LiFePO4 ዋህዮታት እንታይ እዩ?

LiFePO4 ዋህዮታት ዳግማይ ዝመልኡ ሊትየም-ኣዮን ባትሪ ዋህዮታት ኮይኖም ከም ካቶድ ማተርያል ሊትየም ኣይረን ፎስፌት ከም ኣኖድ ድማ ግራፊቲክ ካርቦን ዝጥቀሙ እዮም። እዞም ዋህዮታት ኣብ ሓደ ዋህዮ ብስማዊ ቮልቴጅ 3.2V ዝሰርሑ ኮይኖም ካብ ካልኦት ሊትየም-ኣዮን ኬሚስትሪታት ብዝለዓለ ሙቐታዊ ምርግጋኦም፣ ዝተናውሐ ናይ ዑደት ዕድመን ዝለዓለ ድሕንነት ፕሮፋይሎምን ይፍለዩ።

መሰረታዊ ኣቃውማ ናይ ሓደ LiFePO4 ዋህዮ ብሰለስተ ቀንዲ ባእታታት ዝቖመ ኮይኑ፡ ብሓባር ዝሰርሑ እዮም። እቲ ካቶድ ኣብ እዋን ዑደት ቻርጅን ምፍሳስን ፍሉይ መዋቕራዊ ምርግጋእ ዝህብ ሊትየም ኣይረን ፎስፌት (LiFePO4) ይጥቀም። እቲ ኣኖድ ግራፊቲክ ካርቦን ምስ ብረት ዝመስል ደገፍ ዝሓዘ ኮይኑ፡ ንብቑዕ ምንቅስቓስ ሊትየም-ኣዮን የመቻችእ። ኣብ መንጎ እዞም ኤሌክትሮድስ ንኣዮን ምትሕልላፍ ዘኽእል ናይ ሊትየም ጨው ኤሌክትሮላይት ፍታሕ ኮፍ ኢሉ ኣሎ፣ እዚ ድማ ብሽፋን ተፈሊዩ ቀጥታዊ ርክብ ዝከላኸል ኮይኑ ዋሕዚ ኣዮን ድማ የፍቅድ።

ነዚ ኬሚስትሪ ብፍላይ ኣገዳሲ ዝገብሮ፡ ጽንዓት ናይቲ ፎስፌት-ኦክስጅን ምትእስሳር እዩ። እዚ ኣብ (PO4)3− ኣዮን ዘሎ P-O ምትእስሳር ካብቲ ኣብ ባህላዊ መሰጋገሪ ብረት ኦክሳይድ ኣቃውማታት ዝርከብ ምትእስሳር ብኣግባቡ ዝሓየለ ምዃኑ ይረጋገጽ። ኣብ እዋን ጸቕጢ ሙቐት ወይ ኣካላዊ ምግሃስ እዚ ድልዱል ምትእስሳር ነቲ ብተለምዶ ኣብ ካልኦት ሊትየም ኬሚስትሪታት ንሃዳሚ ሙቐት ዝድርኽ ምፍናው ኦክስጅን ይከላኸል። እቲ ንብረት ንባዕሉ ብተፈጥሮኡ ከም ማዕድን ትራይፋይላይት እዩ ዝህሉ፣ ዋላ እኳ ንግዳዊ ምፍራይ ንጽንዓት ኣብ ስነ-ጥበባዊ መስርሕ ዝምርኮስ እንተኾነ።

መንገዲ ምዕባለ ቴክኖሎጂ LiFePO4 ኣብ መጀመርታ ርኡይ ዕንቅፋት ኣጋጢምዎ ነይሩ፡ ድኹም መተሓላለፊ ኤሌክትሪክ። ተመራመርቲ ኤምኣይቲን ሃይድሮ-ኩቤክን ነዚ ድሩትነት ብኽልተ ቁልፊ ምህዞታት ሰጊሮምዎ። እቲ ቀዳማይ ንዓቐን ንጥረ ነገራት ናብ ናኖስኬል መለክዒታት ምንካይ ዘጠቓለለ ኮይኑ፡ ንሊትየም-ኣዮን ምትእስሳር ዝኸውን ስፍሓት ገጽ ብዓቢኡ ምውሳኽ ዘጠቓልል እዩ። እቲ ካልኣይ ኣገባብ ነዞም ንጥረ ነገራት ከም ካርቦን ናኖቱብ ዝኣመሰሉ መተሓላለፍቲ ንጥረ ነገራት ብምልባስ ኣብ መላእ እቲ ንብረት መንገዲ ኤሌክትሮን ፈጢሩ። እዞም ኣብ መንጎ 2002ን 2015ን ዝተረኽቡ ስርሒታት፡ ንLiFePO4 ካብ ናይ ላቦራቶሪ ፍልጠት ምድላይ ናብ ንግዳዊ ረብሓ ዘለዎ ቴክኖሎጂ ቀይሮምዎ።

ዋህዮታት LiFePO4 ንናይ ስርሒት ፖስታኦም ዝገልጹ ፍሉያት ቴክኒካዊ መለክዒታት የቕርቡ። እቲ ስማዊ ቮልቴጅ 3.2V ኣብ ሓደ ዋህዮ ብተኸታታሊ ዝተኣሳሰሩ ኣርባዕተ ዋህዮታት 12.8V ንኸፍርዩ የኽእሎም፣ እዚ ድማ ምስቲ 12V ሊድ-ኣሲድ ስታንዳርድ ብቐረባ ይሰማማዕ። ናይ ቻርጅ ቮልቴጅ ብተለምዶ 3.65V ክበጽሕ እንከሎ፡ እቲ ናይ ምፍሳስ ምቁራጽ ድማ ኣብ 2.5V ኮፍ ኢሉ ዘይምለስ ምብስባስ ንብረት ይከላኸል። ካብዚ ደረት ንታሕቲ ምስራሕ LiFePO4 ናብ FePO4 ምውጋድ የስዕብ፣ እዚ ድማ ንኣቃውማ ዋህዮታት ንሓዋሩ ይጎድኦ።

ጽቕጥቕጥ ጸዓት LiFePO4 ንኻልእ ረብሓታት ንግዳዊ-offs ዝገብረሉ ቁልፊ ስፔሲፊኬሽን ይውክል። ሕጂ ዘለዉ ዋህዮታት 90-160 Wh/kg ዝበጽሑ ኮይኖም፡ CATL ኣብ 2024 205 Wh/kg ዋህዮታት ምእዋጁ ድማ ነቲ ናይ መወዳእታ ምዕባለ ዘመልክት እዩ። እዚ ምስ 250-300 Wh/kg ንNMC ባትሪታት ከምኡ’ውን 260 Wh/kg ንNCA ዋህዮታት ኣብ ልዑል ብቕዓት ዘለዎም ኣፕሊኬሽናት ዝውዕሉ ክነጻጸር ከሎ። እቲ ቮሉሜትሪክ ጸዓት ጽቕጥቕጥ ኣስታት 220 Wh/L ይበጽሕ። እዞም ቁጽርታት ንኻልኦት ሊትየም ኬሚስትሪታት ክስዕቡ እንከለዉ፡ እቲ ክፍተት ካብቲ ኣብ 2008 ዝተራእየ 14% ሕጽረት ኣዝዩ ጸቢቡ ኣሎ።

ህይወት ዑደት ምናልባት እቲ ዝያዳ ዝድነቕ ስፔሲፊኬሽን ኮይኑ ደው ኢሉ ኣሎ። ኣብ ትሕቲ ምቹእ ኩነታት፡ ጽሬት ዘለዎም ዋህዮታት LiFePO4፡ ዓቕሚ ናብ 80% ናይቲ ኦሪጅናል ቅድሚ ምውራዱ፡ ካብ 3,000 ክሳብ 10,000 ምሉእ ቻርጅ-ናይ ምፍሳስ ዑደት ይድግፉ። ገለ ኣፍረይቲ ሕጂ ንዝቕጽል-ወለዶ ልዑል-ጽቕጥቕጥ ዘለዎም ፍልልያት 15,000 ዑደታት ይብሉ። እዚ ድማ ካብቲ ንኤንኤምሲ ባትሪታት ልሙድ ዝኾነ 500-1,000 ዑደታትን ካብቲ 300-500 ዑደታት ባህላዊ ሊድ-ኣሲድ ባትሪታትን ብዓቢኡ ይዛይድ። ኣብ ሓቀኛ ዓለም ዝርከቡ ኣፕሊኬሽናት ነዞም ናይ ላቦራቶሪ ኣሃዛት የረጋግጹ፣ ብግቡእ ዝተሓለዉ ዋህዮታት 10+ ዓመት ኣገልግሎት ይህቡ።

