Lifepo4 pillerin özellikleri. LiFePO4 pillerin karşılaştırmalı özellikleri

LiFePO4 pil nedir

LiFePO4, olivin ailesinden doğal olarak oluşan bir mineraldir. LiFePO4 pillerin doğum tarihi, Teksas Üniversitesi'nde LiFeP04'ün pil elektrotunda kullanımının ilk kez önerildiği 1996 yılı olarak kabul edilir. Mineral toksik değildir, nispeten ucuzdur ve doğal olarak oluşur.

LiFEPO4, lityum pillerin bir alt kümesidir ve lityum pillerle aynı enerji teknolojisini kullanır ancak bunlar %100 lityum (lityum iyon) piller değildir.

Teknolojinin nispeten yakın zamanda ortaya çıkması nedeniyle, LiFEPO4 pillerin kalitesini değerlendirmek için tek bir standart olmadığı gibi, bize tanıdık gelen kurşun-asit pillerin performansıyla doğrudan benzerlikler de yoktur.

Piyasada LFTP piller için tek tip bir standardın bulunmaması nedeniyle, bunları farklı özelliklere ve iç kimyaya sahip kullanan birçok LFP hücresi ve pil çeşidi vardır, bunların hepsine LFP veya lityum piller denir, ancak farklı çalışırlar. Sınırsızlığı benimsemeye çalışmadan, pillerimizin neyi garanti ettiğine odaklanacağız.

Aliant lityum demir fosfat piller aşağıdaki pratik avantajlara sahiptir:

Lityum iyon pillerden ve kurşun pillerden daha fazla sayıda yeniden şarj döngüsü,
Pil, %70 deşarj durumunda 3000 şarj döngüsüne ve %80 deşarj durumunda 2000 döngüye dayanabilir, bu da 7 yıla kadar pil ömrü sağlar; ALIANT piller için koşulsuz 2 yıl garanti veriyoruz. Ortalama olarak akü 12.000 marş çalıştırması için tasarlanmıştır.

yüksek marş dönüş akımı, -18C'de akü, marş motoruna ortalama yeni bir kurşun aküye karşılık gelen güç sağlar, ancak +23C'de marş motoruna sağlanabilecek güç kurşun akünün iki katıdır. Yüksek güç çıkışı, motor çalıştırıldığında hemen hissedilir, marş motoru, yeni kurşun aküde olduğu gibi hızlı bir şekilde döner.

ağırlık - ALIANT aküleri kurşun akülerden 5 kat daha hafiftir

• Boyutlar - piller kurşun analoglarından 3 kat daha küçüktür, bu nedenle yalnızca 3 pil tüm motosiklet model yelpazesini kapsar

hızlı şarj - ortalama olarak piller ilk 2 dakika içinde %50, 30 dakika içinde %100 şarj olur; bu, 30 dakikalık yolculuktan sonra pilin %100 şarj olduğu anlamına gelir; aslında piliniz her zaman %100 şarjlıdır

kararlı deşarj voltajı - deşarj sırasında akü, son ana kadar 13,2V'a yakın bir voltajı korur, ardından deşarjdan sonra voltajda keskin bir düşüş meydana gelir - kalan şarjın% 40'ına sahip bir akü, marş motorunu hızla çevirecektir

kararlı deşarj voltajı - deşarj sırasında akü, sonuna kadar 13,2V'a yakın bir voltajı korur, ardından deşarjdan sonra voltajda keskin bir düşüş meydana gelir

• Pil günde %0,05'ten daha az oranda kendi kendine deşarj olur; Yeniden şarj etmeden ve özelliklerini kaybetmeden bir yıl boyunca rafta rahatlıkla durabilir, motoru çalıştırıp ardından% 100'e yakın bir duruma şarj edebilir.
• sonraki performans açısından ciddi sonuçlara yol açmadan boşalmış durumda olabilir, akü terminallerindeki voltaj 9,5V'un altına düşmediği sürece deşarj eşiği 9,5V'dur - akü şarj edilebilir ve orijinal durumuna geri döndürülebilir

ultra düşük sıcaklıklarda çalışın. Ultra düşük sıcaklıklarda pil performansına özel önem verdik; diğer üreticilerin LFP pillerini kullanan bazı deneyimli motosikletçiler, LFP pillerinin performansının sıcaklıkla birlikte keskin bir şekilde düştüğünü fark ettiler. Yani +3 derecede, marş motoru artık kuvvetli bir şekilde dönmez, ancak eksi sıcaklıkta pil "uykuya dalar" ve ancak ısındıktan sonra enerji açığa çıktıkça uyanır. Özel kimyası sayesinde pillerimiz bu dezavantajdan arındırılmıştır. -18C'de akülerin sağladığı güç neredeyse 2 kat azalsa da marş motorunu kuvvetli bir şekilde çevirmek için yeterlidir. Pil -30C'ye kadar sıcaklıklarda çalışacak şekilde tasarlanmıştır; -3 ve üzeri sıcaklıklarda piller aşırı güce sahip olur. -18 ile -30C arasındaki sıcaklık aralığında akü marş motorunu çevirecektir ancak yarı boşalmış bir kurşun akü gibi hissedecektir.

Her pozisyonda çalışır, pilin içinde sıvı yoktur, tıpkı jel piller gibi her pozisyonda kullanılabilir

• Pilin içine yerleştirilmiş BMS (Pil Yönetim Sistemi) denetleyicisini kullanarak içerideki 4 öğenin tamamının eşit şekilde şarj edilmesini sağlar. Akünün içinde her biri 3,3V, nominal voltajı 13,3V olan seri bağlı 4 eleman vardır, ancak akü 2 terminal üzerinden şarj edilir. Bu şarj yöntemi kurşun piller için uygundur, ancak LFP için uygun değildir - dahili elemanlar her zaman düşük şarjlı kalır, bu da arıza olasılığını artırır.Seri bağlantıdaki LFP elemanlarının eşit şekilde şarj olması için, içine bir elektronik devre yerleştirilmiştir. 2 terminale gelen şarjı akü içindeki 4 elemana eşit olarak dağıtan akü

geniş sıcaklık aralığı - -30C ila +60C

LiFePO4 piller ve kurşun analogları arasındaki temel fiziksel farklar

Daha önce de belirtildiği gibi, LiFePO4 piller ve kurşun piller farklı kimyaya sahiptir ve pilinizi anlamak için farkların ne olduğunu bilmeniz gerekir.

Temel fark kapasiteyle ilgilidir. Akülerdeki farklılıkları bir örnekle anlayabilirsiniz: Marş motorunu bir LiFEP04 aküye ve bir kurşun aküye bağlarsanız ve döndürmeye başlarsanız, aynı zamanda LiFEPO4 aküsü marş motorunu pratikte azalmadan neredeyse 1,5 kat daha fazla döndürecektir. Daha önce kurşun-asit akü kullandıysanız, son dakikaya kadar aküde çok fazla şarj kaldığı izlenimini edineceksiniz, ancak akü aslında Zaten neredeyse boşalmış olabilirse, dönüş hızındaki düşüş, kurşun-asit aküde olduğu gibi düzgün bir şekilde gerçekleşmeyecek, ancak voltajın 12V'un altına düşmesinden sonra aniden meydana gelecektir. 7A/h'lik bir kurşun akü ve benzer kapasiteye sahip bir LiFEPO4 akü alırsanız, ilk 10 dakika içinde tamamen tükenene kadar marş motorunun dönüş sayısı (esasen yük) LiFEP04 için çok daha fazla olacaktır, ancak daha sonra sonraki 5 dakika içinde akü tükenecek, kurşun akü ise marş motorunu 20 dakikaya kadar çevirebilir. Bu nedenle, -18C'den başlayan sıcaklıklardaki tüm pratik yaşam koşullarında, LiFEPO4 aküsü, jeneratörün arızalanması durumu dışında kurşun akülerden daha iyi performans gösterir. Bu durumda jeneratör olmadan kurşun akü LiFePO4'ten daha uzun süre dayanabilir.

aşırı gerilim. Şarj voltajı izin verilen sınırı aştığında LiFEPO4 ve kurşun asitli aküler farklı davranır. Kurşun-asit akü kaynamaya başlar. LIFEPO4 pillerde geri dönüşü olmayan kimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Piyasada LIFEPO4 aküsüne zarar verebilecek bir voltaj sağlayan hiçbir motosiklet yoktur, ancak çok nadir durumlarda regülatör rölesinin akü terminallerindeki voltajın 15 ila 60V aralığında olacak şekilde arızalanması durumunda - LIFEP04 pili hasar görecektir.

sıcaklık. LIFEP04 piller düşük sıcaklığı sevmez, pillerimizde -30C'ye kadar çalışabilen özel elemanlar kullanıyoruz ancak -18C'den sonra LIFEPO4 pilin performansı öyle bir düşüyor ki kurşun pil bizimkinden daha fazla güç üretiyor. . Elementlerin özel kimyası olmasaydı, zaten +4 derecede LIFEPO4'te pil performansını kaybederdi.

Desteğe bir soru sorun: Bu e-posta adresi spam robotlarından korunuyor. Görüntülemek için JavaScript'i etkinleştirmiş olmanız gerekir.

Modern pazar çeşitli elektronik ekipmanlarla doludur. Operasyonları için giderek daha gelişmiş güç kaynakları geliştiriliyor. Bunlar arasında lityum demir fosfat piller özel bir yer tutar. Güvenlidirler, yüksek elektrik kapasitesine sahiptirler, pratik olarak toksin yaymazlar ve dayanıklıdırlar. Belki de bu piller yakında “kardeşlerini” cihazlardan uzaklaştıracak.

