Na nsadisa ya kusoba ntangu yonso ya ngidika ya ngolo ya ntoto ya mvimba mpi ya kuyela ya nswalu ya ngolo yina lenda vutuka diaka, .kubumba ngolotekinolozi ke kuma malembe-malembe lusadisu ya mfunu samu na kusoba ngolo mpe kunata ntungulu ya mbongo na bilumbu ke kwisa.
Kuyantika na Teknolozi ya Bateri ya Kubumba Energie
▲Kubalula, kubumba mpi kusadila ngolo
▲Kukabula mpi kusadila bateknolozi ya kubumba ngolo
▲Bunkufi ya Bateri ya Ke Bumbaka Energie
▲Nsiku ya kisalu mpi kimvuka ya babateri yina ke bumbaka ngolo
▲Bidimbu ya kisalu mpi bangogo ya ke wakana ti yo ya ke tadila babateri yina ke bumbaka ngolo
Energie kele ngolo ya mfunu yina ke nataka nsi-ntoto mpi kima ya mfunu yina kimvuka ya bantu ke tulaka ntima sambu na kuyela. Banda na luyantiku ya kusadila tiya tii na kura ya bubu yai, kuyela mpi kusadila ngolo me pusaka bantu na kukwenda na ntwala mpi me yidikaka mutindu beto ke zingaka bubu yai.
Na kulandana na kukula ya nsatu ya ngolo na yinza ya muvimba mpe na kukula ya nswalu ya ngolo ya kuvutukila, tekiniki ya ba bateri ya kubumba ngolo me basika mpe me kuma dikunzi ya mfunu ya secteur ya ngolo. Ba batterie ya kubumba ngolo lenda bumba mbote ba nzila ya ngolo yina ke basikaka na ntangu na ntangu mutindu ngolo ya mupepe mpe ya ntangu mpe kubasisa yau na bantangu yina bantu ke lombaka mingi, na kuzikisaka ngolo ya ngolo. Teknolozi yayi ke kulumusa kaka ve kukangama na ba mvingu ya bantu ya ntama kansi yau ke pesa mpe ba nsilulu ya mfunu samu na kulungisa ba nzila ya kusadila ngolo ya fioti-ya carbone mpe ya kuzinga mingi.
Kuyela ya teknolozi ya ba batterie ya kubumba ngolo, banda na ba batterie ya plomb-acide ya ntama tii na ba batterie ya litium-ion ya bilumbu yai, mpi na nima tii na ba batterie ya solid-state mpi ba batterie ya sodium-ion yina ke basika, ke na kuzenga ntangu yonso mambu yina ke kangaka nzila na teknolozi. Na kutomisaka mutindu ya kusadila ngolo, na kuyedisaka luzingu, mpi na kutomisaka lutaninu, babateri yina kebumbaka ngolo memonisaka nde bo lenda sadila yo mingi na mambu bonso kubumba ngolo na nzo, na kunata bima, mpi na kutula bansiku na nzila ya réseau. Beto lenda tuba nde teknolozi ya ba batterie ya kubumba ngolo kele kaka ve nsapi sambu na kusoba ngidika ya ngolo ya ntangu yai kansi yo kele mpi kisina ya ba réseaux intelligents ya bilumbu ke kwisa mpi ba système ya ngolo ya kukabula.
Teknolozi ya kubumba ngolo ya bateri ya me simbama na litium-
▲Mutindu mpi minsiku ya kisalu ya babateri ya litium-ion
▲Bima ya katode ya batterie ya ion ya litium-
▲Bima ya anode ya batterie ya litium
▲Electrolyte ya batterie ya ion ya litium-
▲Kusala mpi kusala babateri ya litium-ion
Na mvu 1970, M. S. Whittingham ya ExxonMobil salaka bateri ya ntete ya litium. Yandi sadilaka disulfure ya titane mpi litium ya kibende bonso ba électrode ya mbote mpi ya mbi. Na ntangu ya kutula charge mpi kukatula charge, litium ya kibende ke landa kudya mpi kubasika na electrode ya mbi, kansi disulfure ya titane ke landa kukotisa mpi kubasisa ba ions ya litium na electrode positif. 1982, R. R. Agarwal ye J. R. Selman a Instituto de Tecnologia de Illinois basolola vo e nzila za litio zivutukanga muna zingu kiawonso kia bati, muna kuma kiaki, zivanganga e bati dia litium-ion diazole dina ye ngolo za 2V. na luyantiku na yo, babateri ya litium-ion me salaka bansosa, bo me salaka yo, mpi bo me sobaka yo. Na bisalu na bau ya kuluta mbote mpe ya mbote, bau ke na kukota mingi na bisika ya mutindu na mutindu, banda na bima ya 3C mutindu ba telefone ya maboko mpe ba tablette ti na ba secteur ya ngolo mutindu ba vwatile ya kura mpe bisika ya nene ya kubumba ngolo mutindu photovoltaïque mpe ngolo ya mupepe, yina ke na kusala mpasi mingi na luzingu ya bantu.