ሙቐት ምጽዋር ንናይ ስርሒት ተዓጻጻፍነት የናውሖ። ዋህዮታት LiFePO4 ኣብ ልዕሊ -20 ዲግሪ ክሳብ 60 ዲግሪ (-4 ዲግሪ ፋራናይት ክሳብ 140 ዲግሪ ፋራናይት) ዝበጽሕ ደረጃ ምፍሳስ ይሰርሑ፣ ካብ 0 ዲግሪን 45 ዲግሪን (32 ዲግሪ ፋራናይት ክሳብ 113 ዲግሪ ፋራናይት) ቻርጅ ምግባር ይምከር። ካብ ከም በዓል Grepow ዝኣመሰሉ ኣፍረይቲ ዝመጹ ምዕቡላት ትሑት ሙቐት ዘለዎም ፍልልያት 85% ዓቕሚ ኣብ -20 ዲግሪን 55% ዓቕሚ ኣብ -40 ዲግሪን ይሕዙ , እዚ ድማ ወተሃደራውን ኣርክቲካውን መጽናዕታዊ መተግበሪታት ሓዊሱ ኣብ ኣዝዩ ዝሑል ከባቢታት ምውፋር የኽእል።

ምርግጋእ ሙቐት ንLiFePO4 ካብ ካልኦት ሊትየም-ኣዮን ኬሚስትሪታት ብዝዕቀን መንገዲ ይፈልዮ። እቲ ንብረት ኣብ መንጎ 350 ዲግሪን 500 ዲግሪን ሙቐት መዋቕራዊ ምሉእነት ይሕሉ , ኣዝዩ ኪኖ ነጥብታት ምብስባስ LiCoO2ን ማንግኒዝ ስፒነል ካቶድስ. ዋህዮታት LiFePO4 ንናይ ጽፍሪ ምእታው መርመራታት፡ ልዕሊ ዓቐን ቻርጅ ወይ ሓጺር ሰርኪዩት ኣብ ዝግበረሎም እዋን፡ ካልኦት ኬሚስትሪታት ብሙቐት ምህዳም ከጋጥሞም ኣብ ዝኽእሉሉ ቦታ ንቃልዓት ይቃወሙ።

እዚ ናይ ድሕነት ፕሮፋይል ካብቲ ናይቲ ኬሚስትሪ ባህርያዊ ባህርያት ዝምንጩ እዩ። ኣብ እዋን ቻርጅ ዋላ ኣብ ትሕቲ ምጥሓስ ኩነታት ኣብቲ ኣኖድ ዝኾነ ናይ ሊትየም ብረት ምልባስ ኣይፍጠርን። እቲ ምሉእ ብምሉእ ቻርጅ ዘለዎ ኩነታት ኣብቲ ካቶድ ኣቃውማ ዝተሓተ ተረፍ ሊትየም ዝሓዘ እዩ-ኣብ ሓደ ምቹእ ቻርጅ ዘለዎ LFP ዋህዮ ዝጸንሕ የለን፣ ምስ ኣስታት 50% ኣብ LiCoO2 ዋህዮ ክነጻጸር ከሎ። እዚ ዘይምህላው ርእሰ-ተኣማንነት ዘለዎ ሊትየም ንሓደ ቀዳማይ ምንጪ ምቅላዕ የወግድ። ብተወሳኺ እቲ ድልዱል P-O ምትእስሳር ኣብ እዋን ፍጻመታት ሙቐት ኦክስጅን ምፍናው ይከላኸል፣ እዚ ድማ ነቲ ንምንዳድ ዘድሊ ኦክሳይድ የወግድ።

ኣብ እዋን ስደት ሊትየም ናይቲ ንብረት መዋቕራዊ ምርግጋእ ካልእ ናይ ድሕነት ሸነኽ ይውስኽ። ኣብ እዋን ዑደት ኣዮናት ሊትየም ክኣትዉን ክወጹን እንከለዉ፡ LiFePO4 ዝተሓተ ቮሉሜትሪክ ለውጢ የጋጥሞ። እቲ ብሊቲያተድ ከምኡውን ዲሊቲያተድ ዝኾነ ኣቃውማ ክሪስታል ብዘደንቕ መልክዑ ተመሳሳሊ ኮይኑ ይቕጽል ኣሎ፣ እዚ ድማ ነቲ ኣብ ካልእ ኬሚስትሪታት ንዝርከብ ኣቃውማ ዋህዮታት ክጎድእ ዝኽእል መካኒካዊ ጸቕጢ ይከላኸል። ዋህዮታት LiCoO2 ኣብ እዋን ዲሊቲያሽን ዘይ-መስመራዊ ምስፍሕፋሕ የጋጥሞም፣ እዚ ድማ ኣብ ልዕሊ ዑደታት ዝእከብ መካኒካዊ ድኽመታት ይፈጥር።

ዋህዮታት LiFePO4 ብሰለስተ ቀንዲ ፊዚካዊ ቅርጺታት ዝመጹ ኮይኖም፡ ነፍሲ ወከፎም ንዝተፈላለዩ ኣፕሊኬሽናት ዝተመቻቸዉ እዮም። ሲሊንደራዊ ዋህዮታት-ብዓቐን ከም 18650፣ 21700፣ 26650ን 32650ን-ዝተሰርሑ ነቲ ዝጸንሐን ዝበሰለን ቅርጺ ይውክሉ። እቲ ሲሊንደራዊ ቅርጺ ውሽጣዊ ጸቕጢ ኣብ ልዕሊ እቲ ገጽ ብማዕረ ብምክፍፋል፡ ምብታን ሙቐትን መካኒካዊ ሓይልን የመሓይሽ። ምፍራይ ኣውቶማቲክ ኣብ ልዑል ደረጃ ቅኑዕነት በጺሑ ኣሎ፣ እዚ ድማ እዞም ዋህዮታት ንብዙሓት ንኣሽቱ ኣሃዱታት ንዝጠልቡ ኣፕሊኬሽናት ዋጋ-ውጽኢታዊ ገይርዎም ኣሎ። ቴስላ ንሞዴል 3 ተሽከርከርቲ ዝኸውን 21700 ሲሊንደራዊ ዋህዮታት ምምራጹ ነዚ ቅርጺ ንልዑል ድምጺ ዘለዎም ኣጠቓቕማ መካይን ዘረጋግጽ እዩ።

ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ነቲ ኤሌክትሮድ ስታክ ኣብ ተሪር ርብዒ-መኣዝን መንበሪ ይዕሽግዎ፣ ብተለምዶ ኣሉሚንየም ወይ ሓጺን። እዚ ፎርም ፋክተር ኣብ ባትሪ ፓክታት ንዝለዓለ ኣጠቓቕማ ቦታ ይገብሮ፣ ምኽንያቱ ርብዒ-መኣዝን ቅርጽታት ብዘይ ክፍተት ቴሰል ይገብሩ። ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ልሙድ ካብ 30Ah ክሳብ 300Ah ዓቕሚ ኣብ ሓደ ኣሃዱ ኮይኑ፡ ኣብ ዓበይቲ ትካላት ጠቕላላ ቁጽሪ ዋህዮታትን ውስብስብነት BMSን ይንኪ። እቲ ተሪር ቦርሳ ብሉጽ መከላኸልን ምብታን ሙቐትን ይህብ። CATL, EVE, GOTION ሓዊሱ ዓበይቲ ኣፍረይቲ ንኤሌክትሪክ ተሽከርከርትን ንመኽዘን ሽቦን ዝኸውን ፕሪዝማቲክ LiFePO4 ዋህዮታት የፍርዩ፣ ኣብዚ እቲ ቅርጺ ንዩቲሊቲ-ስኬል ምትካል ይዕብለል።

