Ličio geležies fosfatas baterija: savybės, taikymas

Moderni įranga kasdien tampa vis labiau sudėtingas ir galingas. Aukštųjų technologijų standartai, kad aukštus su baterijomis, kad dabar reikia derinti aukštą efektyvumą, energijos vartojimo efektyvumą, ir yra padidėjusi elektros energijos tiekimą.

Naujų tipų elektros įrangos gamybos įvadas, proceso greitėjimas - visa tai didina elektros energijos paklausa, ir šiuolaikinių baterijų nebegali visada juos atitikti. Norėdami išspręsti šią problemą, gamintojai pasirinko pagerinti ličio jonų technologija. Tokiu būdu gimė ličio geležies fosfato bateriją (LiFePO4), kuris yra ideologinis palikuonis Li-jonų baterijas.

istorinė informacija

LiFePO4, arba LFP, - natūralus mineralinis Olivine šeima, pirmą kartą buvo atrastas 1996 metais mokslininkai iš Teksaso universiteto, John Goodenough, kuris buvo ieško būdų, kaip pagerinti Li-ion maitinimo šaltinius. Pastebimas yra tai, kad mineralinis turi mažesnį toksiškumą ir didesnis šiluminis stabilumas, nei kas nors žinomas tuo metu, kai elektrodų.

Be to, jis susitiko natūralioje aplinkoje, ir turėjo mažesnę kainą. Pagrindinis trūkumas elektrodų dėl LiFePO4 pagrindu buvo maža elektros galia, kuris yra, kodėl ličio geležies fosfato baterijos nustojo būti sukurta.

Tyrimai šioje srityje buvo atnaujintas 2003 metais Masačiusetso technologijos instituto. Mokslininkų darbo remiantis iš esmės naujos baterijos sukūrimą, kad taptų pakaitalu pažangiausias Tuo metu Li-Ion baterijų komanda. Projektas domina dideli kompanijų, tokių kaip "Motorola" ir Qualcomm, kuri atnešė baterija atsiradimą su LiFePO4 katodo elementų.

LiFePO4 baterija remiantis

Šis baterijų tipas naudoja tą pačią technologiją gaminti elektrą, o įprastus ličio jonų ląstelių mums. Tačiau yra reikšmingų skirtumų tarp jų skaičių. Pirma, yra naudoti savo rūšies BMS - valdymo sistemą, kuri apsaugo elektros bateriją iš perkrovimas ir giliai išskyros, pagerina patvarumą ir daro energijos šaltinis labiau stabili.

Antra, LiFePO4, skirtingai LiCoO2, yra mažiau toksiški. Šis faktas leido išvengti kai kurių problemų, susijusių su aplinkos tarša. Visų pirma, siekiant sumažinti kobalto emisijas dėl netinkamo šalinimo baterijų.

Galiausiai, dėl vieningos standartų stokos LFP elementai turi skirtingus cheminės sudėties, kuri sukelia varianto našumas modelius plačiame diapazone. Be to, šie Maitinimo šaltiniai priežiūra sunkiau ir turėtų būti padaryta laikantis tam tikrų taisyklių.

techninės charakteristikos

Sakoma, kad ličio geležies fosfatas baterija 48 V, 36 V ir 60 V yra gaminami paeiliui sujungiant vieną ląsteles, dėl to, kad ne daugiau kaip įtampa vienoje LFP-skyriuje negali viršyti 3.65 V Todėl, kiekvieno Baterijos veikimas gali būti žymiai skiriasi viena nuo kitos - visa tai priklauso nuo surinkimo ir ypač cheminės sudėties.

Dėl analizės atlikimas pateikti nominalią vertę vienoje ląstelėje.

Geriausias realizavimas kiekvieno atskiro ląstelių baterija potencialo buvo pasiektas Everexceed. Ličio geležies fosfatas baterija Everexceed skiriasi ilgą tarnavimo laiką. Viskas, ką jie gali atlaikyti iki 4 tūkst. Charge iškrovimo ciklų su talpa iki 20% nuostolių, o energijos saugojimo papildymo vyksta 12 minučių. Atsižvelgiant į tai, galima daryti išvadą, kad Everexceed baterijos yra vienas iš geriausių atstovų LFP-elementais.