İçindekiler

Lityum demir fosfat pil nedir

LiFePo4 piller yüksek performansa sahip, kaliteli ve güvenilir güç kaynaklarıdır. Aktif olarak yalnızca eski kurşun-asit pilleri değil, aynı zamanda modern Li-ion pilleri de değiştiriyorlar. Bugün bu piller yalnızca endüstriyel ekipmanlarda değil, aynı zamanda akıllı telefonlardan elektrikli bisikletlere kadar ev aletlerinde de bulunuyor.

LFP pilleri 2003 yılında Massachusetts Teknoloji Enstitüsü tarafından geliştirildi. Değiştirilmiş bir kimyasal bileşime sahip gelişmiş Li-iyon teknolojisine dayanmaktadırlar: anot için lityum kobaltat yerine lityum ferrofosfat kullanılır. Piller Motorola ve Qualcomm gibi firmalar sayesinde yaygınlaştı.

LiFePo4 piller nasıl üretilir?

LiFePo4 pillerin üretimi için ana bileşenler fabrikaya metalik parlaklığa sahip koyu gri bir toz halinde tedarik edilir. Anot ve katotların üretim şeması aynıdır ancak bileşenlerin karıştırılmasının kabul edilemezliği nedeniyle tüm teknolojik işlemler farklı atölyelerde gerçekleştirilir. Tüm üretim birkaç aşamaya ayrılmıştır.

İlk adım. Elektrotların oluşturulması. Bunu yapmak için, bitmiş kimyasal bileşim her iki tarafı da metal folyoyla (genellikle katot için alüminyum ve anot için bakır) kaplanır. Folyo, bir akım alıcısı ve iletken eleman olarak görev yapabilmesi için bir süspansiyonla ön işleme tabi tutulur. Bitmiş elemanlar ince şeritler halinde kesilir ve birkaç kez katlanarak kare hücreler oluşturulur.

İkinci adım. Doğrudan akü montajı. Gözenekli malzemeden yapılmış bir ayırıcının her iki yanına hücre şeklindeki katot ve anotlar yerleştirilerek buraya sıkıca sabitlenir. Ortaya çıkan blok, elektrolitle doldurulmuş ve kapatılmış plastik bir kaba yerleştirilir.

Son aşama. Pilin şarj/deşarjını kontrol edin. Şarj işlemi, elektrik akımı voltajında ​​kademeli bir artışla gerçekleştirilir, böylece büyük miktarda ısının açığa çıkması nedeniyle bir patlama veya tutuşma meydana gelmez. Bataryayı boşaltmak için güçlü bir tüketiciye bağlanır. Herhangi bir sapma tespit edilmezse bitmiş elemanlar müşteriye gönderilir.

Lityum demir fosfat pilin çalışma prensibi ve tasarımı

LFP pilleri, her iki tarafta gözenekli bir ayırıcıya sıkıca bastırılan elektrotlardan oluşur. Cihazlara güç sağlamak için hem katot hem de anot akım toplayıcılara bağlanır. Tüm bileşenler plastik bir kasaya yerleştirilir ve elektrolitle doldurulur. Kasanın üzerine, şarj sırasında akım beslemesini düzenleyen bir kontrol cihazı yerleştirilmiştir.

LiFePo4 pillerin çalışma prensibi lityum ferrofosfat ve karbonun etkileşimine dayanmaktadır. Reaksiyonun kendisi aşağıdaki formüle göre ilerler:

LiFePO 4 + 6C → Li 1-x FePO 4 + LiC 6

Pilin şarj taşıyıcısı pozitif yüklü bir lityum iyondur. Diğer malzemelerin kristal kafesine nüfuz ederek kimyasal bağlar oluşturma yeteneğine sahiptir.

LiFePo4 pillerin teknik özellikleri

Üreticiden bağımsız olarak tüm LFP hücreleri aynı teknik özelliklere sahiptir:

• tepe voltajı – 3,65 V;
• orta noktadaki voltaj – 3,3 V;
• tamamen boşalmış durumdaki voltaj – 2,0 V;
• nominal çalışma voltajı – 3,0-3,3 V;
• yük altında minimum voltaj – 2,8 V;
• dayanıklılık - 2 ila 7 bin şarj/deşarj döngüsü;
• 15-18 C sıcaklıkta kendi kendine şarj olur - yılda %5'e kadar.

Sunulan teknik özellikler özellikle LiFePo4 hücrelerine atıfta bulunmaktadır. Kaç tanesinin bir pil ile birleştirildiğine bağlı olarak pillerin parametreleri değişecektir.

Yerli yapım kopyalar aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• kapasite – 2000 Ah'a kadar;
• voltaj – 12v, 24v, 36v ve 48v;
• çeşitli çalışma sıcaklıklarında – -30 ila +60 Со arasında;
• şarj akımı ile - 4'ten 30A'ya kadar.

Tüm piller 15 yıl depolama sırasında kalitesini kaybetmez, sabit voltaja sahiptir ve düşük toksisite ile karakterize edilir.

Ne tür LiFePo4 piller var?

AA veya AAA sembolleriyle işaretlenmiş alıştığımız pillerin aksine, lityum demir fosfat hücreleri tamamen farklı bir form faktörü işaretine sahiptir - boyutları 5 basamaklı bir sayıyla şifrelenmiştir. Hepsi tabloda sunulmaktadır.

Önünüzde işaretli bir masa olmasa bile pilin boyutlarında kolayca gezinebilirsiniz. Kodun ilk iki hanesi çapı, geri kalanı ise güç kaynağının uzunluğunu (mm) gösterir. Bazı standart ölçülerin sonundaki 5 sayısı yarım milimetreye karşılık gelir.

Lityum demir fosfat pil: artıları ve eksileri

LFP piller, bu güç kaynaklarının tüm avantajlarını absorbe etmelerine ve aynı zamanda doğal dezavantajlarından kurtulmalarına olanak tanıyan Li-ion teknolojisine dayanmaktadır.

Ana avantajlar arasında:

1. Dayanıklılık – 7.000 döngüye kadar.
2. Enerji yenileme süresini azaltan yüksek şarj akımı.
3. Şarj tamamen bitene kadar düşmeyen kararlı çalışma voltajı.
4. Yüksek tepe voltajı - 3,65 Volt.
5. Yüksek nominal kapasite.
6. Hafif - birkaç kilograma kadar.
7. Bertaraf sırasında düşük düzeyde çevre kirliliği.
8. Donmaya karşı dayanıklılık - -30 ila +60C arasındaki sıcaklıklarda çalışmak mümkündür.

Ancak pillerin dezavantajları da vardır. Bunlardan ilki yüksek maliyettir. 20 Ah'lık bir elemanın fiyatı 35 bin rubleye ulaşabilir. İkinci ve son dezavantaj, lityum iyon hücrelerin aksine, pil ünitesini manuel olarak monte etmenin zorluğudur. Bu güç kaynaklarının başka belirgin dezavantajları henüz tespit edilmemiştir.

Şarj cihazları ve LiFePo4'ün nasıl şarj edileceği

LiFePo4 pil şarj cihazları pratik olarak geleneksel invertörlerden farklı değildir. Özellikle, elemanları hızlı bir şekilde yeniden şarj etmek için kullanılan 30A'ya kadar yüksek bir çıkış akımı kaydedebilirsiniz.

Hazır bir pil takımı satın alırsanız, şarj etme konusunda herhangi bir zorluk yaşamazsınız. Tasarımları, tüm hücreleri elektrikle tamamen boşalmaya ve aşırı doymaya karşı koruyan yerleşik bir elektronik kontrole sahiptir. Pahalı sistemler, enerjiyi cihazın tüm hücreleri arasında eşit olarak dağıtan bir dengeleme panosu kullanır.

Üçüncü taraf şarj cihazları kullanıyorsanız, şarj ederken önerilen amperajı aşmamanız önemlidir. Bu, şarj başına pil ömrünü birkaç kez azaltacaktır. Pil ısınırsa veya şişerse, akım gücü izin verilen değerleri aşar.

LiFePo4 piller nerede kullanılır?

LFP pilleri sektör için büyük önem taşıyor. Meteoroloji istasyonları ve hastanelerdeki cihazların işlevselliğini korumak için kullanılırlar. Ayrıca rüzgar santrallerinde tampon olarak uygulanıyor ve güneş panellerinden enerji depolamak için kullanılıyorlar.

Modern otomobillerde alışılagelmiş kurşun-asit pillerin yerine 12v piller kullanılmaya başlandı. LiFePo4 yapıları elektrikli bisikletler, ATV'ler ve motorlu teknelerde ana güç kaynağı olarak kurulur.

Anlamları günlük yaşamda yaygındır. Telefonlara, tabletlere ve hatta tornavidalara yerleştirilmiştir. Bununla birlikte, bu tür cihazların fiyatı, teknolojik açıdan daha az gelişmiş benzerlerinden önemli ölçüde farklıdır. Bu nedenle bunları piyasada bulmak hala zordur.

LiFePo4'ün depolanması, çalıştırılması ve imhasına ilişkin kurallar

LFP pilini uzun süreli depolamaya göndermeden önce %40-60'a kadar şarj etmek ve tüm depolama süresi boyunca bu şarj seviyesini korumak gerekir. Pil, sıcaklığın oda sıcaklığının altına düşmediği kuru bir yerde saklanmalıdır.

Çalışma sırasında üreticinin gereksinimlerine uyulmalıdır. Pilin aşırı ısınmasını önlemek önemlidir. Pilin çalışma veya şarj sırasında dengesiz bir şekilde ısındığını fark ederseniz, bir onarım merkezine başvurmalısınız - belki de hücrelerden biri arızalanmıştır veya kontrol ünitesinde veya denge panosunda bir arıza vardır. Şişlik ortaya çıkarsa aynı şey yapılmalıdır.