ፖውች ሴላት ነቲ ኤሌክትሮድ ስታክ ኣብ ተዓጻጻፊ ኣሉሚንየም-ፕላስቲክ ላሚነት ይሽፍኖ። እዚ ዲዛይን እዚ ነቲ ተሪር ብረት ዝኾነ መንበሪ የወግድ፣ ምስቶም ተመጣጣኒ ዓቕሚ ዘለዎም ፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ክነጻጸር እንከሎ ክብደት ብኣስታት 30% ይንክዮ። እቲ ተዓጻጻፊ ቅርጺ ኣብ ዘይስሩዕ ቦታታት ዝተገጠሙ ብሕታዊ ቅርጽታት የኽእል፣ ብፍላይ ኣብ ሃለኽቲ ኤሌክትሮኒክስን ተንቀሳቐስቲ መሳርሒታትን ዋጋ ዘለዎም። ይኹን እምበር፡ እቲ ልስሉስ ደጋዊ ሸነኽ ውሑድ መካኒካዊ መከላኸሊ ስለ ዝህብ፡ እቶም ዋህዮታት ኣብ እዋን እርጋን ንሕበጥ ዝያዳ ተቓላዕቲ ይገብሮም እዩ። ፖውች ሴላት ኣብ ባትሪ ፓክ ኣሰባብራታት ናይ ደገ መዋቕራዊ ደገፍ የድልዮም።

ዕዳጋ ባትሪ LiFePO4 ድራማዊ ዕብየት ኣርእዩ እዩ፣ ዓለማዊ ዕዳጋ ኣብ 2024 17.1 ቢልዮን ዶላር ዝግመት ኮይኑ ኣብ 2034-2035 ድማ 72.8-84.2 ቢልዮን ዶላር ክበጽሕ ትጽቢት ተገይሩሉ፣ እዚ ድማ 15.7-17.3% ዝበጽሕ ውሁድ ዓመታዊ ዕብየት ይውክል። እዚ ምስፍሕፋሕ ኣብ ኤሌክትሪክ ተሽከርከርቲ፣ ስርዓታት መኽዘን ጸዓትን ዝተፈላለዩ ኢንዱስትርያዊ ኣፕሊኬሽናትን እናወሰኸ ዝኸይድ ዘሎ ምቕባል ዘንጸባርቕ እዩ።

ኣብዚ ሕዚ እዋን ቻይናውያን ኣፍረይቲ ኣብ ልዕሊ ዓቕሚ ምፍራይ LFP ዳርጋ-ሞኖፖሊ ቁፅፅር ኣለዎም። ኣብ 2021 ኣብ ቻይና-ዝመደበረን ኩባንያታት ኣስታት 90% ካብ ዓለማዊ ዱቄት LFP ኣፍርየን እየን። ከም በዓል ሸንዘን ዳይናኖኒክ ዝኣመሰላ ኩባንያታት ኣብ ውሽጢ ዓሰርተ ዓመት ዓመታዊ ዓቕሚ ኤልኤፍፒ ካብ 500 ቶን ናብ 265 ሽሕ ቶን ኣዕብየንኦ። CATL, BYD, GOTION, ከምኡ’ውን ካልኦት ቻይናውያን ኣፍረይቲ ባትሪ ኣዘዝቲ ናይ ዕዳጋ ቦታታት ኣጣይሾም ኣለዉ፡ ቴስላን BYDን ጥራይ ክሳብ መስከረም 2022 ኣብ EVs ካብ ዝተዘርግሑ LFP ባትሪታት 68% ይሕዙ።

ዋጋታት ዋህዮታት ብዓቢኡ ብምንካይ ቁጠባዊ ተወዳዳርነት ኣመሓይሹ። እቲ ዝወሓደ ጸብጻብ ዋጋታት ዋህዮታት ኤልኤፍፒ ካብ ማእከላይ ገምጋም $137/ኪሎዋት ሰዓት ኣብ 2020 ናብ ማእከላይ ገምጋም $100/ኪሎዋት ሰዓት ኣብ 2023 ወሪዱ።ኣብ መጀመርታ 2024፡ VDA-ዓቐን ዘለዎም ዋህዮታት LFP ኣብ ቻይና ትሕቲ $70/ኪሎዋት ሰዓት ከምዝበጽሑን፡ ገለ ሰራሕቲ መካይን ዋጋ ዕድጊኦም ክሳብ $56/ኪሎዋት ሰዓት ከምዝበጽሕ ጸብጺቦም። ኣብ መፋርቕ-2024 ዝተገጣጠሙ ባትሪ ፓክታት ንኣሜሪካ ተጠቀምቲ ኣስታት $115/ኪሎዋት ሰዓት ተሸይጦም። ትንበያታት ኢንዱስትሪ ከም ዝሕብርዎ፡ ስኬላት ማኑፋክቸሪንግን ገደባት ፓተንትን-ኣብ 2022 ግዜኦም ክውዳእ ዝጀመረ-ንዝያዳ ኣፍረይቲ ምህርቲ ክኸፍት ብምዃኑ፡ ናብ $44/ኪሎዋት ሰዓት ዝያዳ ክጎድል ከም ዝኽእል ይሕብሩ።

እቲ ናይ ወጻኢታት መሓውር ኣብ ጠቕላላ ወጻኢታት ዋንነት ስሌታት ንኤልኤፍፒ ዝምችእ እዩ። ኣብ 2020 ክፍሊ ጸዓት ዝተገብረ ትንተና ከም ዘመልክቶ፡ ንነፍሲ ወከፍ-ኪሎዋት ሰዓት ወጻኢታት ንLFP-መሰረት ዝገበሩ ስርዓታት መኽዘን ጸዓት ካብ ስርዓታት NMC ብኣስታት 6% ዝወሓደ ክኸውን እንከሎ፡ ብሰንኪ ብሉጽ ጽንዓት ዑደት ድማ ብ67% ዝነውሐ ዕድመ ስርሒት ከም ዝጸንሕ ይሕብር። እዚ ውህደት ትሑት ቅድመ ወጻኢታትን ዝተናውሐ ዕድመ ኣገልግሎትን ንውሳነታት ዕድጊ ናብ LFP ኬሚስትሪ ንዘይንቀሳቐሱ ኣፕሊኬሽናት ብዝያዳ ይምዕድ።

ምቕባል ኤሌክትሪክ ተሽከርከርቲ ዝዓበየ ብጽሒት ጠለብ ዋህዮታት LiFePO4 ዝድርኽ እዩ። ቴስላ ንኹለን ድሕሪ ጥቅምቲ 2021 ዝፍረያ ስታንዳርድ-ሬንጅ ሞዴል 3ን ሞዴል ዋይን ተሽከርከርቲ ናብ LFP ባትሪታት ኣሰጋጊርወን፡ ንብልጫታት ወጻኢታትን ኣብ ቀረብ ሰንሰለት ኣብ ግምት ብምእታውን። BYD ንኹሉ መስርዕ EV ኣብ LFP ኬሚስትሪ እዩ ዝሃንጾ። ምስ NMC ባትሪታት ክነጻጸር እንከሎ ዝተሓተ ጽቕጥቕጥ ጸዓት ንማዕረ ርሕቀት ቁሩብ ዝዓበየ ባትሪታት የድሊ፡ እንተኾነ ግን እቲ ናይ ክብደት መቕጻዕቲ ኣብተን ድሕነት፡ ወጻኢታትን ነዊሕ ዕድመን ካብ ወሰናስን መኽሰብ ኣፈጻጽማ ዝቕድም ተሽከርከርቲ ቅቡል ምዃኑ ይረጋገጽ። ትንታነ ዕዳጋ ከምዘመልክቶ፡ LFP ኣብ 2021 ብወግዒ ንቴርናሪ ባትሪታት ብ52% ካብ ዝተተኽለ ዓቕሚ EV ከምዝሓለፈን፡ ብጽሒት LFP ክሳብ 2025 ካብ 60% ክሓልፍ ምዃኑን ይሕብሩ።