Bateri kele inki?
▲Disolo ya Kuyela ya Bateri
▲Kuzaba mambu ya me tala babateri ya Litium-ion
▲Bikalulu ya babateri ya litium-ion
▲Bima ya mfunu na ba batterie ya litium-ion
Bateri kele mutindu mosi ya ngolo. Ba nzila ya ngolo ke kabuanaka mingi na ba nzila ya ngolo ya kinsuni mpe ba nzila ya ngolo ya kimunganga. Ba nzila ya ngolo ya kinsuni kele bisadilu ya kupesa ngolo ya ntangu, bisadilu ya kupesa ngolo ya tiya, ba nzila ya kupesa ngolo ya tiya mpe ya masa, mpe yankaka; kansi bima yina ke basisaka ngolo ya kimunganga ke tadila bima yina ke basisaka ngolo yina lenda balula mbala mosi ngolo ya kimunganga na ngolo ya kura, disongidila, babateri ya kimunganga na mutindu ya mvimba, to kaka babateri.
Ba systeme ya ba batterie me kwenda na ntwala na ba ndonga iya: ba batterie ya plomb-acide, ba batterie ya nickel-cadmium, ba batterie ya nickel-hydrure ya bibende, mpe ba batterie ya litium-ion. Kusala ya ba batterie ke landa kutoma, mpi mutindu bantu ke bakisaka mbote-mbote mutindu ba batterie ke salaka. Na ntangu yai, babateri ya litium-ion kele ngidika ya kuluta mbote mpi ya ngolo-ya bo lenda charger, yina ke monisa kiteso ya kuluta mbote ya bansosa mpi ya teknolozi ya babateri ya bantu.
Disolo ya Bansosa mpi ya Kuyela ya Bima ya Fosfate ya Kibende ya Litium .
▲Disolo ya kuyela ya bima ya fosfate ya kibende ya litium
▲Situasio ya brevet ya fosfate ya kibende ya litium
▲Kulonguka mutindu ya kutunga mpi ya kusala kisalu ya bima ya fosfate ya kibende ya litium
Fosfate ya kibende ya litium (LiFeP, LFP, me zabana mpi na zina ya fosfate ya kibende ya litium to fosfate ya kibende ya litium) kele kima ya katode yina bo ke sadilaka na ba batterie ya litium-ion. Ya me zabana na kukonda ya bima ya mfunu mutindu cobalt mpe nickel, ntalu ya fioti ya bima ya ntete, mpe bima mingi ya phosphore, litium, mpe ya kibende na zulu ya ntoto, yina lenda lungisa ba nsatu ya ba zandu kuluta milio mosi ya ba tonnes na mvula. Mutindu kima ya cathode, fosfate ya kibende ya litium kele na voltage ya kisalu ya mwa ngolo (3,2V), ngolo ya sikisiki ya nene (170mA·h/g), ngolo ya nene ya kukatula, ngolo ya kucharger nswalu, luzingu ya cycle ya nda, mpi stabilité ya mbote na nsi ya temperature ya ngolo mpi bisika ya tiya mingi.
Bisadilu ya kusala bima yina bo ke sadilaka sambu na kusala bima ya fosfate ya kibende ya litium .
▲Bisadilu ya Kusala:;Bisadilu ya kuvukisa;Bisadilu ya kuyumisa;Bisadilu ya kuyoka,;Bisadilu ya kufwanisa; Bisadilu ya Kutala Bifwanisu; Generateur d'azote;Bisadilu ya kukanga bima.