Kaynağını tamamen tüketen bir pili uygun şekilde imha etmek için bu konuda uzmanlaşmış kuruluşlarla iletişime geçmelisiniz. Böylece sadece vicdanlı bir vatandaş gibi davranmakla kalmayacak, aynı zamanda bundan para da kazanabileceksiniz. Ancak pili çöp sahasına gönderirseniz kötü bir şey olmayacaktır.

Ayrıca ilginizi çekebilir

Minyatür düğme şeklindeki piller birçok cihazda kullanılmaktadır. Farklı üreticilerin ürünleri farklılık gösterebilir

Herhangi bir arabanın motorunu çalıştırmanın güvenilirliği büyük ölçüde kullanılan akünün kalitesine bağlıdır. O gerekir

Her araba için doğru aküyü seçmek önemlidir. Bu, servis ömrünü önemli ölçüde uzatacaktır

Günümüzde farklı kimya türlerine sahip çok sayıda pil bulunmaktadır. Günümüzde en popüler piller lityum iyondur. Lityum demir fosfat (ferrofosfat) piller de bu gruba aittir. Bu kategoriye ait tüm piller genel olarak teknik özellikler açısından birbirine benzerse, lityum demir fosfat piller, onları lityum iyon teknolojisi kullanılarak üretilen diğer pillerden ayıran kendine özgü özelliklere sahiptir.

Lityum demir fosfat pilinin keşfinin tarihi

LiFePO4 pilinin mucidi, 1996 yılında Teksas Üniversitesi'nde lityum iyon piller için yeni bir katot malzemesi oluşturmak üzere çalışan John Goodenough'dur. Profesör daha ucuz, daha az toksisiteye sahip ve yüksek termal stabiliteye sahip bir malzeme yaratmayı başardı. Yeni katot kullanılan pilin dezavantajları arasında kapasitesinin düşük olması da vardı.

Hiç kimse John Goodenough'un icadıyla ilgilenmedi, ancak 2003 yılında A 123 Systems şirketi oldukça umut verici olduğunu düşünerek bu teknolojiyi geliştirmeye karar verdi. Birçok büyük şirket bu teknolojinin yatırımcısı haline geldi - Sequoia Capital, Qualcomm, Motorola.

LiFePO4 pillerin özellikleri

Ferrofosfat pilin voltajı, lityum iyon teknolojisiyle ilgili diğer pillerle aynıdır. Nominal voltaj akü boyutlarına (boyut, form faktörü) bağlıdır. 18 650 piller için bu 3,7 volt, 10 440 (serçe parmak pilleri) için - 3,2, 24 330 - 3,6'dır.

Hemen hemen tüm piller için voltaj, deşarj sırasında kademeli olarak düşer. Benzersiz özelliklerden biri, LiFePO4 pilleri çalıştırırken voltaj kararlılığıdır. Bunlara benzer voltaj özellikleri, nikel teknolojisi (nikel-kadmiyum, nikel-metal hidrit) kullanılarak yapılmış pillere sahiptir.

Lityum demir fosfat pil, boyutuna bağlı olarak tamamen boşalana kadar 3,0 ila 3,2 volt arasında güç sağlama kapasitesine sahiptir. Bu özellik, bu pillere devrelerde kullanıldığında daha fazla avantaj sağlar çünkü voltaj regülasyonu ihtiyacını pratik olarak ortadan kaldırır.

Tam deşarj voltajı 2,0 volttur ve bu, herhangi bir lityum teknolojili pilin kaydedilen en düşük deşarj sınırıdır. Bu piller, 2000 şarj ve deşarj döngüsüne eşdeğer olan hizmet ömrü açısından liderdir. LiFePO4 piller, kimyasal yapılarının güvenliği nedeniyle, pile yüksek akım verildiğinde özel hızlandırılmış delta V yöntemi kullanılarak şarj edilebilmektedir.

Çoğu pil bu yöntemle şarj edilmeye dayanamaz, bu da aşırı ısınmaya ve hasara neden olur. Lityum demir fosfat pillerde bu yöntemin kullanılması sadece mümkün olmakla kalmaz, hatta tavsiye edilir. Bu nedenle özellikle bu tür pilleri şarj etmek için özel şarj cihazları bulunmaktadır. Elbette bu tür şarj cihazları başka kimyaya sahip pillerde kullanılamaz. Bu tür şarj cihazlarındaki lityum demir fosfat piller, form faktörüne bağlı olarak 15-30 dakikada tamamen şarj edilebilir.

LiFePO4 piller alanındaki son gelişmeler, kullanıcıya gelişmiş çalışma sıcaklığı aralığına sahip piller sunuyor. Lityum iyon piller için standart aralık -20 ila +20 santigrat derece arasında çalışmak iken, lityum demir fosfat piller -30 ila +55 santigrat derece aralığında mükemmel şekilde çalışabilir. Pili, açıklananların üzerindeki veya altındaki sıcaklıklarda şarj etmek veya boşaltmak, pile ciddi şekilde zarar verecektir.

Lityum demir fosfat piller, diğer lityum iyon pillere göre yaşlanma etkilerine karşı çok daha az hassastır. Eskime, pilin kullanımda olmasına veya rafta durmasına bakılmaksızın zamanla doğal kapasite kaybıdır. Karşılaştırıldığında, tüm lityum iyon piller her yıl kapasitelerinin yaklaşık %10'unu kaybeder. Lityum demir fosfat yalnızca %1,5 kaybeder.

Bu pillerin dezavantajlarından biri, diğer lityum iyon pillerden %14 daha az (veya daha fazla) olan daha düşük kapasiteleridir.

Ferrofosfat Akü Güvenliği

Bu tip pil, mevcut tüm pil türleri arasında en güvenli olanlardan biri olarak kabul edilir. LiFePO4'ün çok kararlı bir kimyası vardır ve deşarj (düşük dirençli çalışmada) ve şarj (bataryayı yüksek akımlarla şarj ederken) sırasında ağır yüklere iyi dayanabilir.

Fosfatların kimyasal olarak güvenli olması nedeniyle bu pillerin kullanım ömrü bittikten sonra geri dönüştürülmesi daha kolaydır. Tehlikeli kimyasallar (lityum-kobalt gibi) içeren birçok pilin, çevresel tehlikelerini azaltmak için ek geri dönüşüm süreçlerine tabi tutulması gerekir.

Lityum demir fosfat pillerin şarj edilmesi

Yatırımcıların ferrofosfat kimyasına olan ticari ilgisinin nedenlerinden biri, kararlılığından kaynaklanan hızlı şarj olasılığıydı. LiFePO4 pillerin montaj hattı üretimi organize edildikten hemen sonra hızlı şarj edilebilecek piller olarak konumlandırıldılar.

Bu amaçla özel şarj cihazları üretilmeye başlandı. Yukarıda da yazdığımız gibi, bu tür şarj cihazları diğer pillerde kullanılamaz, çünkü bu onların aşırı ısınmasına ve ciddi şekilde hasar görmesine neden olur.

Bu piller için özel bir cihaz sayesinde 12-15 dakikada şarj edilebilmektedir. Ferrofosfat piller geleneksel şarj cihazlarıyla da şarj edilebilir. Her iki şarj moduna sahip kombine şarj cihazı seçenekleri de mevcuttur. En iyi seçenek elbette şarj sürecini düzenleyen birçok seçeneğe sahip akıllı şarj cihazlarını kullanmak olacaktır.

Lityum demir fosfat pil tasarımı

Lityum demir fosfat LiFePO4 bataryanın iç yapısında kimyasal teknolojideki muadillerine göre hiçbir özel özelliği bulunmuyor. Yalnızca tek bir element değiştirildi; demir fosfattan yapılmış katot. Anot malzemesi lityumdur (tüm lityum iyon teknolojisine sahip pillerde lityum anot bulunur).

Herhangi bir pilin çalışması, kimyasal reaksiyonun tersine çevrilebilirliğine dayanır. Aksi takdirde pilin içerisinde meydana gelen işlemlere oksidasyon ve redüksiyon işlemleri adı verilir. Herhangi bir pil elektrotlardan oluşur - bir katot (eksi) ve bir anot (artı). Ayrıca herhangi bir pilin içinde, özel bir sıvı elektrolit ile emprenye edilmiş gözenekli bir malzeme olan bir ayırıcı vardır.

Pil boşaldığında, lityum iyonları ayırıcı boyunca katottan anoda doğru hareket ederek biriken şarjı (oksidasyon) serbest bırakır. Bir pili şarj ederken, lityum iyonları anottan katoda ters yönde hareket ederek şarj biriktirir (indirgeme).

Lityum demir fosfat pil çeşitleri

Bu kimyadaki her şey dört kategoriye ayrılabilir:

• Dolu piller.
• Paralel boru şeklinde büyük hücreler.
• Paralel boru şeklindeki küçük hücreler (prizmatik - 3,2 V LiFePO4 piller).
• Küçük düz piller (paketler).
• Silindirik piller.

Lityum demir fosfat piller ve hücreler, 12 ila 60 volt arasında farklı voltaj değerlerine sahip olabilir. Birçok yönden geleneksel çalışma döngülerinin ilerisindedirler, çok daha yüksektirler, ağırlıkları birkaç kat daha düşüktür ve birkaç kat daha hızlı yeniden şarj edilirler.

Bu kimyayı kullanan silindirik piller hem ayrı ayrı hem de bir devrede kullanılır. Bu silindirik pillerin boyutları çok farklıdır: 14.500'den (parmak tipi) 32.650'ye kadar.