ስርዓታት መኽዘን ጸዓት ነቲ ካልኣይ ዓቢ ዓውዲ መተግበሪ ይውክሉ። ካብ ከም በዓል Enphase, SonnenBatterie, and Tesla ዝኣመሰሉ ኩባንያታት ዝመጹ መንበሪ ትካላት (Powerwall 3, released 2023) ንናይ ገዛ ምትሕብባር ሓይልን ጸሓያዊ ውህደትን LFP ኬሚስትሪ ይጥቀሙ። እቶም ዋህዮታት ንልዕሊ ዓቐን ቻርጅ ዘለዎም ልዑል ተጻዋርነት፡ ብዘይ ዝተሓላለኹ ተቖጻጸርቲ ቻርጅ ምስ ሶላር ፓነላት ቀጥታዊ ምትእስሳር የኽእል፡ እዚ ድማ ስነ ህንጻ ስርዓት የቃልል። ዩቲሊቲ-መዐቀኒ ምትካል ካብ ነዊሕ ዑደት ዕድመ LFP ይጥቀሙ-ንመዓልታዊ ብዙሕ ግዜ ዑደት ክገብሩ ዝኽእሉ ናይ ሽቦ ምርግጋእ መተግበሪታት ወሳኒ እዩ። ቴስላ ንዩቲሊቲ-ስኬል ሜጋፓክ ባትሪታቱ ናብ LFP ኬሚስትሪ ኣብ 2021 ቀይርዎ።

ናይ ባሕርን መዘናግዒ ተሽከርከርቲ መተግበሪታት ካብ ናይ LFP ናይ ክብደት ብልጫታትን ካብ ጽገና-ነጻ ስርሓትን ርእሰማል ይጥቀሙ። ሓደ36 ቮልት ሊትየም ኣዮን ባትሪቅርጺ፡ ብተለምዶ ካብ ዓሰርተው ክልተ LiFePO4 ዋህዮታት ብተኸታታሊ (12 × 3.2V=38.4V ስማዊ) ዝተሃንጸ፡ ንኤሌክትሪክ ትሮሊንግ ሞተራትን ጎልፍ ካርትን ደረጃ ኮይኑ ኣሎ። እዞም ስርዓታት እዚኦም ኣስታት ሓደ-ሲሶ ናይቲ ተመጣጣኒ ሊድ-ኣሲድ ባትሪታት ዝምዘኑ ኮይኖም 4,000+ ናይ ዑደት ዕድመን 100% ዕምቆት-ናይ{11}}ናይ ምፍሳስ ዓቕምን ይህቡ። እቲ 36V ቅርጺ ምስቶም ዘለዉ ሞተር ተቖጻጸርቲ ምትእስሳር ቮልቴጅ እናሓለወ ንናይ ባሕሪ ምዝዋርን ጎልፍ ካርት ድራይቭን እኹል ሓይሊ ይህብ።

ፎርክሊፍት፣ ኤጂቪ (ኣውቶማቲክ መምርሒ ዘለወን ተሽከርከርቲ)፣ ከምኡ እውን ንግዳዊ ናይ ጽሬት ማሽናት ሓዊሱ ናይ ኢንዱስትሪ መሳርሒታት ንኤልኤፍፒ ባትሪታት ብዝያዳ ይገልጹ ኣለዉ። እቲ ቅልጡፍ-ናይ ቻርጅ ዓቕሚ (ምሉእ ቻርጅ ኣብ 1.5 ሰዓታት ብ1C ፍጥነት) ናይ ስርሒት ምቁራጽ ግዜ ይንክዮ። ልዑል መጠን ምፍሳስ-ቀጻሊ ካብ 1C ክሳብ 3C ከከም ደረጃ ዋህዮ፣ ምስ ፍጥነት ናህሪ 10C ዝበጽሕ-ንምቅልጣፍን ምድያብን ዘድሊ ናይ ሓይሊ ምፍንጃር ይህብ። እቶም ባትሪታት ንከፊላዊ ኩነታት-ናይ-ስራሕ ቻርጅ ዘለዎም ተጻዋርነት ነቲ ዝኣረገ ቴክኖሎጂታት ባትሪ ዘበላሸወ "ውጽኢት ዝኽሪ" የወግድ።

LiFePO4 cells

ዋህዮታት LiFePO4 ብኣፈጻጽማን ነዊሕ ዕድመን ብዓቢኡ ዝጸሉ ደረጃታት ጽሬት ኣብ ዕዳጋ ይቐርቡ። ደረጃ A ዋህዮታት ላዕለዋይ-ደረጃ ምፍራይ ዝውክሉ ኮይኖም ዓቕሚ ዝሰማማዕ ስፔሲፊኬሽን ኣብ ውሽጢ 2%፣ ውሽጣዊ ተፃዋርነት ትሕቲ 0.3 mΩ፣ ከምኡ እውን ዕድመ ዑደት ልዕሊ 3,000-6,000 ዑደት ኣብ 100% ዕምቆት ምፍሳስ ይውክሉ። እዞም ዋህዮታት ዓቕሚ ምርግጋፅ፣ ውሽጣዊ ተፃዋርነት ምዕቃንን ምፍታሽ ፅንዓት ቮልቴጅን ሓዊሱ ፅኑዕ ፈተነታት ይገብሩ። ውሁድነት ዕስለ ዝቐለለ ሚዛን ፓክን ዝያዳ ክትግምቶ ዝከኣል ምዝባዕ ኣፈፃፅማን የኽእል።

ደረጃ B ዋህዮታት ካብ ጫፍ ስፔሲፊኬሽን ንኣሽቱ ምዝንባላት የርእዩ። ዓቕሚ 3-5% ትሕቲ ደረጃ ክወርድ ይኽእል፣ ውሽጣዊ ተጻዋርነት ቁሩብ ክዓቢ ይኽእል፣ ትጽቢት ዕድመ ዑደት ድማ ናብ 2,000-3,000 ዑደት ክወርድ ይኽእል። እዞም ዋህዮታት ፍጹም ኣፈጻጽማን ነዊሕ ዕድመን ወሳኒ ኣብ ዘይኮነሉ ውሑድ ጠለብ ዘለዎም ኣፕሊኬሽናት እኹላት ምዃኖም ይረጋገጹ። ምስ ደረጃ ሀ ክነጻጸር እንከሎ ካብ 20-30% ዝበጽሕ ምቑጣብ ወጻኢታት ንባጀት ዝግደሱ ፕሮጀክትታት ሰሓብቲ ይገብሮም።

ደረጃ C ዋህዮታት ዝለዓለ-ደረጃ ደረጃታት ከማልእ ዘይከኣለ ምፍራይ ይውክሉ። ናይ ዓቕሚ ፍልልይ ካብ 5% ክሓልፍ ይኽእል፣ ውሽጣዊ ተጻዋርነት ብፍሉይ ክለዓል ይኽእል፣ ናይ ዑደት ዕድመ ትንበያታት ድማ ትሕቲ 2,000 ዑደታት ይወርድ። ዘይምስምማዕ ዕስለ ኣብ ብዙሕ-ዋህዮታት ዕሹግ ናይ ሚዛን ብድሆታት ይፈጥር። እዞም ዋህዮታት ተግባራዊ ክኾኑ እንከለዉ፡ ንዝተሓተ ናይ ኣፈጻጽማ ጠለባት ዘለዎምን ብኣግኡ ምትካእ ቅቡል ኣብ ዝኾነሉን መተግበሪታት ጥራይ እዮም ዝሰማምዑ።