Kana bo ke sadila bima ya katode ya fosfate ya kibende ya litium (LFP) sambu na kusala babateri ya litium-ion, mambu yina bo ke lombaka sambu na bunkete, fase mpi mvindu na yo ke vandaka ngolo kibeni. Mu mbandu, kana kiteso ya oxidation ya kibende ya divalent na LFP me kuma na 1%, ngolo ya sikisiki lenda kulumuka kuluta 30%. Yo kele mutindu yina sambu kibende ya trivalent yina bo me katuka kubasisa ke fikaka zulu ya LFP, mpi yo ke salaka kima mosi yina ke kangaka nzila nde mambu ya nkaka kusalama ve na kati. Kana LFP me kuma dezia oxidé, ba metode ya kukulumusa yina ke landa lenda basisa ve LFP sambu ba ions ya litium yina kele na kati ya matière première me vila dezia.
Kuyidika bima ya fosfate ya kibende ya litium na nzila ya metode ya oxalate ferreux
▲Nsiku ya kuvukisa
▲Bima ya ntete ya sintetike
▲Nzila ya kuvukisa
▲Kusala ya bima ya bo me salaka
Nsadulu ya kusala fosfate ya kibende ya litium na kusadilaka oxalate ya kibende bonso kima ya ntete, bo kebingaka yo metode ya oxalate ya kibende (to kaka metode ya kibende). Na ntangu yai, metode ya oxalate ferreux kele mutindu mpi metode yina bantu kesadilaka mingi na Chine, mpi bantu kuluta katikati ya bantu yina kesalaka bima na insi kesadilaka yo. Mambote na yo ya nene kele ntalu ya fioti ya bima ya ntete, mutindu ya kusala yo kele pete, mpi yo kele pete na kuyala kiteso ya bima yina bo ke sadilaka.
Kuyidika bima ya fosfate ya kibende ya litium na nzila ya réduction carbothermique
▲Nsiku ya kuvukisa
▲Bima ya ntete ya sintetike
▲Nzila ya kuvukisa
▲Kusala ya bima ya bo me salaka
Na kati ya ba fabricants yina ke salaka bima ya phosphate de fer de litium (LiFePO4), metode ya kukulumusa tiya ya carbothermique kele ntangu yai metode ya zole ya bo ke sadilaka mingi na nima ya metode ya oxalate ferreux. Mambu na yau ya ntete kele kibende ya kibende (Fe2PO4), na kati na yau fosfate ya kibende (Fe2PO4) mpe oxide ya kibende (Fe2O3). Na ntangu ya reaction, carbone (C) mpe monoxyde de carbone (C2O3) ke kulumusa kibende ya kibende (Fe2PO4) na kibende ya kibende (Fe2+), yina ke kotaka na nima na kati ya réseau ya kristale, mpe ke salaka ntungulu ya kristale ya fosfate ya kibende ya litium (LiFePO4).
Mambote ya metode ya kukulumusa tiya ya carbothermique kele nde yo kelombaka ve kutadila oxidation ya bima ya ntete na ntangu ya kusala kisalu; ba metode ya mutindu na mutindu ya kuvukisa lenda salama sambu na kusala bima ya ntete sambu na kulungisa kikalulu ya kupanzana yina bo ke zola. Kaka na ntangu ya tiya mingi, carbone ke kulumusaka kibende ya kibende na kibende ya kibende, ebuna yo ke salaka fosfate ya kibende ya litium, yo yina bo ke bingaka yo metode ya kukulumusa kibende ya carbone. Mutindu ya kukulumusa ya carbothermique ke lungisaka kukulumusa ya kitambi mosi-, ke kulumusaka kubasika ya gaz, mpe ke vandaka mbote samu na kutomisa mbutu. Kaka na ntangu yina, mutindu ya kusala bima yina kele pete mpi yo kele pete na kuyala, yo yina bakompani mingi ke sadilaka metode ya kufyotuna tiya ya carbone.