Lityum demir fosfat piller

Bisikletler ve elektrikli bisikletler için ferrofosfat piller özel ilgiyi hak ediyor. Yeni demir-fosfat katotunun icadıyla birlikte, bu kimyaya dayanan diğer pil türleriyle birlikte, gelişmiş özellikleri ve daha düşük ağırlıkları nedeniyle sıradan bisikletlerde bile rahatlıkla kullanılabilen özel piller ortaya çıktı. Bu tür piller, bisikletlerini yükseltme hayranları arasında hemen popülerlik kazandı.

Lityum demir fosfat piller, birkaç saat boyunca sorunsuz bisiklet sürme olanağı sunabiliyor; bu da onları, geçmişte sıklıkla bisikletlere takılan içten yanmalı motorlara karşı değerli bir rakip haline getiriyor. Tipik olarak bu amaçlar için 48v LiFePO4 piller kullanılır, ancak 25, 36 ve 60 voltluk piller satın almak da mümkündür.

Ferrofosfat pillerin uygulanması

Pilin bu kimyadaki rolü yoruma gerek kalmadan açıktır. Prizmatikler farklı amaçlar için kullanılır - LiFePO4 3,2 v piller. Daha büyük hücreler güneş enerjisi ve rüzgar türbinleri için hücre olarak kullanılır. Ferrofosfat piller elektrikli araçların tasarımında aktif olarak kullanılmaktadır.

Küçük düz piller telefonlar, dizüstü bilgisayarlar ve tablet PC'ler için kullanılır. Elektronik sigaralar, radyo kontrollü modeller vb. için farklı form faktörlerindeki silindirik piller kullanılır.

Endüstrinin maksimum şarj-deşarj döngüsü sayısı, kurşun asitle karşılaştırıldığında aynı elektriksel özellikleri elde etme kapasitesinin yarısı, yüksek akımlarla hızlı şarj ve kararlı deşarj voltajı, parametreleri otomatik olarak kontrol etme yeteneği - bunlar avantajlardır lityum demir fosfat piller. Şirket tarafından üretilen bu ürünlerin geniş bir yelpazesi EMB hücresel baz istasyonları ve otomatik meteoroloji istasyonları için güç kaynağı sistemlerinde, güneş enerjisi sistemlerinde, acil durum güç kaynağı sistemleri, endüstriyel elektrikli sürücüler ve elektrikli taşıma için güç kaynağı.

Son yıllarda mobil enerji kaynaklarının iyileştirilmesi konusu hiç bu kadar alakalı olmamıştı. Sadece 10-15 yıl önce bu kadar şiddetli değildi. Ama en iyisi iyinin düşmanıdır ve şehirlinin artan hareketliliğiyle birlikte, yani. Masaüstü bilgisayardan dizüstü bilgisayara, basit bir cep telefonundan akıllı telefona geçişle birlikte mobil enerji kaynaklarına olan talep hızla arttı.

Tüketici elektroniğinin minyatürleşmesiyle birlikte elektronik tasarımcıları, kapasitelerini artırırken güç kaynaklarının boyutunu küçültme eğilimini takip etmelidir. Ancak sadece pil kapasitesinin değil aynı zamanda şarj hızının ve dayanıklılığının da değişmesiyle ilgili soru ortaya çıkıyor. Sonuçta, pil şarjını neredeyse anında geri yüklerse, cihazın yeniden şarj edilmeden kaç saat çalışabileceği artık o kadar kritik bir önem taşımaz.

Pil kapasitesinin yanı sıra birden çok kez şarj edilebilme özelliği de aşağıdakiler için önemlidir:

• bakım gerektirmeden uzun süreli çalışma için tasarlanmış otonom cihazlar - meteoroloji istasyonları, ölçüm istasyonları, toprak istasyonları;
• alternatif enerji sistemleri – güneş ve rüzgar jeneratörleri;
• elektrikli ulaşım – hibrit arabalar, forkliftler, elektrikli arabalar.

Yukarıdaki durumların hemen hemen hepsinde piller ideal olmaktan uzak koşullarda çalıştırılır: düşük sıcaklıklarda, yetersiz veya eksik şarj döngülerinde ve yüksek derin deşarj olasılığında.

Modern piller arasında lityum piller özel bir yere sahiptir. Lityum çok büyük bir enerji depolama kaynağına sahiptir, bu nedenle lityum iyon pillerin güneş enerjisi santralleri ve diğer yenilenebilir enerji kaynakları için enerji depolama cihazları olarak kullanılması, kurşun asitli piller veya diğer pil türleriyle karşılaştırıldığında en karlı olanıdır. Lityum iyon bazlı piller arasında özel bir yer, lityum demir fosfat piller (LiFePO4) tarafından işgal edilmektedir.

LiFePO4 ilk kez 1996 yılında Teksas Üniversitesi'nden Profesör John Goodenough tarafından lityum iyon pil için katot olarak kullanıldı. Bu malzeme araştırmacının ilgisini çekti çünkü geleneksel LiCoO2 ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha düşük bir maliyete sahip, daha az toksik ve ısıya daha dayanıklı. Ancak dezavantajı kapasitesinin daha küçük olmasıdır. Ve sadece 2003 yılında şirket A123 Sistemi Profesör Jiang Ye-Ming'in önderliğinde lityum demir fosfat pilleri (LiFePO4) araştırmaya başladı.

Lityum demir fosfat pillerin temel özellikleri

Lityum demir fosfat piller (LiFePO4), katot olarak demir fosfat kullanan lityum iyon pilin bir alt türüdür. Abartmadan, güçlü pil teknolojisinin zirvesi olarak adlandırılabilirler. Bu tip pil, bazı parametrelerde, özellikle de şarj-deşarj döngülerinin sayısında diğerlerinden daha üstündür.

Diğer lityum iyon pillerden farklı olarak LiFePO4 piller, nikel piller gibi çok kararlı bir deşarj voltajına sahiptir. Deşarj sırasındaki çıkış voltajı, akü şarjı tamamen bitene kadar 3,2 V'a yakın kalır. Bu, devrelerdeki voltajı düzenleme ihtiyacını büyük ölçüde basitleştirebilir veya hatta ortadan kaldırabilir.

Sabit 3,2V çıkış voltajı nedeniyle, altı hücreli kurşun-asit pillerin nominal voltajına yakın olan 12,8V nominal çıkış voltajı üretmek için dört pil seri olarak bağlanabilir. Bu, lityum demir fosfat pillerin iyi güvenlik özellikleriyle birlikte, onları otomotiv ve güneş enerjisi gibi endüstrilerdeki kurşun-asit pillerin yerine iyi bir alternatif haline getiriyor.

• Tekrarlanan şarj/deşarj döngülerinde hafıza etkisi tamamen ortadan kalkar
• Lityum demir fosfat piller uzun bir hizmet ömrüne sahiptir (%80 deşarj derinliğinde 4600'den fazla döngü)
• Yüksek bir spesifik enerji yoğunluğuna sahiptirler: enerji yoğunluğu 110 W h/kg'a ulaşır)
• Geniş bir çalışma sıcaklığı aralığı (-20…60°C) ile karakterize edilirler.
• Bu piller bakım gerektirmez
• Pilleri hızlı bir şekilde şarj etmek mümkündür: 15 dakikada - %50'ye kadar
• Lityum demir fosfat pillerin güvenilirliği ve güvenliği uluslararası sertifikalarla onaylanmıştır.
• Oldukça verimlidirler: Başlangıçta %93 %30...%90
• 10 C'ye kadar akımla yüksek deşarj oranına izin verilir (nominal akımın on katı)
• Bu piller çevre dostudur ve atıldığında insanlara ve çevreye tehlike oluşturmaz.
• Kurşun akülerden farklı olarak, lityum demir fosfat aküler aynı kapasiteye sahip olup yarı ağırlığındadır

Kurşun-asit akülere göre dezavantajları:

• daha yüksek maliyet;
• özel bir şarj-deşarj kontrol devresine duyulan ihtiyaç.

Lityum demir fosfat piller (LiFePO4), enerji kapasitesi açısından lityum polimer pillerden biraz daha düşüktür (Şekil 1). Ancak güçlü yönlerinden biri, çok daha fazla deşarj/şarj döngüsüne (2000'den fazla) ve hızlı şarja dayanabilen pillerin oluşturulmasına olanak tanıyan malzemenin stabilitesidir. Bu özellikleri sayesinde bu piller elektrikli araçlarda optimum şekilde kullanılmaktadır.

Rusya pazarında şirket, lityum iyon bazlı pil tedarikçileri arasında özel bir yere sahip EMB. Elektrik ve tasarım parametreleri bakımından farklılık gösteren birkaç grup lityum demir fosfat pil üretir (Şekil 2):

• modüler akü sistemleri;
• telekomünikasyon cihazları için piller;
• “akıllı ev” için enerji kaynakları;
• elektrikli araçlar için çekiş aküleri.

a) modüler akü sistemleri	b) telekomünikasyon ekipmanı için piller	c) sistemler için piller acil durum gücü ve otonom güç kaynağı sistemleri	d) çekiş aküleri elektrikli ulaşım

Lityum demir fosfat piller boşaldıklarında hücre tamamen boşalana kadar çok kararlı bir çıkış voltajına sahiptir. Daha sonra voltaj keskin bir şekilde azalır.

Şekil 3, normal sıcaklık koşulları altında çeşitli deşarj akımlarında (0,2...2C) alınan akü deşarj eğrilerini göstermektedir. Grafikten görülebileceği gibi, lityum demir fosfat pilin bir özelliği, kapasitenin deşarj akımına zayıf bağımlılığıdır. Düşük akımla (0,2C) boşaltırken ve yüksek akımla (2C) boşaltırken, pil kapasitesi pratikte değişmez ve 10 Ah'ye (belirtilen pilin nominal kapasitesi) eşit kalır.