ምንጪ ዋህዮታት ኣብ ዝረኽቡሉ እዋን፡ ስሙያት ኣቕረብቲ ዓቕሚ፡ ውሽጣዊ ተጻዋርነት፡ ቮልቴጅን ውጽኢት መርመራ ዑደትን ዝሰነደ ጸብጻባት ፈተነ ፋብሪካ የቕርቡ። ካብ ISO, CE, UL, UN38.3 ዝተረኽበ ምስክር ወረቐት ምስ ዓለምለኻዊ ደረጃታት ድሕነትን ኣፈጻጽማን ምትእስሳር ከምዘለዎ ዘመልክት እዩ። እተን ዝሓሰራ ዋህዮታት መብዛሕትኡ ግዜ ሰነዳትን ምስክር ወረቐትን ስለዘይብለን፡ ብኣግኡ ናይ ምፍሻል ወይ ናይ ድሕነት ጉዳያት ርኡይ ሓደጋ ኣለዎም።

ዋህዮታት LiFePO4 ድሕነት እናረጋገጹ ዕድመ ንምዕባይ ፍሉይ ናይ ቻርጅ ፕሮቶኮላት የድልዮም። እቲ ስታንዳርድ ቀዋሚ ዋሕዚ-ቀዋሚ ቮልቴጅ (CC-CV) ሜላ ኣብ 0.5C (ፍርቂ ናይቲ ዋህዮ amp-ሰዓት ደረጃ) ክሳብ 3.65V ኣብ ነፍሲ ወከፍ ዋህዮ ዝበጽሕ ቻርጅ ብምግባር ይጅምር። ብድሕሪኡ እቲ ቻርጀር ነዚ ቮልቴጅ ክዕቅቦ እንከሎ፡ ዋሕዚ ኤሌክትሪክ ድማ በብቑሩብ ናብ 0.05C ይንኪ፡ እዚ ድማ ምሉእ ቻርጅ ምዃኑ የመልክት። ጠቕላላ ናይ ቻርጅ ግዜ ብ0.5C ፍጥነት ኣስታት 3 ሰዓታት ይሰርሕ። ቅልጡፍ ቻርጅ ፕሮቶኮላት 1C ዋሕዚ ተጠቒሞም ነቲ መስርሕ ኣብ 1.5 ሰዓታት ክዛዝምዎ ይኽእሉ፣ እዚ ግን ንነዊሕ-ግዜ ምብስባስ ቁሩብ የቀላጥፎ።

ኣብ እዋን ቻርጅ ምክትታል ሙቐት ኣዝዩ ኣገዳሲ ምዃኑ ይረጋገጽ። መብዛሕትኦም ዋህዮታት ካብ 0-45 ዲግሪ ቻርጅ ሬንጅ ይገልጹ፣ ትሕቲ 0 ዲግሪ ቻርጅ ምግባር ንሊትየም ፕላቲንግ ዕንወት የስዕብ። ምዕቡላት ስርዓታት ምሕደራ ባትሪ ቅድሚ ቻርጅ ዋሕዚ ምፍቃዶም ካብ ውሑስ ደረጃ ወጻኢ ቻርጅ ምግባር ደው ዘብሉ ናይ ሙቐት ዳህሰስቲ ዘጠቓልሉ ወይ ድማ ኣብ ውዑይ ቅርጺ ባትሪ ቅድሚ ምፍቃዶም ውዑይ ዋህዮታት ዘጠቓልሉ እዮም። ናይ ምፍሳስ ሙቐት ደረጃ ሰፊሕ ይዝርጋሕ፣ ብተለምዶ -20 ዲግሪ ክሳብ 60 ዲግሪ , ዋላ እኳ ዓቕሚ ንግዚኡ ኣብ ጽንኩር ሙቐት ይንኪ።

ስርዓታት ምሕደራ ባትሪ (BMS) ኣብ መተግበሪታት LiFePO4 ኣገደስቲ መከላኸሊ ተግባራት የገልግሉ። እቲ BMS ናይ ነፍሲ ወከፍ ዋህዮ ቮልቴጅ ይከታተል፣ ልዕሊ 3.65V ልዕሊ ዓቐን ቻርጅን ትሕቲ 2.5V ልዕሊ{3}}ምፍሳስን ይከላኸል-ክልቲኦም ንዋህዮታት ንሓዋሩ ዝጎድኡ ኩነታት። ዋሕዚ ደረት ካብቲ ናይቲ ዋህዮ ደረጃ ዘለዎ ናይ ምፍሳስ ዓቕሚ ንላዕሊ ንኸይህሉ ይከላኸል፣ ሙቐት ምቁራጽ ድማ ካብ ፍጻመታት ሙቐት ይከላኸል። ኣብ ብዙሕ-ዋህዮታት ውቅርታት፡ እቲ BMS ዋህዮ ሚዛን ይፍጽም፡ ኩሎም ዋህዮታት ዋላ እኳ ንኣሽቱ ናይ ዓቕሚ ፍልልያት እንተሃለዎም ኣብ ተመሳሳሊ ኩነታት ቻርጅ ከም ዝበጽሕ የረጋግጽ።

ስቴት ኦፍ ቻርጅ ምልክት ምስ LFP ኬሚስትሪ ፍሉይ ብድሆታት የቕርብ። ዘይከም ካልኦት ዓይነታት ሊትየም-ኣዮን ምስ ምፍሳስ ተመጣጣኒ ምንቁልቋል ቮልቴጅ ዘርእዩ፡ LiFePO4 ኣብ ምሉእ 20-90% SOC ደረጃ ብዘደንቕ ፍላት ቮልቴጅ ይሕሉ። ቮልቴጅ-መሰረት ዝገበረ ግምት SOC ኣብዚ ዞባ ዘተኣማምን ከምዘይኮነ ይረጋገፅ። ምዕቡላት ኣተገባብራታት BMS ቅኑዕ ንባባት SOC ንምዕቃብ coulomb counting-tracking amp-hours in and out-combined ምስ በብእዋኑ ዝግበር ናይ ምዕቃን ዑደታት ይጥቀሙ።

LiFePO4 cells

ሊትየም ኒኬል ማንግኒዝ ኮባልት ኦክሳይድ (NMC) ባትሪታት ዝለዓለ ጽቕጥቕጥ ጸዓት ይህቡ፣ ብተለምዶ 150-200 Wh/kg፣ እዚ ድማ ንተመጣጣኒ ዓቕሚ ቀለልቲ ባትሪታት የኽእሉ። እዚ ብልጫ እዚ ኣብተን ነፍሲ ወከፍ ኪሎ ግራም ንርሕቀትን ምቅልጣፍን ዝጸሉ ኤሮስፔስን ብቕዓት ዘለወንን ኤሌክትሪክ ተሽከርከርቲ ዝያዳ ኣገዳሲ እዩ። ይኹን እምበር፡ ባትሪታት NMC ዝያዳ ዋጋ ኣለዎም፡ ውሑድ ግዜ ዑደት ይገብሩ (1,000-2,000 ዑደት ልሙድ)፡ ዝለዓለ ሓደጋ ምህዳም ሙቐት ድማ ይሕዙ። እቲ ኬሚስትሪ ኒኬልን ኮባልትን ዝሓትት ኮይኑ፡ ክልቲኦም ንናይ ቀረብ ድሩትነትን ስነ-ምግባራዊ ምንጪ ስክፍታታትን ይግደዱ።

ሊትየም ኒኬል ኮባልት ኣሉሚንየም ኦክሳይድ (NCA) ባትሪታት ንጽፍሒ ጸዓት ገና ዝለዓለ ይደፍእዎ፣ ኣብ ፕሪምየም ዋህዮታት 250-300 Wh/kg ይበጽሕ። ቴስላ ብታሪኽ ንናይ ብቕዓት ተሽከርከርቲ መስመራቱ ፓናሶኒክ ኤንሲኤ ዋህዮታት ይጥቀም ነይሩ። እቲ ኬሚስትሪ ንቕልጡፍ ምቅልጣፍ ብሉጽ ጽቕጥቕጥ ሓይሊ የቕርብ ግን ንዕድመ ዑደትን ምርግጋእ ሙቐትን ብዝምልከት ናይ NMC ድሩትነት ይካፈል። ወጻኢታት ምፍራይ ካብ LFP ብዓቢኡ ይዛይድ።