Kuyidika na masa ya bima ya fosfate ya kibende ya litium
▲Nsiku ya kuvukisa
▲Bima ya ntete ya sintetike
▲Nzila ya kuvukisa
▲Kusala ya bima ya bo me salaka
Metode ya hydrothermal kele metode mosi ya kuluta mbote sambu na kuyidika bima ya katode ya fosfate ya kibende ya litium. Nzila na yo ya nene kesadilaka ngidika mosi ya hydrothermique ya kuluta ngolo, yina keyokaka sulfate ferreux, hydroxyde de litium, mpi acide phosphorique na masa, yo keyokaka solution yina tii na badegre kuluta 100 na kisika mosi ya kukangama sambu na kusala solution ya masa yina kele ti tiya mingi mpi yina kele ti pression mingi. E diambu diadi divangamanga muna nzila ya diffusión de ions, divaikisanga e nsongo mia fosfato de ferro de litio. Na nima, bo ke filtrer bima ya bunkete ya fosfate ya kibende ya litium, bo ke yumisaka yo, mpi bo ke tulaka yo carbone- sambu na kusala fosfate ya kibende ya litium/carbone.
Bametode ya ntama ya kumeka mpi ya kutadila bima ya fosfate ya kibende ya litium
▲Kufimpa bima ya kimunganga mpi mitindu ya kumeka bima ya fosfate ya kibende ya litium
▲Bametode ya kumeka bima ya nitu sambu na bima ya fosfate ya kibende ya litium .
▲Bametode ya kumeka bisalu ya electrochimie sambu na bima ya fosfate ya kibende ya litium .
▲Kutadila bisadilu ya mbote ya bima ya fosfate ya kibende ya litium .
Sambu na bima ya fosfate ya kibende ya litium (LFP), kumeka kele teknolozi ya mfunu, nkutu mfunu mingi kuluta kuyala mutindu ya kusala bima. Kana bansangu ya kumeka ya sikisiki mpi ya sikisiki kele ve, bo lenda baka ve ba conditions ya processus ya kukangama, mpi yo yina, bima ya LFP ya kufwana yina ke lungisa mambu yina bo ke lombaka sambu na kusadila lenda basika ve. Kumeka ya ngolo ya bima kele mfunu na ntangu yonso ya kisalu ya kusala bima, banda na kusumba bima ya ntete mpi na kuvukisa yo tii na kutadila bima yina bo me manisa kusala. Na yina, konso unité yina ke sala bansosa mpe ke sala LFP fuana tula ngolo mingi na kutunga systeme na yandi ya kumeka. Kusadila bisadilu ya ngolo ya kumeka, bametode ya ngolo ya kumeka, mpi bantu ya me longukaka mbote-kumeka kele mambu ya mfunu sambu kompani mosi kutanina kisika na yo na kisalu.
Kutadila bikalulu ya nkaka ya bima ya fosfate ya kibende ya litium .
▲Kufimpa kisalu ya electrochimique ya bima ya fosfate ya kibende ya litium
▲Kufimpa mutindu bima ya fosfate ya kibende ya litium ke vandaka na nzila ya mikroskope ya elektroniki
▲Ngolo ya zulu ya bima ya fosfate ya kibende ya litium
▲Kutesa solubilité ya kibende na bima ya fosfate ya kibende ya litium .
▲Bikalulu ya spectroscopie ya bima ya fosfate ya kibende ya litium .
Na kusadila na mutindu ya mbote bima ya fosfate ya kibende ya litium, katula bametode ya mbala na mbala ya kusala kisalu, yo kele mpi mfunu na kutesa mwa bikalulu ya sikisiki sambu na kupesa kisika ya kusadila sambu na kutadila kisalu ya bima mpi mutindu ya kusala babateri. Sambu teknolozi me yela, bo lenda tesa bima ya nkaka yina bo lendaka kutesa ntete kaka na kusadilaka baselile ya mvimba, bo lenda zaba yo ntangu yai na kusadilaka bametode ya pete. Mu mbandu, bo lenda tadila ntangu yai mutindu bima yina bo ke bingaka phosphate de fer de litium ke salaka, mingi-mingi mutindu carbone ke salaka, na kusadilaka baselile ya mbongo ya bibende yina bo me salaka na mutindu mosi ya sipesiali, mpi yo ke kumisaka pete kibeni kisalu ya kutesa.