Hücrenin 2,0 V'tan daha düşük bir seviyeye boşalmasına izin vermemek çok önemlidir, aksi takdirde nominal kapasitede keskin bir kayba yol açacak geri dönüşü olmayan süreçler meydana gelecektir. Bu amaçla bir deşarj kontrolörü kullanılır. EEMB, koruyucu devresi olan veya olmayan piller üretir. Deşarj ve aşırı şarj voltajına karşı bir koruma devresinin varlığı, adın sonunda PCM kısaltmasıyla kodlanmıştır, örneğin, LP385590F-PCM.

Şarj-deşarj döngüsü sayısının, deşarj akımının büyüklüğüne ve deşarj derinliğine bağımlılığını ele alalım. Şekil 4 deneysel verileri göstermektedir. Bunlardan, tam deşarjla, en az 2000 döngü sayısıyla (deşarj akımı 1C) pil kapasitesinde% 20 oranında bir kaybın meydana geldiği görülebilir. Deşarj derinliği her döngüde %80 ile sınırlıysa, yaklaşık 1500 benzer döngüden sonra pil kapasitesinde başlangıç ​​​​değerinden (deşarj akımı 0,5C) neredeyse hiç azalma olmadı.

EEMB tarafından üretilen en yeni nesil lityum demir fosfat piller, mevcut kurşun-asit pillerden farklı olarak sık sık değiştirme ve bakım gerektirmez. Kural olarak, lityum demir fosfat pili, 2000'den fazla şarj-deşarj döngüsüne dayanabilen ve kronik yetersiz şarj koşullarına kesinlikle duyarsız olan modern bir pildir. Çoğu durumda yerleşik bir pil yönetim panosuna (Pil Yönetim Sistemi) sahiptir. Şarj işlemi, kademesiz olarak sabit voltaj ve sabit akımla gerçekleştirilir.

Tablo 1, EEMB tek hücreli lityum demir fosfat pillerin ana parametrelerini göstermektedir. Bu tip pilin nominal kapasitesi 600...36000 mAh aralığındadır (sırasıyla ağırlık - 15...900 gram). Tek hücreli Li-FePO4 piller çoğunlukla kendi kendine çalışan cihazlarda kullanılır. Bu piller 10C'ye kadar yüksek akım deşarjına olanak sağlar. 1C akımla 2000 şarj-deşarj döngüsünden sonra kalan kapasite yaklaşık %80'dir.

Tablo 1. Tek hücreli LiFePO4 piller EEMB

Parametreleri Tablo 2'de verilen, kapasitesi artırılmış bireysel hücrelere sahip modüler sistemler kullanılarak, gerekli kapasiteye ve çıkış voltajına sahip bir akü paketinin montajı mümkündür.

Tablo 2. Li-FePO4 modüler sistemlerin ana parametreleri

Modüler sistemler aynı zamanda yüksek güç deşarjına imkan veren, birçok kontrol ve koruma fonksiyonuna sahip olan güç yönetim sistemi (BMS) ile donatılmıştır. Entegre izleme sistemine sahip modüller, tüm sistem ve çevre için yüksek düzeyde güvenlik sağlar. Önerilen uygulamalar:

• acil ve kesintisiz güç kaynağı sistemleri;
• baz istasyonları.

Telekomünikasyon güç sistemleri, boyutu küçük, ağırlığı hafif, çok sayıda yeniden şarj döngüsüne sahip, yüksek özgül kapasiteye sahip, geniş çalışma sıcaklığı aralığına sahip ve bakımı kolay pillere ihtiyaç duyar. Lityum demir fosfat piller bu gereksinimleri tam olarak karşılamaktadır. Tablo 3 telekomünikasyon sistemleri için EEMB pillerinin ana parametrelerini göstermektedir.

Tablo 3. Telekomünikasyon güç sistemleri için piller

Bir terminoloji girişi örneği: 4P5S – dört paralel bağlı düzenek (her bir düzenek beş seri bağlı pilden oluşur), P – Paralel, paralel bağlantı, S – Seri, sıralı bağlantı.

Bu serinin pilleri esas olarak aşağıdaki alanlarda kullanılır:

• DC güç sistemleri;
• kesintisiz güç kaynağı cihazları (UPS);
• yüksek gerilim DC güç sistemleri (240/336 V).

Kaynaklar için şarj edilebilir pillerin ve akıllı bir ev için kesintisiz güç kaynağı sistemlerinin (UPS/UPS) özellikleri Tablo 4'te, görünümü ise Şekil 3c'de gösterilmektedir.

Tablo 4. Akıllı ev UPS'i için piller

EEMB Super Energy SLM serisi lityum demir fosfat aküler, geleneksel kurşun-asit ve jel akülerin tamamen yerini alır. Bakım gerektirmezler, %80 daha hafiftirler ve kurşun-asit akülere ve muadillerine göre beş kat daha dayanıklıdırlar.

Elektrikli araçlara yönelik çekiş aküleri, elektrikli araçlara takılmak üzere şarj edilebilir bir aküdür. Elektrikli araçlara yönelik akülerin temel özellikleri, elektrikli aracın ağırlığını azaltan ve hızlı şarja olanak tanıyan hafiflik, kompakt boyut ve yüksek enerji kapasitesidir.

EEMB şirketi, çeşitli kategorilerdeki elektrikli araçlar için bir dizi akü sunmaktadır (Tablo 5, 6).

Golf arabalarında kullanılan lityum demir fosfat piller ve GOLF CART serisindeki benzer pillerin ana parametreleri Tablo 5'te gösterilmektedir. Bu piller hücrelerin paralel ve seri bağlantılarına izin vererek pilin nominal kapasitesinin ve voltajının değiştirilmesini kolaylaştırır.

Tablo 5. GOLF CART serisi akülerin parametreleri

Elektrikli bisikletler (E-bisiklet serisi) için Li-FePO4 pillerin parametreleri Tablo 6'da verilmiştir.

Tablo 6. E-bisiklet serisi pillerin parametreleri

Müşteri ihtiyaçlarına göre siparişe göre başka seçenekler de yapılabilir. Bu akü serileri, tek hücrelerin seri veya paralel seri olarak bağlandığı düzeneklerde de mevcuttur. Bu serideki bir montaj elemanının genel boyutları 9,1x67,5x222 mm'dir.

Tablo 7, elektrikli scooterlar ve elektrikli aletler için lityum demir fosfat pillerin parametrelerini göstermektedir. E-scooter serisi pillerin boyutu küçüktür, izin verilen yüksek deşarj akımına, uzun hizmet ömrüne, yüksek enerji yoğunluğuna ve hafıza etkisine sahip değildir, bu da bu pilleri, elektriğe otonom olarak güç verilmesinin gerekli olduğu uygun güçteki cihazlarda popüler kılar. motorlar.

Tablo 7. E-scooter serisi pillerin parametreleri

Tablo 8, E-motosiklet serisinin elektrikli scooterları için lityum demir fosfat pillerin parametrelerini göstermektedir. Bu serideki tüm akülerin nominal voltajı 48 V'tur. Minimum nominal kapasite, 4 kg ağırlıkla 9 Ah'dir. Maksimum kapasite 90 Ah ve 40 kg ağırlıktır. Bir elemanın boyutları 7,5x67x220 mm'dir.

Tablo 8. E-motosiklet serisi akülerin parametreleri

LiFePO4 pillerin karşılaştırmalı özellikleri

Sabit döngü modlarındaki küçük enerji tesislerinde, lityum demir fosfat piller, derin deşarj olasılığı ve çok sayıda şarj-deşarj döngüsü nedeniyle tesis bakımında somut avantajlar sağlar.

Akü modülleri aşırı gerilime, düşük şarja ve yüksek akımlara karşı yerleşik korumaya sahiptir. Kurşun-asit akülerle çalışan invertörler ve şarj cihazları dahil tüm cihazlarla uyumludur. Başlangıçta lityum demir fosfat pillerin fiyatı oldukça yüksek görünüyor. Bununla birlikte, bisiklet modunda çalışmak için akü kapasitesini hesaplarken, LiFePO4 akülerin kullanılması durumunda, kurşun-asit akülerden (kurşun-helyum dahil) yaklaşık 2...2,5 kat daha az kapasiteye sahip bir akü olduğu ortaya çıkıyor. ) yeterlidir. Bu, lityum demir fosfat pillerin kurşun asitli pillerden daha yüksek akımlarda şarj edilebilmesi nedeniyle mümkündür (kurşun asitli piller için tipik 0,1...0,2C'ye karşılık 1C). Sonuç olarak, örneğin aynı dizi çıkış akımına ve gerekli şarj süresine sahip bir dizi güneş paneli, kurşun asitli pilden daha az kapasiteli bir lityum demir fosfat piline yüklenebilir. Deşarj başına daha düşük kapasite, özellikle şarj-deşarj döngüleri için kaynak ortalama olarak çok daha büyük olduğundan, daha hızlı şarj döngüleriyle telafi edilecektir. Buna, yeniden şarj döngüleri sırasında kapasitede çok daha yavaş bir düşüş de eklenir.

Bir örneğe bakalım. Daha önce bisiklet modunda AGM/GEL 150 Ah kurşun-asit akü kullanmış olsaydık, performans özelliklerini kaybetmeden değiştirmek için 60 Ah kapasiteli bir LiFePO4 akü yeterli olacaktır.1 ila 2,5 arasında doğru hesaplama ile, LiFePO4 pilin maliyeti kurşun asitli pillerden yalnızca %25...35 daha fazladır. Aynı zamanda lityum-demir fosfat piller, kurşun asitli pillere kıyasla ortalama olarak daha iyi performans özelliklerine sahip olacaktır.

