LFP rafhlöður, sem einnig eru kallaðar Litíum-járnsúrefni (LiFePO4), eru hluti af litíumhlauphópnum en mætast af vegna hvernig þær eru gerðar efnafræðilega og hvað sem gerir þær sérstakar. Flestar litíum-rafhlöður á markaðinum innihalda efni eins og kóbalt, mangan eða níkel í búnaði sínum. En LiFePO4 hefur annað aðferð með því að nota jarðsúrefni fyrir hlutann á hlauprófnum í rafhlöðunni í staðinn. Hvernig þær eru smíðaðar gefur raunverulegar kosti sem vert er að taka eftir. Þær eru almennt öruggari en aðrir kostir og eru líka lengri líf. Vegna þessara kostnaðarlegs samsetningar á öruggleika og varanleika sjáum við meira og meira að LiFePO4 rafhlöður eru valdar fyrir hluti eins og að keyra rafmagnsbíla og geyma orkuna heima.
LiFePO4 rafhliður virka aðallega vegna járnafosfats, sem hjálpar til við að hækka orðunageymslu án þess að færa í öruggleika. Efnið myndar stöðugt ramma inn í rafhlöðuna sem leyfir hlaðna eindir að ferðast fram og til baka á milli jákvæðra og neikvæðra enda þegar við hleðjum eða notum þær. Rannsóknir sýna að þessar rafhlöður geta geymt meira orkuna á rúmmáleiningu samanborið við aðrar tegundir, auk þess að þær haldist lengur í gegnum endurteknar hleðsluferla. Þess vegna eru LiFePO4 rafhlöður taldir meðal bestu valkosta fyrir flutafæranlega orkulausnir sem þurfa traustan og langtímavirkni.
LFP rafhlöður, eða lifrýnjarar með járn og fosfat sem rétt er að kalla þær, mætast af því að hafa átt í miklum þéttleika og góðri heildarlegri hæfileika. Þegar berast við eldri rafhlöður geta þessar einingar geymt miklu meira raforku en áður og samt sem áður veitt hana þegar þess er þörf. Samkvæmt nýlegum greiningum á markaðnum, þar á meðal skýrslum frá IEA, eru LFP rafhlöður að hjálpa til við að stuðla að nýtingu endurheimanlegrar orku með því að geyma ofleyti sólar eða vindorku á skilvirkan hátt. Þær sýna sérstaklega góða afköst þegar aðrar orkukröfur hækka, þar sem þær geta viðhaldið jöfnum framleiðslu án þess að hitast of mikið. Þar sem þær eru svo fábrauð geta þær verið settar í svæði þar sem aðrar lausnir myndu taka of mikinn pláss, sem útskýrir af hverju þær eru að finna sér eftirspurn í öllu mögulegu, frá raföku ökutækjum til neyðarafurða fyrir heimili og fyrirtæki.
Þegar kemur að því hversu lengi þeir eru notanir og hversu þolnir þeir eru, þá stæðast LiFePO4 rafhlaðar sérstaklega vel í samanburði við flest önnur val á markaðnum í dag. Þessir rafhlaðar eru venjulega notanir í 3.000 til 5.000 hleðsluferlum, sem er mjög langt yfir því sem hefðbundnir rafhlaðar með bleiðu geta sinnt. Sérfræðingar í bransanum staðfesta þessar staðhæfingar og bendir á að LiFePO4 einingarnar halda áfram að veita áreiðanlega gott afköst jafnvel þegar þeim er útsetur við ýmsar veðurhamfæri og hitabreytingar. Vegna þess að þeim þarf ekki að skipta svo oft út, spara fyrirtæki peninga á langan tíma án þess að fyrirgeða áreiðanleika í orkugeymslu á hverjum ári fyrir sig. Þetta gerir þá sérstaklega gagnlega fyrir sólorkustöðvar og vistkerfi þar sem áreiðanleg orkuuppönnun er algjörlega lífsgigtandi.
Rafhlöður af tegundinni LiFePO4 eru öruggar en margar aðrar, sérstaklega þegar varma- og endanotkun er á þeim. Þessar rafhlöður hafa ekki sömu vandamál við ofhleypni og margar aðrar litíumtegundir, svo þær eru öruggar jafnvel þegar hitinn hækkar. Að auki eru þær gerðar úr efnum sem taka ekki á umhverfið eins og eldri rafhlöður sem eru fullar af erfiðum málmeð og skaðlegt efni. Sérfræðingar við IEEE og ýmis rannsóknir staðfesta þetta, sem sýnir af hverju þessar rafhlöður uppfylla öll öryggiskröfur og eru góðar fyrir umhverfið. Með samblöndu af öruggð, góðri afköstum og vinsælum umhverfisvænum eiginleikum er engin undrun að fleiri heimili eru að setja upp þessar rafhlöður til að geyma raforku, og margar aðrar iðnaðarbransur eru líka að byrja á að taka eftir þeim.