Mayele ya kusala babateri na kusadilaka bima ya fosfate ya kibende ya litium
▲Bansiku ya bo me yidika sambu na bateri ya fosfate ya kibende ya litium
▲Teknolozi ya kuyidika bima ya fosfate ya kibende ya litium
▲Kufika mfututu ya fosfate ya kibende ya litium
▲Kubalula ba électrode ya fosfate ya kibende ya litium .
▲Kubalula mpi Kukabula .
▲Bambandu yankaka ya kusala babateri .
Sambu na konso bateri ya litium-ion, mutindu ya kusala yo kele kisalu ya ntete-ntete. Kisalu ya kutunga kelombaka kuzaba mutindu ya kusala bateri ya litium-ion. Sambu kisalu ya ba batterie ke tadilaka mingi-mingi ba électrode, mutindu bo ke salaka ba électrode kele kitini ya mfunu ya kisalu ya kusala ba batterie. Diambu yai kele mpi mutindu mosi sambu na babateri ya fosfate ya kibende ya litium.
Bisika ya mfunu ya kusadila babateri ya fosfate ya kibende ya litium
▲Kusadila babateri ya fosfate ya kibende ya litium na ba apareyi ya kunata kura
▲Kusadila ba batterie ya fosfate ya kibende ya litium na kupesa ngolo ya kubumba ngolo .
▲Kusadila ba batterie ya fosfate ya kibende ya litium na bisadilu ya kura .
▲Kusadila ba batterie ya fosfate ya kibende ya litium .
Fosfate ya kibende ya litium (LFP) kele kima ya cathode sambu na ba batterie ya litium-ion, mpi mambote na yo ya kuluta nene kele lutaninu na yo ya ngolo. Yau kele mpe na mambu ya mbote yina bima ya ternaire ya oxide de manganèse de litium mpe ya nickel-manganèse-cobalt kele na yau ve, mutindu luzingu ya cycle ya yinda, ntalu ya fioti ya bima, mpe bisika mingi ya kuzwa bima ya ntete. Ba batterie ya LFP kele na voltage ya kukangama, voltage ya kisalu ya kufwanana, ke wakana mbote ti ba système ya électrolyte, yo kele ve-toxique, yo kele ve ti effet ya memoire, mpi yo ke bebisaka ve kisika yina beto ke zingaka. Ngolo na bau ya sikisiki lenda kuma 100–130 Wh/kg, yina kele mbala 0,3–5 ya ba batterie ya plomb-acide mpe mbala 1,5 ya ba batterie ya nickel-hydrure ya bibende. Sambu yo kele ti mambote mingi, bantu ke tubaka nde yo kele batterie ya mbote sambu na bakamio yina ke sadilaka kura, yo ke bumbaka ngolo ya mupepe mpi ya ntangu, mpi yo kele ti batterie ya mbote sambu na kusadila na nzo.
Kutala Bima Yankaka ya Cathode sambu na Bateri ya Litium-ion
▲Kima ya katode ya fosfate ya litium vanadium -
▲Kima ya katode ya fosfate ya manganèse ya litium
▲Kima ya katode ya silicate ya kibende ya litium
▲Kima ya katode ya borate ya kibende ya litium
▲Litium-bima ya katode ya kele ti ba couche mingi
Kubasika ya bima ya fosfate ya kibende ya litium (LFP) tulaka fondasio ya siansi ya bima sambu na kusadila mingi ba batterie ya nene ya litium-ion.
Mutindu yau mezabana mbote, lutaninu ya ba batterie ya litium-ion vandaka ntangu yonso dyambu ya mfunu mpi ya mfunu yina kekangaka nzila na kuyela ya kisalu. Ata na bansi yina me yela yina kele ti bima yina ke zingaka mbote mpi bisadilu ya ngolo ya kusadila, bo lenda ndima ve mbote-mbote nde babateri ya litium-ion kele ve ti kigonsa. Na kutadila mutindu ya kusadila ba batterie ya litium-ion na insi na mono kele fioti ntangu yai, LFP me fwana mbote-na mambu ya insi na mono, yo ke tomisaka mingi lutaninu ya ba batterie.