Aynı deşarj akımlarında biriktirme ve takip eden deşarj modunda lityum demir fosfat piller 2,5 kat kapasite avantajı sağlayabilmektedir, bunu bir örnekle göstermek kolaydır.

Kural olarak, akü kapasitesi, ana enerjinin olası yokluğuna ve yükün güç tüketimine göre seçilir.

Örneğin, 2 kW'lık bir yükü 1 saat boyunca çalıştırmamız gerekiyorsa, buna göre en az 2 kWh'lik bir enerji rezervine ihtiyacımız var.Bu sistemin döngüsel modda (şarj) 6 aydan fazla normal şekilde çalışabilmesi gerekir. gün boyunca akşamları şarj edin - rütbe). Çıkış gerilimi 48 V olan bir akü veya akü seti için gerekli hesaplanan kapasite yaklaşık 42 Ah, deşarj akımı ise yaklaşık 1C (42 A) olacaktır. Ancak örneğimizde deşarjın sabit akım olarak değil sabit güç olarak dikkate alınması gerektiği, akü boşaldığında ise deşarj akımının artacağı dikkate alınmalıdır. Sabit güçlü deşarj modunda (2 kW), bir kurşun-asit akü (48 V/40 Ah) 30 dakikadan fazla çalışmayabilir (derin deşarjla - 40,8 V'a kadar).

Yükün bir kurşun aküde bir saat boyunca güvenilir bir şekilde çalışabilmesi için kapasitesi başlangıçta hesaplananın yaklaşık iki katı olacaktır - yaklaşık 85 Ah. Öte yandan, bir demir-fosfat aküsünün 1C veya daha yüksek bir akımla boşaltılması, kapasitesinde önemli bir düşüşe yol açar - nominal seviyede kalır (Şekil 3). Bundan, iki tip pilin kapasite farkının iki kat kadar elde edilebileceği görülebilir. Ayrıca, bir kurşun-asit akü bisiklet modunda çalıştırıldığında kapasitesinin zaten 150...200 şarj-deşarj döngüsünde %20 azalacağını dikkate almak gerekir, bu nedenle bunu telafi etmek için başlangıçta şunları yapmalısınız: kapasitesi %20 daha yüksek olan bir pil seçin. Daha önce belirlenen görevin koşullarının, 102 Ah kurşun-asit akü kapasitesi ile ilk 6 ay içerisinde yerine getirileceği ortaya çıktı.Öte yandan, bir demir fosfat akü kapasitesinin zayıf bağımlılığı, kişinin Pratik olarak hesaplanan 42 Ah kapasite ile idare edin.Gördüğümüz gibi iki tip akü arasındaki gerekli kapasite farkı yaklaşık 2,5 kattır.

Lityum demir fosfat piller güçlü şarj akımını kolaylıkla kabul eder. Bu nedenle kurşun-asit akülere göre üç kat daha güçlü güneş pilleri dizilimi ile yükleyerek 2…4 saat gibi kısa bir sürede şarj edebilirsiniz. Derin deşarj ve kronik yetersiz şarja karşı duyarsızlık dikkate alındığında, bu piller kışın vazgeçilmezdir, özellikle de lityum demir fosfat pillerin %95 daha yüksek verime sahip olduğu (kurşun-asit piller için %80'e karşılık) göz önüne alındığında. Bu da bulutlu ve yağmurlu havalarda bu pillerin daha hızlı şarj olacağı anlamına gelir (Tablo 9).

Tablo 9. Lityum demir fosfat ve kurşun asit akülerin karşılaştırılması

Çözüm

Bisiklet modlarında, lityum demir fosfat pillerin kullanımı daha karlıdır, çünkü enerji ve çalışma parametrelerini elde etmek için kurşun asitli pillerin kapasitesinin yaklaşık yarısı yeterlidir. Düşük şarja karşı duyarsızlık, artan verimlilik ve yüksek akımlarla hızlandırılmış şarj da aynı derecede değerlidir.

Özellikle orta Rusya, kuzey bölgeler ve dağlık bölgeler için önemli olan kısa gün ışığı şartlarında çalışan güneş enerjisi sistemlerinde lityum demir fosfat pillerin kullanılması tavsiye edilmektedir. Lityum demir fosfat pillerin uzun hizmet ömrü (çok sayıda şarj-deşarj döngüsü), bakım ve değiştirme maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir; bu, örneğin otomatik hava durumu izleme istasyonları ve hücresel baz istasyonlarının acil durum güç sistemleri için önemlidir. . Planlanan akü değişimleri arasındaki sürenin artırılması, bakım ekibinin maaşlarında ve seyahat masraflarında (özellikle ekipman ulaşılması zor alanlara kuruluysa) tasarruf sağlar. Bakım giderlerindeki azalma, lityum demir fosfat pilinin nispeten yüksek maliyetini fazlasıyla karşılayacaktır.

Bu tip piller aynı zamanda telekomünikasyon ekipmanlarında (temel telekomünikasyon ekipmanı ve mobil cihazlar), kesintisiz güç kaynaklarında, acil durum güç kaynağı sistemlerinde, elektrikli sürücüler ve elektrikli araçlar için güç sistemlerinde başarıyla kullanılabilir.

Akü üreticisi EEBM, dikkatli bir ürün kalite kontrolü yürütmekte ve müşteri gereksinimlerine göre özel akü düzenekleri üretme yeteneğine sahiptir.

Edebiyat

1. http://www.eemb.com.
2. http://www.eemb.com/products/rechargeable_battery/lifepo4_battery/lifepo4_battery.html.

Modern elektronik, enerji kaynaklarının gücü ve kapasitesi konusunda giderek daha yüksek talepler ortaya koyuyor. Nikel-kadmiyum ve nikel-metal hidrit piller teorik sınırlarına yaklaşırken, lityum-iyon teknolojileri henüz yolun başında.

Li-Fe (lityum fosfat) piller yalnızca yüksek kapasiteleriyle değil aynı zamanda hızlı şarjlarıyla da öne çıkıyor. Sadece 15 dakikada pili tamamen şarj edebilirsiniz. Ayrıca bu tür piller, geleneksel modellere göre 10 kat daha fazla şarj-deşarj döngüsüne olanak tanıyor. Li-Fe pilin amacı elektrotlar arasındaki lityum iyon değişimini etkinleştirmektir. Nanopartiküllerin yardımıyla elektrotların değişim yüzeyini geliştirmek ve daha yoğun bir iyon akışı elde etmek mümkün oldu. Elektrotların çok fazla ısınmasını ve olası patlamasını önlemek için, geliştirmenin yazarları katotlarda lityum/kobalt oksit yerine lityum/demir fosfat kullandılar. Yeni malzemenin yetersiz elektrik iletkenliği, alüminyum, manganez veya titanyum nanopartiküllerinin eklenmesiyle telafi edilir.

Li-Fe pilleri şarj etmek için, bu tür şarj cihazlarının Li-Fe pillerle çalışabileceğini belirten bir işarete sahip özel bir şarj cihazı kullanmalısınız, aksi takdirde pili tahrip edersiniz!

Avantajları

• Li-Po pil muhafazalarının aksine güvenli, dayanıklı muhafaza
• Ultra hızlı şarj (7A akımla 15 dakikada tam şarj!!!)
• Çok yüksek çıkış akımı 60A - çalışma modu; 132A - kısa süreli mod (10 saniyeye kadar)
• 3 yıl boyunca kendi kendine deşarj %3
• Çalışma özelliklerini kaybetmeden soğukta (-30 derece C'ye kadar) çalışın
• MTBF 1000 döngü (nikel pillerden üç kat daha fazla)

Kusurlar

• Özel bir şarj cihazı gerektirir (LiPo şarj cihazlarıyla uyumlu değildir)
• Li-Po'dan daha ağır
  

Biraz tarih

Li-ion piller kapasite açısından NiMH muadillerine göre iki kat daha büyük ve güç yoğunluğu açısından neredeyse üç kat daha yüksektir. Li-ion'un enerji yoğunluğu NiMH'nin enerji yoğunluğundan üç kat daha yüksektir. Li-ion, NiMH pillerin teorik olarak dahi dayanamayacağı çok yüksek deşarj akımlarına dayanabilmektedir. NiMH ayrıca yüksek darbe yükleriyle karakterize edilen, şarj edilmesi uzun süren ve genellikle 500 döngüden fazla "canlı" olmayan güçlü taşınabilir cihazlar için de uygun değildir. NiMH'nin saklanması bir başka önemli konudur. Bu piller ayda %20'ye kadar çok yüksek bir kendi kendine deşarj sorunu yaşarken, Li-ion için bu rakam yalnızca %2-5'tir. NiMH piller, NiCd pillerin de karakteristik özelliği olan hafıza etkisine tabidir.

Ancak Li-ion pillerin de dezavantajları var. Çok pahalıdırlar ve çok derinden boşaltıldıkları veya yüksek yükler altında kendiliğinden yanmaları durumunda geri dönüşü olmayan bozulma eğilimleri nedeniyle karmaşık, çok seviyeli bir elektronik kontrol sistemi gerektirirler. Bunu ana elektrot malzemesi olan lityum kobaltata (LiCoO2) borçludurlar. Bilim insanları birkaç yıldır kobaltın yerini alacak bir madde bulmak için çabalıyorlar. Geleceğin ana elektrot malzemesinin konumu için adaylar çeşitli lityum bileşikleridir - manganatlar, titanatlar, stannatlar, silikatlar ve diğerleri. Ancak günümüzün tartışmasız favorisi, ilk kez 1996 yılında Teksas Üniversitesi'nden Profesör John Goodenough tarafından elde edilen lityum ferrofosfat Li-Fe olarak kabul ediliyor. Li-Fe'nin ucuz olması dışında olağanüstü bir özelliği olmaması ve potansiyelinin henüz keşfedilmemiş olması nedeniyle bu konu uzun süredir rafta tozlanıyordu. 2003 yılında A123 Sistemlerinin gelişiyle her şey değişti.