Fleiri og fleiri heimili eru að snúa sér að líthíum járn fosfát (LiFePO4) rafspönnunum til að uppfylla orðuvarðarþarfir sínar, sem hjálpar til þess að gera heimili að miklu meira hagkvæmum starfsemi. Þegar fólk setur þessar rafspennur upp sem hluta af heimilisuppsetningu sinni getur það vistað ofleyti sólarorku sem myndast á daginn til notkunar um nóttina. Þetta þýðir minni háðni af rafmagni frá netinu og sjálfsagt lægri mánaðargjöld í lok mánaðarins. Sum raunveruleg dæmi sýna jafnvel heimili sem spara um 30% af orkukostnaði sínum eftir að hafa skipt yfir á þennan gerð af rafspönnukerfi til að geyma sólarorku, sem gerir heildarstjórn heimilisorku mun betri en áður var.
LiFePO4 rafhliðar hafa orðið mjög mikilvægir fyrir atvinnulegar lausnir til orkugeymslu, svo að fyrirtæki geti lækkað rekstrarkostnað og gert aðgengileika sínum að orkuforsætum betri. Fyrirtæki setja þessa rafhliða upp í ýmsum útgáfum þar sem þau geta safnað orku þegar verðið er lágt og notað hana síðan þ k stígar. Það eru ekki bara hugmyndir heldur raunverulegar sparnaðsárangur. Marg fyrirtæki tilkynna að þau hafi getið lækkað mánaðargjöld sín verulega þegar þau færðust yfir á slíkt kerfi. Sum fyrirtæki sáu jafnvel lækkun á bilinu 20%, sem gerir mikilvægan mun á langan tíma, sérstaklega fyrir stærri aðgerðir með háan orkunot.
Þegar maður skoðar hluti í stærra mynd eru LiFePO4 rafhlaðar megináhrifamikil í stórum orkugeymslulausnum. Þegar þessar rafhlöð eru tengdar rafnetinu hjálpar þær til að halda öllu kerfinu í jafnvægi á meðan auðveldast er að sameiga grænar orkugildi. Til dæmis má nefna Norður-Karólínu þar sem Electric Membership Corporation hefur sett af stað stóra geymslulausn. Þeir eru að nota nokkrar slíkar rafhlöður saman til að takast á við þá tíma þegar aðspurn um raforku eykur. Þessi uppsetning stjórnar ekki bara endurheimtum auðlindum heldur gerir rafnetið sem heildarlegt áreiðanlegra með tímanum. Auk þess opnar hún fyrir nýjum hugmyndum um hvernig á að geyma og dreifa raforku um samfélagin.
Raforkanýjar Norður-Karólínu eru að setja LiFePO4 rafhlaða í raunverulegum aðstæðum í gegnum net sitt. Þeir hafa hafðað prógramm þar sem þessir háþróaðir rafhlaðar eru settir upp á ýmsum stöðum í rafmagnsskerunum í ríkinu, sem samtals geta geymt raforku á bilinu við 40 megavött. Grunnhugmyndin virkar svona: rafhlaðarnir hlaðast þegar aðspurn um raforku er lág og losa síðan geymda orkuna aftur í rafnetið á þeim tímaþrepum þegar aðspurnin er mest, sem allir gerast að fá reynslu af. Þessi aðferð hjálpar til við að halda orkufyrði yfirleitt stöðugri á meðan hún stuðlar einnig að áttunum um nettó núll kolefnisútblæstri. Raforkanýjar eru að sjá þetta sem hluta af stærri stefnu sem felur í sér betri samþættingu á heimilislegum endurheimtum orkugildum eins og sólaleikjum og vindurkerum sem eru dreifð í gegnum bæi og samfélög.
Þegar lýst er í líthín-járn-fosfathleðrum (LiFePO4) í samanburði við venjulegar líthínrótor snýst greinilegur munur upp í verði, afköstum og þol. Aðalástæðan fyrir því að LiFePO4 er ódýrari er sú að framleiðendur nota efni sem eru bæði algengari og efnaómunari við framleiðslu. Í framfærslu þó, gefa þessir hleðrar minna afl á vigtareiningu, tæplega 90 til 120 Wh/kg á meðan venjulegar líthínrótor ná 150 til 200 Wh/kg. En þar sem LiFePO4 glæðist er í öryggis- og þolþreifni, með hæfileika til að halda áfram frá 1.000 upp í allt að 10.000 hleðsluferlum. Þetta fer mjög langt yfir það sem venjulegar líthínrótor geta gert, sem venjulega þurfa að skiptast út eftir 500 til 1.000 ferli. Rannsóknir á orkusviði staðfesta þetta líka, sem útskýrir af hverju svo margar iðnaðarstofnanir velja LiFePO4 þegar áreiðanleiki á langan tíma er mikilvægastur.