ሊድ-ኣሲድ ባትሪታት ኣብቶም ንመጀመርታ ወጻኢታት ልዕሊ ኩሉ ቀዳምነት ዝህቡ ኣፕሊኬሽናት ልሙድ ኮይኑ ይቕጽል። ንሙሉእ ባትሪ $100-150/ኪሎዋት ሰዓት፡ ሊድ-ኣሲድ ነቲ ናይ LFP ኣቐዲሙ ዝሃቦ ዋጋ ይረትዖ። ይኹን እምበር እቲ ምውድዳር ኣብ ጠቕላላ ወጻኢታት ዋንነት ይፈርስ። ሊድ-ኣሲድ ኣብ 50% ዕምቆት ምፍሳስ 300-500 ዑደት ጥራይ እዩ ዝህብ፣ ስሩዕ ጽገና ዘድልዮ፣ ካብ ተመጣጣኒ-ዓቕሚ LFP ድማ ብ3{13}}4 ዕጽፊ ይምዘን። እቲ ናይ ሓሙሽተ ዓመት ናይ ምትካእ ዑደት ንሊድ-ኣሲድ ኣንጻር 10+ ዓመት ንኤልኤፍፒ ኣብ ዝኾነ ናይ ብዙሕ ዓመታት ትንተና ነቲ ናይ ወጻኢታት ብልጫ ይገልብጦ።

ጽኑዕ-ሃለዋት ባትሪታት ካብ ንግዳዊ ምህርቲ ብመጠን ገና ዓመታት ዝቕልቀል ኣማራጺ ይውክሉ። እዞም ባትሪታት ፈሳሲ ኤሌክትሮላይት ብጽኑዕ ሴራሚክ ወይ ፖሊመር ንብረት ብምትካእ ዝለዓለ ጽቕጥቕጥ ጸዓትን ዝተመሓየሸ ድሕነትን ቃል ይኣትዉ። ይኹን እምበር፡ ብድሆታት ማኑፋክቸሪንግ፡ ልዑል ወጻኢታትን ዘይተረጋገጸ ናይ ነዊሕ-ግዜ ተኣማንነትን፡ ካብ 2024 ጀሚሩ ጽኑዕ-መንግስታዊ ቴክኖሎጂ ኣብ ምዕራፍ ምዕባለ ይሕዞ።

ግቡእ ዲዛይን ስርዓት LiFePO4 ንውቅር ቮልቴጅን ጠለባት ዓቕምን ትኹረት የድሊ። ተኸታታሊ ምትእስሳር ቮልቴጅ የባዝሕ (ኣርባዕተ 3.2V ዋህዮታት 12.8V ይህቡ)፣ ምዕራባዊ ምትእስሳር ድማ ዓቕሚ ይውስኹ (ክልተ 100Ah ዋህዮታት ብማዕረ 200Ah ይህቡ)። ይኹን እምበር፡ ካብ ዝተፈላለዩ ኣፍረይቲ ዝመጹ ዋህዮታት፡ ዕለታት ዕድጊ፡ ወይ’ውን ዋላ’ውን ካብ ምፍራይ ዕስለታት ምትሕውዋስ፡ ምብስባስ ዘቀላጥፍ ዘይምዕሩይነት ይፈጥር። ዝበለጸ ልምዲ ንዝኾነ ባትሪ ብሓንሳብ ዝዕደጉ ተመሳሳሊ ዋህዮታት ይገልጽ።

ፊዚካዊ ምትካል ምሕደራ ሙቐት ዘአንግድን ኣብ እዋን ስራሕ ቁሩብ ምስፍሕፋሕ ዘኽእልን ክኸውን ኣለዎ። LiFePO4 ምስ ካልኦት ኬሚስትሪታት ክነጻጸር እንከሎ ውሑድ ሕበጥ ከጋጥሞ እንከሎ፡ ዋህዮታት ግን ገና ምስ ለውጢ ሙቐትን እርጋንን ቁሩብ ይሰፍሑ። ነዚ ምስፍሕፋሕ ዝከላኸል ተሪር ምጭባጥ መካኒካዊ ጸቕጢ ብምፍጣር ናብ ቅድሚ ግዜኡ ምብልሻው የስዕብ። ስርዓታት ምትካል ንኣሽቱ ዳይመንሽናል ለውጥታት እናፈቐዱ ውሑስ ምሓዝ ክህቡ ይግባእ።

ምሕደራ ሙቐት ከከም ጠለባት ኣፕሊኬሽን ካብ ተሓላቒ ናብ ንጡፍ ምዝሓል ይዝርጋሕ። ስቴሽነሪ ትካላት መብዛሕትኡ ግዜ ኣብ ተፈጥሮኣዊ ምልውዋጥን ምቁጽጻር ሙቐት ከባቢን ይምርኮሱ። ልዑል-ናይ ሕጂ መተግበሪታት ከም ኤሌክትሪክ ተሽከርከርቲ ንጡፍ ምዝሓል የድልዮም፣ ብተለምዶ ኣየር ወይ ፈሳሲ ስርዓታት ንዋህዮታት ኣብ ውሽጢ ምቹእ 20-30 ዲግሪ ናይ ስራሕ ሙቐት ዝሕልዉ። ብኣንጻሩ፡ ኣብ ዝሑል ክሊማ ዝውዕሉ መተግበሪታት፡ ቅድሚ ቻርጅ ዋሕዚ ምቕባሎም፡ ንዋህዮታት ናብ ውሑስ ናይ ቻርጅ ሙቐት ደረጃ ንምምጻእ መሞቒ ባእታታት ከድልዮም ይኽእል።

እቲ ዘሎ ሊድ-ኣሲድ ቻርጅ ትሕተ ቅርጺ ንLiFePO4 ምትእስሳር ምምሕያሽ የድልዮ። ን14.4V ናይ መወዳእታ ቮልቴጅ ዝተዳለዉ ባህላዊ ሊድ-ኣሲድ ቻርጀር ን12V LFP ባንክ ብኸፊል ጥራይ ቻርጅ ብምግባር ኣብ ከባቢ 50-60% ኩነታት ቻርጅ ደው የብሉ። ዕላማ-ዝተሃንጹ LiFePO4 ቻርጀራት ንሙሉእ ቻርጅ 14.4-14.6V (4 ዋህዮታት × 3.6V) ዕላማ ይገብሩ። እቲ ፍሎት ቻርጅ ምግባር ዘድልዮ ዘይምህላው ብሓቂ ንLFP ስርዓታት የቃልል-ሓንሳብ ምስ ቻርጅ፣ እቶም ባትሪታት ብዘይ ትሪክለ ካረንት ንዘይተወሰነ ግዜ ኮፍ ክብሉ ይኽእሉ፣ ምኽንያቱ ባዕላዊ ምፍሳስ ደረጃታት ኣብ ወርሒ ትሕቲ 3% ይጎዪ።

LiFePO4 ኬሚስትሪ ምስ ዕደና ኮባልትን ኒኬልን ዝተኣሳሰሩ ስነ-ምግባራውን ከባብያውን ጉዳያት የወግድ። ኣብ ዲሞክራስያዊት ሪፓብሊክ ኮንጎ ምውጻእ ኮባልት ብጽቡቕ-ዝተሰነደ ምግሃስ ሰብኣዊ መሰላትን ስራሕ ህጻናትን ዘጠቓልል እዩ። ዕደና ኒኬል ብብከላ ጭራፋትን ምዕናው መነባብሮን ርኡይ ምብስባስ ከባቢ ይፈጥር። LFP ባትሪታት ነዚ ስክፍታታት ምሉእ ብምሉእ የወግድዎ፣ ብዙሕን ብጂኦግራፊያዊ ኣቀማምጣ ዝተዘርግሐን መበገሲ ሓጺንን ፎስፌትን ይጥቀሙ።