Li-Fe pillerin özellikleri

Tüm Li-Fe piller gibi, birkaç temel elektriksel parametreye sahiptir:

Tam şarjlı hücre voltajı: Li-Fe için yaklaşık 3,65V'dir.Bu teknolojinin özellikleri nedeniyle, bu elemanlar aşırı şarjdan pek korkmazlar (en azından lityum kobaltat Li-iyon, Li- bazlı elementlerde olduğu gibi yangına ve patlamaya neden olmaz) pol) üreticilere rağmen, elemanın tüm ömrü boyunca 3,9V'un üzerinde şarj edilmemesi ve 4,2V'a kadar yalnızca birkaç şarj yapılması önemle tavsiye edilir.

Tamamen boşalmış hücre voltajı: Burada üreticilerin önerileri biraz farklılık gösteriyor; bazıları elemanların 2,5V'a, bazıları ise 2,0V'a boşaltılmasını öneriyor. Ancak her durumda, her tür pilin çalıştırılması uygulamasına dayanarak, deşarj derinliği ne kadar sığ olursa, bu pilin o kadar fazla döngüye dayanabileceği ve pilin son 0,5V'una düşen enerji miktarının o kadar fazla olduğu tespit edilmiştir. deşarj (Li-Fe için) kapasitesinin yalnızca yüzde birkaçıdır.

Orta nokta voltajı: bu teknolojinin unsurları için farklı üreticiler 3,2V ile 3,3V arasında değişmektedir (iddia edilmektedir). Orta nokta voltajı, deşarj eğrisine göre hesaplanan ve akünün Wh (watt saat) cinsinden ifade edilen toplam kapasitesini hesaplamak için tasarlanan bir voltajdır. Bunun için orta nokta voltajı akım kapasitesiyle çarpılır, yani. örneğin, 1,1Ah kapasiteli ve orta noktadaki voltajı 3,3V olan bir hücreniz var, bu durumda toplam kapasitesi 3,3*1,1=3,65Wh olur. (Birçok kişi genellikle orta nokta voltajını tam şarjlı hücre voltajıyla karıştırır.)

Bu konuda pillerin performans özelliklerine, daha doğrusu 36V ve 48V Li-Fe pillerin orta nokta voltajına dikkat çekmek istiyorum. Bu nedenle, 36V ve 48V voltajları, çoğu kişiye daha aşina olan kurşun-asit aküye göre veya daha kesin olarak seri bağlı 3 veya 4 adet 12V kurşun-asit akünün orta noktasının voltajına göre koşullu olarak gösterilir. 36V Li-Fe aküde seri bağlı 12 hücre (eleman) bulunur; bu değer 3,2*12=38,4V'dir (48V akü için 3,2*16=51,2V), kurşun-asit akülerin ortalama puanlarından biraz daha yüksektir, yani eşit kapasitelerde (Ah cinsinden) Li-Fe akü, kurşun-asit aküden daha büyük bir toplam kapasiteye sahiptir.

Şu anda Li-Fe hücrelerinin üretiminin ana üretim üssü Çin'dir. Hem tanınmış firmaların fabrikaları (A123System, BMI) hem de bilinmeyen firmaların fabrikaları bulunmaktadır. Pek çok bitmiş pil satıcısı (onları perakende olarak satan), kendilerinin aynı zamanda hücrelerin üreticisi olduklarını iddia ediyor, ancak bunun doğru olmadığı ortaya çıkıyor. Yılda milyonlarca parça üreten büyük eleman üreticileri, perakende müşterilerle çalışmakla ilgilenmiyor ve düzinelerce parçanın satışıyla ilgili soruları görmezden geliyor veya birkaç bin parçalık hacimlerde alım yapmayı teklif ediyor. Yarı el sanatları elemanlarının küçük partiler halinde üretildiği küçük işletmeler de vardır, ancak bu tür elemanların kalitesi son derece düşüktür, bunun nedeni kaliteli malzeme, ekipman eksikliği ve düşük teknolojik disiplindir. Bu tür elemanların kapasitesi ve iç direnci tek bir partide bile çok büyük farklılıklar göstermektedir. Ayrıca bitmiş pillerin montajı için piyasada büyük üreticiler tarafından üretilen hücreler bulunmaktadır, ancak belirli parametrelere (kapasite, iç direnç, depolama sırasında voltaj düşüşü) göre reddedilmedikleri için pazara ulaşmamaktadırlar ve geri dönüştürülmesi gerekir. Bu elemanlar, küçük el sanatları işletmelerinde pillerin montajının temelini oluşturur. Bu tür elemanlar ile büyük üreticiler tarafından üretilen standart kalitedeki elemanlar arasındaki temel fark, her öğe üzerinde işaret eksikliği. İşaretleme, son testler sırasında imalatçıya uygulanır ve imalatçının, üretim tarihinin ve değişikliğinin tanımlayıcısı olarak hizmet eder. Bu bilgi, büyük üreticilerin çalışma sırasında elemanların kalitesini daha fazla izlemesi ve şikayet olması durumunda sorunun nedenini bulabilmesi için gereklidir. Sizin de anladığınız gibi, zanaat koşullarında unsur üretenler için böyle bir operasyonun hiçbir anlamı yok.
Bu bağlantıları kullanarak en ünlü eleman üreticilerinin testlerini görüntüleyebilirsiniz:

• http://www.zeva.com.au/tech/LiFePO4.php

Bu arada, ilginç olan şu ki, kontrol sonuçlarına göre neredeyse tüm üreticiler mevcut olandan daha yüksek bir kapasite iddia ediyor (tek istisna A123 sistemi) ve Huanyu'nunki genellikle beyan edilenden dörtte bir daha düşük.

Beklenmeyen keşif

A123 Systems alışılmadık bir şirkettir. Sıradan mühendislerden başkana kadar tüm çalışanlar, sohbetlerinde bugünlerde pek duymadığınız bir cümleyi sık sık tekrarlıyor: “Daha yolun başındayız. Sonuna kadar yürüdüğümüz için dünyayı değiştireceğiz!” A123 Sistemlerinin tarihi, 2000 yılının sonlarında Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) Profesör Yet Min Chang'ın laboratuvarında başladı. Uzun süredir Li-ion teknolojisi üzerinde çalışan Chang, neredeyse tesadüfen şaşırtıcı bir olguyu keşfetti. Elektrot malzemelerinin koloidal çözeltisinin belirli bir etkisi ile pil yapısı kendini yeniden üretmeye başladı! Çekme ve itme kuvvetleri birçok faktöre bağlıydı: parçacıkların boyutu, şekli ve sayısı, elektrolitin özellikleri, elektromanyetik alan ve sıcaklık. Chang, elektrot nanomateryallerinin fizikokimyasal özelliklerine ilişkin ayrıntılı çalışmalar yürüttü ve kendiliğinden kendi kendini organize etme sürecini başlatmak için temel parametreleri belirledi. Ortaya çıkan piller, geleneksel lityum kobaltat pillerden üçte bir daha yüksek bir spesifik kapasiteye sahipti ve yüzlerce şarj-deşarj döngüsüne dayanabiliyordu. Elektrotların doğal olarak oluşturulan mikro yapısı, toplam aktif yüzey alanını büyüklük sırasına göre artırmayı ve iyon değişimini hızlandırmayı mümkün kıldı ve bu da pilin kapasitesini ve performansını artırdı.

Chang'ın yöntemine göre kendi kendine organizasyon şu şekildedir: gelecekteki pilin gövdesine bir kobalt oksit ve grafit nanopartikül karışımı yerleştirilir, bir elektrolit eklenir ve gerekli dış koşullar yaratılır - sıcaklık, elektromanyetik alan ve basınç. Kobalt oksit parçacıkları birbirini çeker ancak grafit parçacıklarını iter. Çekim ve itme kuvvetleri dengeye gelinceye kadar bu süreç devam eder. Sonuç olarak, bir ara faz - elektrolit ile tamamen ayrılmış bir anot-katot çifti oluşur. Nanopartiküllerin aynı boyutta olması nedeniyle Chang, laboratuvar koşullarında belirtilen kapasite ve performans parametrelerine sahip pil örnekleri oluşturmayı başardı. Bu olgunun daha fazla incelenmesi ve buna dayalı üretim teknolojisinin geliştirilmesi fantastik umutlar vaat etti. Chang'ın hesaplamalarına göre pil kapasitesi mevcut analoglara göre iki katına çıkarılabilir ve maliyet yarı yarıya azaltılabilir. Kendi kendini organize etme yöntemi, doğrudan mevcut tüketicilerin kendi içleri de dahil olmak üzere, kibrit kafasından daha küçük herhangi bir şekle sahip piller oluşturmayı mümkün kıldı.

