Positiivne elektroodliitiumioonakudon liitium-raudfosfaatmaterjal, millel on suured eelised ohutuse ja tsükli eluea osas. Need on ühed olulisemad tehnilised näitajad võimsate akude puhul. Lifepo4 aku 1C laadimis- ja tühjendustsükli eluiga võib olla kuni 2000 korda, see ei purune ega sütti ülelaadimisel kergesti. Liitium-raudfosfaatkatoodmaterjalid muudavad suure mahutavusega liitiumioonakude järjestikku kasutamise lihtsamaks.
Liitiumraudfosfaat katoodmaterjalina
Lifepo4 aku viitab liitiumioonakudele, mille positiivse elektroodi materjalina kasutatakse liitiumraudfosfaati. Liitiumioonakude positiivsete elektroodide materjalide hulka kuuluvad peamiselt liitiumkobaltaat, liitiummanganaat, liitiumnikkelaat, ternaarsed materjalid, liitiumraudfosfaat ja muud sarnased. Nende hulgas on liitiumkobaltaat, mida kasutatakse enamikus liitiumioonakudes positiivse elektroodi materjalina. Põhimõtteliselt toimub liitiumraudfosfaadi puhul ka manustamis- ja deinterkalatsiooniprotsess. See põhimõte on identne liitiumkobaltaadi ja liitiummanganaadiga.
lifepo4 aku eelised
1. Kõrge laadimise ja tühjendamise efektiivsus
Lifepo4 aku on liitiumioonaku. Üks peamisi kasutusalasid on jõuallikana kasutatavad akud. Sellel on NI-MH ja Ni-Cd akude ees suuri eeliseid. Lifepo4 akul on kõrge laadimise ja tühjenemise efektiivsus ning laadimise ja tühjenemise efektiivsus võib tühjenemise korral ulatuda üle 90%, samas kui pliiakul on see umbes 80%.
2. lifepo4 aku kõrge ohutustase
Liitiumraudfosfaatkristalli PO-side on stabiilne ja raskesti lagunev ning ei varise ega kuumene nagu liitiumkoobaltiid ega moodusta tugevat oksüdeerivat ainet isegi kõrgel temperatuuril või ülelaadimisel, mistõttu on see ohutu. Tegelikus töös leiti akupunktuuri või lühisekatse käigus väikesel osal proovist põlemisnähtus, kuid plahvatust ei toimunud. Ülelaadimise katses kasutati kõrgepingelaengut, mis oli mitu korda kõrgem isetühjenemispingest, ja leiti, et plahvatusnähtus siiski esines. Sellest hoolimata on selle ülelaadimise ohutus tavalise vedela elektrolüüdiga liitiumkoobaltioksiidakuga võrreldes oluliselt paranenud.
3. Lifepo4 aku pikk tsükkel
Lifepo4 aku viitab liitiumioonakudele, mille positiivse elektroodi materjalina on kasutatud liitiumraudfosfaati. Pikaealise pliiaku tsüklite eluiga on umbes 300 ja maksimaalselt 500 tsüklit. Liitiumraudfosfaattoiteaku tsüklite eluiga on üle 2000 korra ja standardlaadimisega (5-tunnine laadimiskiirus) saab seda kasutada kuni 2000 korda. Sama kvaliteediga pliiaku eluiga on "uus pool aastat, vana pool aastat, hooldus ja hooldus pool aastat", kuni 1–1,5 aastat ja Lifepo4 aku teoreetiline eluiga samades tingimustes ulatub 7–8 aastani. Üldiselt on hinna ja kvaliteedi suhe teoreetiliselt üle nelja korra suurem kui pliiakudel. Suure voolutugevusega saab akut kiiresti laadida ja tühjendada suure voolutugevusega 2C. Spetsiaalse laadijaga saab aku 1,5C laadimisel täielikult laadida 1,5 minutiga ja käivitusvool võib ulatuda 2C-ni, kuid pliiakul sellist jõudlust pole.
4. Hea temperatuuritaluvusega
Liitiumraudfosfaadi maksimaalne temperatuur võib ulatuda 350–500 °C-ni, samas kui liitiummanganaadi ja liitiumkoobaltaadi puhul on see vaid umbes 200 °C. Lai töötemperatuuride vahemik (-20 °C–+75 °C) ja kõrge temperatuuritaluvusega liitiumraudfosfaadi elektrilise kuumutamise maksimaalne temperatuur võib ulatuda 350–500 °C-ni, samas kui liitiummanganaadi ja liitiumkoobaltoksiidi puhul on see vaid 200 °C.
5. Lifepo4 aku suure mahutavusega
Selle mahutavus on suurem kui tavalistel akudel (pliiakudel jne). Monomeeri mahutavus on 5–1000 Ah.
6. Mäluefekti puudumine
Laetavad akud töötavad tingimustes, mis sageli ei ole täielikult tühjenenud, ja mahtuvus langeb kiiresti alla nimimahutavuse. Seda nähtust nimetatakse mäluefektiks. Mälu sarnaneb nikkel-metallhüdriid- ja nikkel-kaadmiumakudega, kuid LIFEPO4 akul seda nähtust ei esine. Olenemata aku olekust saab seda kasutada laetuna, pole vaja seda tühjendada ja laadida. 7. LIFEPO4 aku kerge kaal
Sama spetsifikatsiooni mahutavusega lifepo4 aku on 2/3 pliiaku mahust ja kaal on 1/3 pliiaku kaalust.
8. Lifepo4 akudon keskkonnasõbralikud
Akut peetakse üldiselt raskmetallide ja haruldaste metallide (Ni-MH akud vajavad haruldasi metalle) vabaks, mittetoksiliseks (SGS-sertifitseeritud), saastevabaks ja kooskõlas Euroopa RoHS-i eeskirjadega absoluutselt rohelise aku sertifikaadiks. Seetõttu on liitiumakude eelistamise põhjuseks peamiselt keskkonnakaalutlused. Seetõttu on aku lisatud kümnenda viisaastaku plaani "863" riiklikku kõrgtehnoloogilise arengu kavasse ning sellest on saanud riiklik peamine toetus- ja ergutusprojekt. Hiina ühinemisega WTO-ga suureneb elektrijalgrataste ekspordimaht Hiinas kiiresti ning Euroopasse ja Ameerika Ühendriikidesse sisenevad elektrijalgrattad peavad olema varustatud saastevabade akudega. Liitiumioonaku jõudlus sõltub peamiselt positiivsetest ja negatiivsetest materjalidest. Liitiumfosfaat on liitiumaku materjal, mis on ilmunud alles viimastel aastatel. Selle ohutusnäitajad ja tsükli eluiga on võrreldamatud teiste materjalidega. Aku kõige olulisemad tehnilised näitajad. Lifepo4 aku eelised on mittetoksiline, saastevaba, hea ohutus, lai toorainevalik, madalad hinnad ja pikk eluiga. See on ideaalne katoodmaterjal uue põlvkonna jaoks.liitiumioonakud.