Tên đầy đủ của pin lithium iron phosphate là pin lithium ion lithium iron phosphate, dùng để chỉ một loại pin lithium ion sử dụng lithium iron phosphate làm vật liệu điện cực dương. Có nhiều loại vật liệu cực âm cho pin lithium-ion, chủ yếu là lithium coban oxit, lithium manganate, lithium niken, vật liệu bậc ba, lithium sắt phốt phát, v.v. Trong số đó, lithium coban oxide hiện là vật liệu catốt được sử dụng trong hầu hết các loại pin lithium-ion, trong khi các vật liệu catốt khác chưa được sản xuất hàng loạt trên thị trường do nhiều nguyên nhân khác nhau. Lithium iron phosphate cũng là một trong những loại pin lithium-ion. Về nguyên lý vật chất, lithium iron phosphate cũng là một quá trình luyện hóa / khử cặn, hoàn toàn giống với lithium coban và lithium manganate.

Pin Lithium iron phosphate là loại pin thứ cấp lithium-ion. Một trong những công dụng chính của nó là làm pin nguồn. Nó có những ưu điểm vượt trội so với pin NI-MH và Ni-Cd.

Lợi thế

1. Cải thiện hiệu suất an toàn

Liên kết PO trong tinh thể lithium iron phosphate ổn định và khó bị phân hủy. Ngay cả khi ở nhiệt độ cao hoặc quá tải, nó sẽ không bị xẹp và sinh nhiệt như lithium coban oxit hoặc tạo thành các chất oxy hóa mạnh nên có độ an toàn tốt. Một báo cáo chỉ ra rằng trong hoạt động thực tế của các thí nghiệm châm cứu hoặc đoản mạch, một phần nhỏ của các mẫu được phát hiện bị cháy, nhưng không có vụ nổ nào xảy ra. Trong thí nghiệm phóng điện quá áp, dùng điện áp phóng điện cao gấp mấy lần điện áp tự phóng điện, người ta thấy vẫn có hiện tượng cháy nổ. Tuy nhiên, độ an toàn khi sạc quá mức của nó đã được cải thiện rất nhiều so với các loại pin lithium coban oxit điện phân lỏng thông thường.

2, cải thiện tuổi thọ

“Pin lithium iron phosphate” là loại pin lithium ion sử dụng lithium iron phosphate làm vật liệu điện cực dương.

Tuổi thọ chu kỳ của pin axit-chì tuổi thọ cao là khoảng 300 lần và cao nhất là 500 lần, trong khi pin điện lithium sắt phốt phát có tuổi thọ chu kỳ hơn 2000 lần và nó có thể được sử dụng trong 2000 lần với sạc tiêu chuẩn (tốc độ 5 giờ). Ắc quy axit-chì có cùng chất lượng là “nửa năm mới, nửa năm và nửa năm để bảo dưỡng”, có thể lên đến 1 đến 1.5 năm. Khi được sử dụng trong cùng điều kiện, pin lithium iron phosphate có tuổi thọ lý thuyết từ 7 đến 8 năm. Xét một cách toàn diện, tỷ lệ hiệu suất-giá về mặt lý thuyết cao hơn 4 lần so với pin chì-axit. Dòng xả cao có thể nhanh chóng sạc và xả dòng điện cao 2C. Với bộ sạc chuyên dụng, pin có thể được sạc đầy trong vòng 40 phút sau khi sạc 1.5C và dòng điện khởi động có thể đạt 2C, nhưng pin axit-chì không có hiệu suất như vậy.

3, hiệu suất nhiệt độ cao tốt

Đỉnh nhiệt điện của lithium iron phosphate có thể đạt tới 350 ℃ -500 ℃, trong khi lithium manganate và lithium coban chỉ khoảng 200 ℃. Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng (-20C – 75C), với khả năng chịu nhiệt độ cao, đỉnh nung nóng bằng điện lithium iron phosphate có thể đạt 350 ℃ -500 ℃, trong khi lithium manganate và lithium coban chỉ khoảng 200 ℃.

4, công suất lớn

∩ Dung lượng của pin sạc sẽ nhanh chóng thấp hơn dung lượng định mức khi chúng thường được sạc đầy và không xả. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng bộ nhớ. Giống như pin nickel-metal hydride và nickel-cadmium có bộ nhớ, nhưng pin lithium iron phosphate không có hiện tượng này. Dù ở trạng thái nào, pin vẫn có thể được sạc và sử dụng mà không cần phải xả trước.

6, trọng lượng nhẹ

Thể tích của pin lithium sắt photphat có cùng thông số và dung lượng bằng 2/3 thể tích của pin axit-chì và khối lượng bằng 1/3 pin axit-chì.

7, bảo vệ môi trường

Pin Lithium iron phosphate thường được coi là không chứa kim loại nặng và kim loại hiếm (pin niken-hydro yêu cầu kim loại hiếm), không độc hại (chứng nhận SGS), không gây ô nhiễm, phù hợp với các quy định RoHS của Châu Âu và màu xanh lá cây tuyệt đối chứng chỉ pin. Vì vậy, lý do khiến pin lithium được ngành công nghiệp ưa chuộng chủ yếu là do các lưu ý về bảo vệ môi trường. Do đó, pin đã được đưa vào kế hoạch phát triển công nghệ cao quốc gia “863” trong giai đoạn “Kế hoạch XNUMX năm lần thứ XNUMX” và đã trở thành một dự án hỗ trợ và khuyến khích trọng điểm của quốc gia. Với việc Trung Quốc gia nhập WTO, lượng xe đạp điện xuất khẩu của Trung Quốc sẽ tăng lên nhanh chóng, và xe đạp điện vào Châu Âu và Hoa Kỳ bắt buộc phải được trang bị pin không gây ô nhiễm.

Nhưng một số chuyên gia cho rằng, tình trạng ô nhiễm môi trường do ắc quy axít chì chủ yếu xảy ra ở quy trình sản xuất, tái chế không thường xuyên của công ty. Tương tự như vậy, pin lithium thuộc ngành năng lượng mới nhưng cũng không tránh khỏi vấn đề ô nhiễm kim loại nặng. Chì, asen, cadmium, thủy ngân, crom, vv trong quá trình xử lý vật liệu kim loại có thể được thải ra bụi và nước. Bản thân pin là một loại chất hóa học nên có thể tạo ra hai loại ô nhiễm: một là ô nhiễm do quá trình bài tiết trong kỹ thuật sản xuất; còn lại là sự ô nhiễm của pin sau khi nó bị loại bỏ.

Pin lithium iron phosphate cũng có những khuyết điểm: ví dụ, hiệu suất ở nhiệt độ thấp kém, mật độ vòi của vật liệu catốt thấp và thể tích của pin lithium iron phosphate có cùng dung lượng lớn hơn so với pin lithium-ion như lithium coban oxit, vì vậy nó không có lợi thế trong pin siêu nhỏ. Khi được sử dụng trong pin nguồn, pin lithium iron phosphate, giống như các loại pin khác, cần phải đối mặt với các vấn đề về tính nhất quán của pin.