Büyük işe adım atın

O dönemde elektrokimya mühendisi Bart Riley, çok çeşitli yarı iletkenler üreten American Semiconductor'da çalışıyordu. Chang'la uzun süredir tanışıklığı ve ortak bilimsel ilgileri vardı. Chang, Riley'ye beklenmedik keşfinden bahsettiğinde, kendi kendini organize etme olgusuna dayalı bir iş kurma fikri neredeyse anında doğdu. Ancak ikisinin de şirketlerin nasıl kurulduğuna dair hiçbir fikri yoktu. A123 Systems'in üçüncü kurucusu, iyi fikirleri büyük paraya nasıl dönüştüreceğini bilen bir girişimci olan Rick Fulap'tı. Fulap, 26 yaşına geldiğinde sıfırdan beş şirket kurmuş ve onları büyük işlere açmıştı. Bir gün MIT bilimsel dergisinde Fulap, Profesör Chang'ın lityum iyon teknolojisi üzerine bir makalesine rastladı. Okuduğu hiçbir şeyi anlamayan Rick, profesörün telefon numarasını çevirdi. Chang, karbon nanofiber işine girme teklifine yanıt olarak daha iyi bir fikri olduğunu ve Fulap'ın sabaha kadar uyuyamayacağını söyledi.

Her şeyden önce ortaklar, pilin kendi kendini organize etme tekniğinin endüstriyel kullanımı için MIT'den bir lisans alabildiler ve Chang'ın laboratuvarında elde edilen katot malzemesinin (lityum demir fosfat) haklarını satın alabildiler. Kendi kendine örgütlenme olgusuyla hiçbir ilgisi yoktu, ancak Fulap, Li-Fe haklarının zarar görmeyeceğine karar verdi. İyiliğin boşa gitmesine izin verme! Ayrıca Chang, Li-Fe araştırmalarına devam etmek için özel bir hibe aldı. Eylül 2001'de Rick Fulap, fon bulmak için girişim fonlarında dolaşmaya başlamıştı. Yatırımcılar arasında rekabet yaratmayı başardı ve bunu, Li-ion pillerin muhteşem pazar beklentileri hakkında giderek daha fazla basın raporuyla körükledi.

Zaten Aralık 2001'de, ilk 8 milyon dolar şirketin hesaplarına yatırıldı.Proje üzerinde çalışmaların başlamasından dört ay sonra, Nisan 2002'de, mobil elektronik pazar liderleri Motorola ve Qualcomm, yeni teknolojideki muazzam potansiyeli görerek işe girdiler. Bart Riley, Fulap'ın bir konferansta Qualcomm başkan yardımcısı Paul Jacobs'un yanına nasıl atladığını gülümseyerek hatırlıyor. Bir dakika içinde, neredeyse Jacobs'u ceketinin yakasından tutan Rick, Jacob'a A123 teknolojisinin rakiplerine göre avantajlarını açıkça anlatabildi ve birkaç saniye sonra soruyu açıkça sordu: bugün yatırım yapın, yarın olacak çok geç! Ve birkaç gün sonra Jacobs doğru kararı verdi. Kısa süre sonra A123'ün yatırımcıları arasında şunlar yer aldı: Parasıyla bir zamanlar Google ve Yahoo, General Electric, Procter & Gamble ve diğer birçok büyük şirketi yaratan ünlü şirket Sequoia Capital.

Yedek paraşüt

2003'ün başlarında işler durmuştu. Gelecek vaat eden teknolojinin yalnızca kısmen işe yaradığı ortaya çıktı - kendi kendini organize etme sürecinin istikrarsız olduğu ortaya çıktı. Boyut ve özellik bakımından aynı olan elektrot nanomalzeme parçacıklarının üretilmesi teknolojisinde ciddi zorluklar ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak, ürünün performansı olağanüstüden kullanılamaz duruma kadar değişiyordu. Ortaya çıkan pillerin hizmet ömrü, elektrotların kristal kafesinin zayıflığı nedeniyle mevcut analoglardan önemli ölçüde düşüktü. Birkaç deşarj döngüsünden sonra çöktü. Chang, ideal piller için endüstriyel teknolojinin yaratılmasının hâlâ çok uzakta olduğunu fark etti. Proje patlama noktasına geldi...

O zamana kadar lityum ferrofosfat üzerindeki çalışmalar beklenmedik sonuçlar vermişti. İlk başta demir fosfatın elektriksel özellikleri çok mütevazı görünüyordu. Li-Fe'nin LiCoO2'ye göre avantajları toksik olmaması, düşük maliyeti ve ısıya karşı daha az duyarlılığıydı. Aksi takdirde, ferrofosfat kobaltattan önemli ölçüde daha düşüktü - enerji yoğunluğunda% 20, verimlilikte ve çalışma döngüsü sayısında% 30. Bu, birincil Li-Fe'den yapılmış katotlu bir pilin, kapasitenin büyük önem taşıdığı mobil elektronik cihazlar için uygun olmadığı anlamına gelir. Ferrofosfat derin modifikasyon gerektiriyordu. Chang, elektrot yapısına niyobyum ve diğer metalleri ekleyerek ve bireysel Li-Fe parçacıklarının boyutunu yüz nanometreye düşürerek deneyler yapmaya başladı. Ve malzeme tam anlamıyla dönüştü! Aktif yüzey alanının binlerce kat artması ve altın ve bakırın eklenmesiyle artan elektriksel iletkenlik sayesinde, nanoyapılı Li-Fe'den yapılmış katotlu piller, deşarj akımlarında geleneksel kobalt pilleri on kat aştı. Elektrotların kristal yapısı pratik olarak zamanla aşınmadı. Takviyenin betonu güçlendirmesi gibi metallerin eklenmesi de onu güçlendirdi, böylece pilin çalışma çevrimi sayısı on kattan fazla artarak 7000'e çıktı! Aslında böyle bir pil, çalıştırdığı cihazların birkaç nesline dayanabilir. Ayrıca Li-Fe için üretim teknolojisinde yeni hiçbir şeyin yaratılmasına gerek yoktu. Bu, Riley, Chang ve Fulap'ın ürettiği ürünün hemen seri üretime hazır olduğu anlamına geliyordu.

Riley, "Sınırlı finansmana sahip küçük bir şirketseniz, tek bir şeye odaklanma eğiliminde olursunuz" diyor. – Ama cebimizde iki fikir olduğu ortaya çıktı! Yatırımcılar projenin asıl konusu üzerinde çalışmaların sürdürülmesini ve nanofosfatın daha iyi günlere bırakılmasını talep etti. Ama biz bunu kendi yöntemlerimizle yaptık. Yeni yöne küçük bir mühendis ekibi gönderdik. Onlara belirli bir hedef verildi: katot nanomalzemelerinin endüstriyel üretimi için bir teknoloji geliştirmek.” Daha sonra ortaya çıktığı gibi, bu inatçı karar tüm projeyi çökmekten kurtardı. Nanofosfatla elde edilen ilk bariz başarılardan sonra, kendi kendini organize etmeye yönelik daha fazla çalışma rafa kaldırıldı, ancak unutulmadı. Sonuçta tarih bir gün tam tersi şekilde tekerrür edebilir.

Sanayi devi

Kelimenin tam anlamıyla bundan bir ay sonra A123, ünlü Black & Decker şirketi ile önemli bir sözleşme imzaladı. Black & Decker'in birkaç yıldır yeni nesil inşaat elektrikli el aletleri - mobil ve güçlü taşınabilir cihazlar - geliştirdiği ortaya çıktı. Ancak yeni ürünün piyasaya sürülmesi, uygun bir akım kaynağının bulunmaması nedeniyle gecikti. NiMH ve NiCd piller ağırlık, boyut ve performans özellikleri açısından firmaya uygun değildi. Geleneksel Li-ion piller oldukça genişti, ancak yüksek bir yük akımı sağlayamıyorlardı ve hızlı bir şekilde boşaldıklarında o kadar ısınıyorlardı ki alev alabiliyorlardı. Ayrıca bunları şarj etmek için gereken süre çok uzundu ve taşınabilir bir aletin her zaman hazır olması gerekiyordu. A123 piller bu amaçlar için idealdi. Çok kompakt, güçlü ve kesinlikle güvenliydiler. %80 kapasiteye kadar şarj etme süresi yalnızca 12 dakikaydı ve en yüksek yüklerde Li-Fe piller, kablolu aletlerin gücünü aşan bir güç geliştirdi! Kısacası Black & Decker tam olarak aradığını buldu.

O zamana kadar A123'ün yalnızca bir kuruş büyüklüğünde prototip pili vardı ve Black & Decker'ın milyonlarca gerçek pile ihtiyacı vardı. Fulap ve Riley, kendi üretim tesislerini oluşturmak için muazzam bir çalışma yürüttüler ve sözleşmeyi imzaladıktan sonraki bir yıl içinde Çin'de ticari ürünlerin seri üretimine başladılar. Fulap'ın Black & Decker ile yaptığı anlaşmadaki enerjisi ve azmi, A123'ün mümkün olan en kısa sürede büyük endüstriyel çevreye girmesini sağladı. Altı yıldan kısa bir süre içinde Massachusetts şirketi saf bir fikirden, altı fabrika ve 900 çalışandan oluşan büyük bir araştırma ve üretim kompleksine dönüştü. Bugün, A123 Systems'in elektrokimya alanında 120 patenti ve patent başvurusu bulunmaktadır ve lityum iyon teknolojisi araştırma merkezi, Kuzey Amerika'nın en iyisi olarak kabul edilmektedir.

Ancak şirket burada bitmiyor. Geçtiğimiz bir buçuk yılda, orijinal nanofosfatın özellikleri radikal bir şekilde iyileştirildi ve yeni elektrolit türleri geliştirildi. Daha gelişmiş ve güvenilir elektronik şarj kontrol sistemleri oluşturuldu. Teknolojinin çeşitli alanlarında kullanılmak üzere çeşitli tipte pil takımı tasarımları geliştirilmiştir. Ancak ileriye doğru atılan en önemli adım elbette gelecekteki Chevrolet Volt hibrit otomobil için bir bataryanın geliştirilmesidir.