానికి ఎటువంటి డెడ్ వెయిట్ లేదు.మీ బ్యాటరీని డ్యామేజ్ చేయకుండా యాదృచ్ఛిక పర్యటనల కోసం పూర్తి సామర్థ్యం కంటే తక్కువకు ఛార్జ్ చేయండి.

●సోలార్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు: సూర్యుని శక్తిని వినియోగించుకోవడానికి జీవితం మిమ్మల్ని ఎక్కడికి తీసుకువెళ్లినా (కొండపైకి లేదా గ్రిడ్‌కు వెలుపల) తేలికైన LiFePO4 బ్యాటరీలను తీసుకెళ్లండి.

●వాణిజ్య వినియోగం: ఇవి సురక్షితమైన, పటిష్టమైన లిథియం బ్యాటరీలు, ఇవి ఫ్లోర్ మెషీన్‌లు, లిఫ్ట్‌గేట్‌లు మరియు మరిన్నింటి వంటి పారిశ్రామిక అనువర్తనాలకు అనువైనవిగా ఉంటాయి.

ఇంకా, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీలు ఫ్లాష్‌లైట్లు, ఎలక్ట్రానిక్ సిగరెట్లు, రేడియో పరికరాలు, అత్యవసర లైటింగ్ మరియు ఇతర వస్తువుల వంటి అనేక ఇతర పరికరాలకు శక్తిని అందిస్తాయి.

విడ్-స్కేల్ LFP అమలుకు అవకాశాలు
ప్రత్యామ్నాయాల కంటే LFP బ్యాటరీలు తక్కువ ఖరీదు మరియు మరింత స్థిరంగా ఉన్నప్పటికీ, శక్తి సాంద్రత విస్తృతంగా స్వీకరించడానికి ఒక ముఖ్యమైన అవరోధంగా ఉంది.LFP బ్యాటరీలు 15 మరియు 25% మధ్య చాలా తక్కువ శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి.అయినప్పటికీ, షాంఘై-నిర్మిత మోడల్ 3లో ఉపయోగించినట్లుగా మందమైన ఎలక్ట్రోడ్‌లను ఉపయోగించి ఇది మారుతోంది, ఇది 359Wh/లీటర్ శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది.

LFP బ్యాటరీల సుదీర్ఘ జీవితచక్రం కారణంగా, పోల్చదగిన బరువు కలిగిన Li-ion బ్యాటరీల కంటే అవి ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.దీని అర్థం ఈ బ్యాటరీల శక్తి సాంద్రత కాలక్రమేణా మరింత సారూప్యంగా మారుతుంది.

సామూహిక స్వీకరణకు మరో అవరోధం ఏమిటంటే, LFP పేటెంట్‌ల కారణంగా చైనా మార్కెట్లో ఆధిపత్యం చెలాయించింది.ఈ పేటెంట్ల గడువు ముగియడంతో, వాహనాల తయారీ వంటి LFP ఉత్పత్తి స్థానికీకరించబడుతుందనే ఊహాగానాలు ఉన్నాయి.

ఫోర్డ్, వోక్స్‌వ్యాగన్ మరియు టెస్లా వంటి ప్రధాన వాహన తయారీదారులు నికెల్ లేదా కోబాల్ట్ ఫార్ములేషన్‌లను భర్తీ చేయడం ద్వారా సాంకేతికతను ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు.టెస్లా తన త్రైమాసిక నవీకరణలో ఇటీవలి ప్రకటన ప్రారంభం మాత్రమే.టెస్లా దాని 4680 బ్యాటరీ ప్యాక్‌పై సంక్షిప్త నవీకరణను అందించింది, ఇది అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు పరిధిని కలిగి ఉంటుంది.టెస్లా మరిన్ని కణాలను ఘనీభవించడానికి మరియు తక్కువ శక్తి సాంద్రతకు అనుగుణంగా "సెల్-టు-ప్యాక్" నిర్మాణాన్ని ఉపయోగించే అవకాశం కూడా ఉంది.

దాని వయస్సు ఉన్నప్పటికీ,LFPమరియు మాస్ EV స్వీకరణను వేగవంతం చేయడంలో బ్యాటరీ ఖర్చులలో తగ్గింపు కీలకం కావచ్చు.2023 నాటికి, లిథియం-అయాన్ ధరలు $100/kWhకి దగ్గరగా ఉండే అవకాశం ఉంది.LFPలు వాహన తయారీదారులు కేవలం ధర కంటే సౌలభ్యం లేదా రీఛార్జ్ సమయం వంటి అంశాలను నొక్కిచెప్పేలా చేయవచ్చు.