ናይ LiFePO4 ዋህዮታት ናይ ምፍራይ ካርቦን ኣሰር ካብ NMCን NCAን ኣማራጺታት ዝወሓደ እዩ። ቀሊል መስርሕ ጥረ ነገራትን ኣብ እዋን ምፍራይ ትሑት ጠለብ ጸዓትን ንዝተሰነየ ካርቦን ይንክዮ። ንኬሚስትሪ ባትሪታት ዘነጻጸረ ናይ ዑደት ህይወት ትንተና፡ LFP ባትሪታት ኣብ እዋን ምፍራይ ካብቶም ተመጣጣኒ ዓቕሚ ዘለዎም NMC ባትሪታት ብኣስታት 15% ዝወሓደ ማዕረ CO2 ከምዘመንጩ ረኺቡ።

መወዳእታ-ናይ-ህይወት ዳግመ-ምጥቃም ዕድላትን ብድሆታትን የቕርብ። ኮባልትን ኒኬልን ዘይምህላው፡ ዝተመልሱ ንብረታት ትሑት ዋጋ ዕዳጋ ስለዘለዎም፡ ነቲ ዳግመ-ምጥቃም ዝህሉ ቁጠባዊ ድርኺት ይንክዮ። ይኹን እምበር ሊትየምን ሓጺንን ክልቲኦም ብከባብያዊ ምኽንያታት ክምለሱ ይግባእ። ዝቕልቀሉ ዘለዉ መስርሓት ዳግመ-ምጥቃም 95%+ ንብረት ካብ ዋህዮታት LiFePO4 ብሃይድሮሜታሉርጂካል ወይ ቀጥታዊ ዳግመ-ምጥቃም ሜላታት ክመልሱ ይኽእሉ። ካልኣይ-ናይ ህይወት መተግበሪታት ካልእ መንገዲ ይህቡ፣ ካብ EVs ብ70-80% ዓቕሚ ጡረታ ዝወጹ ዋህዮታት ኣብ ጽቕጥቕጥ ጸዓት ውሑድ ወሳኒ ኣብ ዝኾነሉ ስቴሽነሪ መኽዘን ሓድሽ ኣጠቓቕማ ይረኽቡ።

እቲ ዝተናውሐ ናይ ስራሕ ዕድመ ናይ LFP ባትሪታት ብባህሪኡ ንመዐቀኒታት ዘላቕነት የመሓይሽ። ባትሪ ኣብ 6,000 ዑደት ን10 ዓመት ዝጸንሕ ኣንጻር 3 ዓመት ኣብ 1,000 ዑደት ማለት ውሑድ ዑደት ምፍራይ፣ ምጉዳል ሃልኪ ንብረት፣ ከምኡ’ውን ውሑድ ምፍራይ ጎሓፍ ኣብ ሓደ ኪሎዋት-ሰዓት ምፍራይ ጸዓት ማለት እዩ። እዚ ናይ ነዊሕ ዕድመ ብልጫ ነቲ ዝዓበየ ኣበርክቶ LiFePO4 ክውክል ይኽእል።

LiFePO4 cells

CATL ኣብ 2024 205 Wh/kg LiFePO4 ዋህዮታት ምእዋጁ፡ ንዕድመ ዑደት ወይ ድሕነት ከይሰዋእካ ምስ ተወዳደርቲ ኬሚስትሪታት ዘሎ ክፍተት ብምዕጻው፡ ርኡይ ናይ ጽቕጥቕጥ ጸዓት ምዕራፍ ዘመልክት እዩ። እቲ ኩባንያ ነዚ ዝረኸቦ ብኤሌክትሮድ ኦፕቲማይዜሽንን ዝተፀረየ ፓርቲክል ኢንጅነሪንግን፣ ወፃኢታት ምፍራይ ኣብቲ ዝፀንሐ ደረጃታት ብምዕቃብ እዩ። ኣብ ንግዳዊ ምህርቲ እንተተረጋጊጾም፡ እዞም ዋህዮታት ንኤልኤፍፒ ቅድሚ ሕጂ ዝለዓለ ጽቕጥቕጥ ጸዓት ዘለዎም ኣማራጺታት ንዝደልዩ ኣፕሊኬሽናት ተግባራዊ ይገብሩ።

ቅልጡፍ-ምኽፋል ምኽፋል ምዕባለታት ንሓደ ካብቲ ዝተረፈ ድሩትነት LFP ዝምልከት እዩ። ኣብ 2023 ዝተራእየት ሸንክሲንግ ባትሪ CATL፡ ኣብ መወዳእታ 2024 ብብዝሒ ምፍራይ መደብ ተታሒዙላ፡ ካብ 10 ደቓይቕ ቻርጅ 400 ኪ.ሜ ርሕቀት ትህብ። ነዚ ንምዕዋት ኣብ ምድላው ኤሌክትሮድ፣ ውህደት ኤሌክትሮላይትን ምሕደራ ሙቐትን ምዕባለታት የድሊ ነይሩ። ከምዚ ዓይነት ናይ ቻርጅ ፍጥነት ናብ ናይ ልምዳውያን ተሽከርከርቲ ነዳዲ ምምላእ ግዜ ይቐርብ፣ እዚ ድማ ንEV ንምቕባል ዝፍጠር ርኡይ ዕንቅፋት የወግድ።

ትሑት-ሙቐት ኣፈፃፅማ ምምሕያሽ ንናይ LFP ስርሒታዊ ፖስታ የስፍሕ። ካብ ከም በዓል ግሬፖው ዝኣመሰሉ ኣፍረይቲ ዝመጹ ፍሉያት ቅመማት 85% ዓቕሚ ኣብ -20 ዲግሪ ክሕዙን ኣብ -45 ዲግሪ ተግባራዊ ኮይኖም ይቕጽሉን ። እዞም ብዝሑል ዝተመቻቸዉ ዋህዮታት ኣብ ቅድሚ ሕጂ ዘይምቹእ ክሊማታት LiFePO4 ንምውፋር የኽእሉ፣ ኣብ ሰሜናዊ ላቲቱድ ዕዳጋታትን ኣብ ልዑል ቁመት ዝርከቡ መተግበሪታትን ይኸፍቱ። እቲ ቴክኖሎጂ ብፍላይ ንወተሃደራዊ መሳርሒታት፡ ስርዓታት ኣየርን ስፔስን ኣብ ዞባታት ፖላር ንዝካየድ ሳይንሳዊ ምርምርን ይጠቅም።

ሴል-ናብ-ፓክን ሴል-ቱ-ቻሲ ምህዞታት ነቲ ባህላዊ ደረጃ ሞዱል የወግድዎ፣ ንዋህዮታት ብቐጥታ ናብ መዋቕራዊ ባእታታት የወሃህድዎ። BYD's Blade Battery design ንፕሪዝማቲክ ዋህዮታት ከም መዋቕራዊ ባእታታት ብምስራዕ፡ ንብቕዓት ቮሉሜትሪክ ብ50% ብምምሕያሽ፡ ምትእኽኻብ ድማ የቃልል። ኣብተን 4680 ሴል ዘለወን ተሽከርከርቲ ዝርከብ መዋቕራዊ ባትሪ ቴስላ ተመሳሳሊ ውህደት ይረክብ። እዞም ምዕባለታት ስነ ህንጻ ብዝሓሸ ኣጠቓቕማ ቦታ ንጉድለት ጽቕጥቕጥ ጸዓት LFP ብኸፊል ይኽሕሱ።

ዋህዮታት LiFePO4 ብተለምዶ ቅድሚ ናብ 80% ዓቕሚ ምዕቃብ ምብጽሖም 3,000-6,000 ምሉእ ዑደታት የቕርቡ፣ እዚ ድማ ኣብ መብዛሕትኡ ኣፕሊኬሽናት ናብ 10+ ዓመት ይትርጎም። ጭቡጥ ዕድመ ኣብ ኣጠቓቕማ ቅዲታት ብብዝሒ ይምርኮስ-ዓሚቝ ምዝዋር ብሽክለታ (20-80% SOC range) ዕድመ ናብ 10,000+ ዑደት ከናውሕ ይኽእል፣ ብቐጻሊ ዓሚቝ ምፍሳስ ናብ ምቁራጽ ቮልቴጅ ንእርጋን የቀላጥፎ። ምሕደራ ሙቐት ንነዊሕ ዕድመ ብዓቢኡ ጽልዋ ኣለዎ፣ ኣብ 20-30 ዲግሪ ከባቢ ዝሰርሑ ዋህዮታት ካብቶም ንጽንኩር ሙቐት ዝተቓልዑ ብፍሉይ ዝነውሐ ግዜ ይጸንሑ። ግቡእ ናይ BMS መከላኸሊ ኣንጻር ልዕሊ ዓቐን ቮልቴጅ፣ ትሕቲ ቮልቴጅን ልዕሊ ዓቐን ዋሕዚ ኤሌክትሪክን ንዝተመደበ ዕድመ ዑደት ንምዕዋት ኣገዳሲ ምዃኑ ይረጋገጽ።