Þegar skoðað er hvernig LiFePO4 rafhliður virka í orkugeymslukerfum, er ljóst að þær eru betri en eldri tæknileysur eins og rafhliður á minni. Öllu heldur geta mennisgerðar rafhliður sýnt fram á að þær eru ódýrari í upphafi, en LiFePO4 tekur yfir þegar verið er að tala um að gera verkefnið rétt. Þessar rafhliður geta hlaðið og aflést mjög hratt, með getu á bilinu 1C til 25C. Slík hraði skiptir miklu máli í mörgum tilfellum þar sem orka þarf að vera geymd eða losuð fljótt. Það sem raunverulega stendur upp er hversu áreiðanlegar þær eru í öllum veðri- eða hitastigsskilyrðum. Þessi áreiðanleiki gerir þær sérstaklega hentar fyrir sólorkustöðvar og heimilisorkugeymslu. Fyrir alla sem eru alvarlegir um áreiðanlega orkugeymslu sem vex með eftirspurninni, er LiFePO4 sú rökræna valkostur sem stendur upp á milli rafhliðatækni sem er í boði í dag.
Þegar þetta er parað við sólarplötur, þá aukast hvernig heimili og fyrirtæki umbreyta og geyma orkuna með líthín-járn-fosfathreyfingar (LiFePO4) rafhleðum. Þessir rafhlöður eru mjög kraftmiklar fyrir stærð sína, sem þýðir að eigendur heimila geta geymt meira afl án þess að þurfa stóra rafhlaða hópa sem taka upp pláss í garæðum eða köllum. Þéttar hönnunin hjálpar í raun að stjórna orku betur yfir daginn. Þegar skýjan er á síðari hálfdegi eða þegar rafnetið brýtist, þá taka þessir rafhlöður við áreiðanlega til að halda ljósinu og tækninni í gangi. Fyrir alla sem eru að huga að því að fara yfir í sólarorku, þá stendur þessi samsetning sérstaklega vel út af því að hún geymir ekki bara meira orku heldur gerir það örugglega yfir langan tíma án þess að degradast jafn hratt og aðrir rafhlaðatýpar.
Geyma sólrorka í LiFePO4 rafspönum hefur raunverulegar kosti þegar kemur að því að spara peninga og fara í grænu. Sérfræðingar í branskanum segja að yfirheit á þessa rafspennur minnka bæði raforkukostnað og skaðleg útblástur átta sinnum. Skoðaðu raunveruleg niðurstöður: margir hushald segja að rafreikningar þeirra hafi minnkað um 15 til 20 prósent eftir uppsetningu. Rannsóknir staðfesta þetta líka, sýna að umhverfisáhrif bætast verulega þegar fækki um háðni jarðefnaeldvökum og gasi. Það sem gerir þessa rafspennur sérstæðar er lengdlíf og lágur viðgerðaþörf. Þær eru notanlegar í mörg ár án þess að þurfa skiptingu, sem þýðir minna eyðslu á auðlindum á langan tíma. Þessi samsetning á lengdlífi og minni viðhaldskostnaði gerir þær í raun val á milli fyrir alla sem eru alvarlegir um að minnka kolefnisfætið sitt án þess að fyrirgefa gott verð á orkuleysingum.
Lítíum-járnsúrefni eða LiFePO4 rafhlaðarinnar eru að breyta því hvernig við hugsum um orkugeymslu. Vísindamenn sem eru að vinna með þessa tæknina eru að ná raunverulegum árangri í bæði framleiðslu þessara rafhlaða og hversu vel þeir virka, með því að leysa vandamál eins og að fá meiri afl í minni rými og lækka framleiðniskostnað. Skoðið það sem er að gerast með nýjum rafeindar efni sem hafa nýlega verið fundin í rannsóknarverstæðum víðs vegar um heim. Þessar bætur aukast raunverulega hversu lengi rafhlaðarnir eru fyrir browning áður en þeir þurfa að skiptast á meðan áfram er að halda árangri yfir tíma. Hvað þýðir allt þetta? Við sjáum betri valkosti koma upp fyrir fólk sem þarf traust aflheimildir án þess að skaða umhverfið. Þegar hrein orka verður að mikilvægari og mikilvægri um heim þá munu þessar framfarir í LiFePO4 tækninni spila mikilvægt hlutverk í að uppfylla þær þarfir.
Rúður af LiFePO4 eru að verða mikilvægar í því að gangsetja endurnýjanlega orkukerfi í framtíðinni. Þessar rúður eru öruggar og hafa betri stöðugleika en margar aðrar tegundir, sem gerir þær afar hentar til að geyma sólarorku og framkalla rafmagnsökutur. Markaðsrannsóknir sýna að notkun þessara rúða mun aukast mikið á næstu árum vegna þess að fyrirtæki og einstaklingar vilja draga úr kolefnisútblæstri og samtímis tryggja sér örugga orkuforsun. Hvernig þessar rúður virka gæti breyst þar sem orka geymdist. Þær gætu hjálpað til við að koma endurnýjanlegri orku inn í heimili, fyrirtæki og verkaver til alls staðar, þótt séu enn nokkrar kostnaðsþættir sem þurfa að leysast áður en þær taka fullkomlega við af öðrum rúðum. Þó er langtímaperspektífið nokkuð guðsætt í garð hreinnari orkukomu.