ካብ ዝተፈላለዩ ኣፍረይቲ፣ ዕስለ ምፍራይ ወይ ዕለታት ዕድጊ ዝመጹ ዋህዮታት ምሕዋስ ንናይ ተኣማንነትን ድሕነትን ሓደጋታት ይፈጥር። ዋህዮታት ዋላ’ውን ብተመሳሳሊ ደረጃ ክወሃቦም ከሎ ኣብ ዓቕሚ፡ ውሽጣዊ ተጻዋርነትን ባህርያት ቮልቴጅን ረቂቕ ፍልልይ ኣለዎም። እዞም ፍልልያት እዚኦም ገለ ዋህዮታት ቅድሚ ካልኦት ምሉእ ቻርጅ ኣብ ዝበጽሑሉ ዘይምዕሩይ ቻርጅ የስዕቡ፣ እዚ ድማ ኣብ ገለ ዋህዮታት ልዕሊ-ቮልቴጅ ኣብ ካልኦት ድማ ትሕቲ{3}}ቻርጅ የስዕብ። ምስ ግዜ እዚ ዘይምዕሩይነት እዚ፡ ምብስባስ ናይቶም ዝደኸሙ ዋህዮታት የቀላጥፎ፡ እዚ ድማ ንውድቀት ስርዓት ከስዕብ ይኽእል። ዝበለጸ ልምዲ ንዝኾነ ባትሪ ብሓንሳብ ዝተዓደጉ ዝተመጣጠኑ ዋህዮታት ምጥቃም የድሊ፣ እዚ ድማ ቅኑዕ ኣፈጻጽማን ዝለዓለ ዕድመን ምርግጋጽ እዩ።

ስርዓታት ምሕደራ ባትሪ ንዋህዮታት LiFePO4 ካብ ቀዋሚ ጉድኣት ወይ ሓደጋታት ድሕነት ካብ ዘስዕቡ ኩነታት ይከላኸሉ። እቲ BMS ኣብ ሓደ ዋህዮ ልዕሊ 3.65V ቻርጅ ምግባር ይከላኸል፣ እዚ ድማ ንሊትየም ፕላቲንግ የበግስን እርጋን የቀላጥፍን። ትሕቲ 2.5V ንዝፍጠር ምፍሳስ ይዓግት፣ ዘይምለስ ምብስባስ ንብረት ይከላኸል። እዋናዊ ደረት ንመጠን ምፍሳስ ኣብ ውሽጢ ስፔሲፊኬሽን ዋህዮታት ይሕዞ፣ እዚ ድማ ካብ ጸቕጢ ሙቐት የወግድ። ኣብ ብዙሕ-ዋህዮታት ፓክስ፡ እቲ ቢኤምኤስ ዋላ እኳ ንእሽቶ ናይ ዓቕሚ ፍልልያት እንተሃለወ፡ ንዋህዮታት ቮልቴጅ ንምምዕርራይ ሚዛን ይፍጽም። ምክትታል ሙቐት ትሕቲ 0 ዲግሪ ቻርጅ ምግባር ይከላኸልን ዋህዮታት ካብ መጠን ንላዕሊ እንተሃሪሞም ነቲ ስርዓት ይዓጽዎን። ብዘይ ናይ BMS መከላኸሊ፡ LiFePO4 ባትሪታት ዕድመ ምንካይን ክበላሸዉ ዝኽእሉ ሞድታትን ይሳቐዩ።

LiFePO4 ኣብ ልዕሊ ፍጹም ጽቕጥቕጥ ጸዓት ድሕነት፣ ነዊሕ ዕድመን ጠቕላላ ወጻኢታት ዋንነትን ቀዳምነት ኣብ ዝህቡ ኣፕሊኬሽናት ይበልጽ። ስርዓታት መኽዘን ጸዓት፡ ክልቲኦም መንበሪን ዩቲሊቲ-መጠን፡ ካብ ዝተናውሐ ዕድመ ዑደትን ምርግጋእ ሙቐትን LFP ይጥቀሙ። ናይ ባሕሪ መተግበሪታት ንናይ ድሕነት ፕሮፋይልን ንተሪር ከባቢታት ምጽዋርን ዋጋ ኣለዎም። ጎልፍ ካርት፡ ፎርክሊፍትን ኢንዱስትርያዊ መሳርሒታትን ኣብ ቅልጡፍ ቻርጅን ዓሚቕ ምፍሳስን ዓቕሚ ርእሰማል ይጥቀሙ። ኣብ ክፍሊ ቁጠባ ዝርከባ ብኤሌክትሪክ ዝሰርሓ ተሽከርከርቲ ንረብሓታት ወጻኢታት LFP ዝጥቀማሉ ደረጃ እናወሰኸ ይኸይድ ኣሎ፣ ትሑት መቕጻዕቲ ክብደት ይቕበላ። ልዑል-ብቕዓት ዘለዎም EVs፣ ናይ ኣየርን ስፔስን ኣፕሊኬሽናት፣ ከምኡ እውን ክብደት ብወሳኒ መንገዲ ንስራሕ ዝፀልዎ ተንቀሳቐስቲ ኤሌክትሮኒክስ ዋላ እኳ ዝሓፀረ ዕድመን ዝለዓለ ወፃእን እንተሃለዎም ዝለዓለ-ጸዓት-ጽፍሒ ዘለዎም NMC ወይ NCA ኬሚስትሪታት ይፈትዉ።

ዋህዮታት LiFePO4 ምርዳእ፡ ነቲ ናይ ኬሚስትሪ መሰረታዊ ንግዳዊ-offs-ንዝለዓለ ድሕነት፡ ፍሉይ ነዊሕ ዕድመን ሰሓቢ ቁጠባን ንዝለዓለ ጽቕጥቕጥ ጸዓት መስዋእቲ ምግባር የጠቓልል። እቲ ቴክኖሎጂ ኣብ ኤሌክትሮድ ኦፕቲማይዜሽን፣ ኤሌክትሮላይት ፎርሙሌሽንን ሜላታት ምፍራይን ብዝግበር መፅናዕቲ እናገስገሰ ይኸይድ ኣሎ። ዳይናሚክስ ዕዳጋ ንኤልኤፍፒ ዝምችእ ኮይኑ ይኸይድ ኣሎ ምኽንያቱ ምውዳእ ግዜ ፓተንት ሰፊሕ ምፍራይ፣ ጠለብ EV ንምምላእ ደረጃ ምፍራይ ክሳብ ዝበጽሕ፣ ከምኡ’ውን ጠቕላላ-ዋጋ-ናይ-ዋንነት ስሌታት ነቲ ናይ ነዊሕ-ግዜ ዋጋ ሓሳብ ዘቃልዕ እዩ። ባትሪ ኣብ ነፍሲ ወከፍ ሒደት ዓመታት ኣብ ክንዲ ዝትካእ ንዓሰርተ ዓመት ዝሰርሓሎም ኣፕሊኬሽናት፡ ዋህዮታት LiFePO4 ኣብ መላእ ጽላታት መኽዘን ጸዓት፡ መጓዓዝያን ኢንዱስትሪን ንዝረኸብዎ ቅልጡፍ መኽሰብ ብጽሒት ዕዳጋ ዘረድእ ኣገዳሲ ብልጫታት የቕርቡ።