Privalumai ir trūkumai

Pagrindinis privalumas, kad palankioje šviesoje pabrėžia ličio geležies fosfato baterijos, be kitų atstovų RRT, yra ilgaamžiškumas. Toks elementas gali atlaikyti daugiau nei 3 tūkstančių mokestis-iškrovimo ciklų, esant galios lygio sumažėja iki 30%, ir daugiau nei 2000 - .. Jei sumažėjo iki 20%. Dėl to vidutinis baterija yra maždaug 7 metai.

Stabili įkrovimo srovė yra antras svarbus privalumas LFP elementus. Išėjimo įtampa išlieka lygus 3.2 V, kol mokestis yra visiškai išnaudotos. Tai supaprastina laidų, panaikinant įtampos reguliatoriai poreikį.

Didesnis pikinė srovė - trečdalis jų pranašumą. Ši funkcija leidžia baterija suteikti jiems maksimalią galią net esant labai žemai temperatūrai. Šis viešbutis paskatino transporto priemonių gamintojai naudoja ličio geležies fosfato baterijos kaip pagrindinis energijos šaltinis, kai prasideda benzininiams ir dyzeliniams varikliams.

Kartu su visais privalumais, LiFePO4 baterijos turi vieną didelį trūkumą - didelės masės ir matmenys. Tai apriboja jų naudojimą tam tikrų rūšių mašinų ir elektros įrenginių.

Savybės veikimo

Jei perkate gatavus ličio fosfato baterijas, kad su priežiūros ir eksploatavimo sunkumai jūs neturite. Visi dėka to, kad tokių elementų gamintojai įdėta į BMS lentos, kad išvengti nėštumo rizika ir išvengti išpylimo elemento iki žemiausio lygio.

Bet jei jūs perkate individualius ląstelių (penlight akumuliatoriai, pavyzdžiui), tada jūs turite sekti tik baterija. Kai mokestis nukrinta žemiau kritinio lygio (2,00 V žemiau) sparčiai mažės ir talpa, todėl neįmanoma įkrauti ląsteles. Jei, priešingai, gali būti per dideli (virš 3,75 V), ląstelių tiesiog išsipūtęs dėl dujų išleistas.

Jei naudojate tokią bateriją elektros transporto, po 100% įkrovimo turite atjungti akumuliatoriaus kroviklį. Priešingu atveju, baterija išsipučia dėl supersaturation nuo elektros srovės.

veiklos taisyklės

Jei planuojate naudoti ličio fosfato baterijas ciklinio režimu ir buferyje, pavyzdžiui, kaip power-ups šaltinio arba kartu su saulės baterija, jums reikia rūpintis mažinant mokestį lygį 3.40-3.45 V. cope su Ši užduotis padeda išmaniuosius įkrovikliai, kuri automatiškai pirmasis visiškai kompensuoti energijos tiekimo, o tada nuleiskite streso lygį.

operacijos metu, Jums reikia stebėti ląstelių balansą, arba specialiųjų balansavimo mokėjimo naudojimą (baterijoje, jie pastatyti už elektros transporto). ląstelių disbalansas vadinamas tokia būklė, kai bendras prietaiso įtampa yra ne nominali lygį, tačiau ląstelių įtampa tampa skiriasi.

Šis reiškinys yra dėl to, kad atskirų sekcijų, prasta kontaktinę snapelius varžų skirtumą. Jei ląstelės turi skirtingą įtampą, ir tai yra jų netolygus krūvio iškrova, kuri žymiai sumažina tarnavimo baterija.

Eksploatacijos bateriją eksploatuoti

Prieš naudojant ličio fosfato baterijas surinkti iš atskirų ląstelių, reikia imtis atsargumo priemonių balansavimo sistema, nes skyriai gali turėti skirtingą įkrovos lygį. Šiam tikslui visi komponentai yra tarpusavyje sujungtos lygiagrečiai ir yra prijungtas prie lygintuvo, įkroviklio. todėl Jungtinė būtina įkrauti ląstelę iki 3,6 V

Naudojant akumuliatorius ličio geležies fosfatas elektros dviračiu, tikriausiai pastebėjote, kad per pirmuosius minučių baterija suteikia maksimalią galią, tada mokestis sparčiai mažėja iki 3.3-3.0 V lygio Nebijokite apie tai, nes tai yra normalu baterijos , Tas faktas, kad dauguma jos talpa (apie 90%) yra šiame diapazone.

išvada

Efektyvumo ličio-fosfatas baterijos yra 20-30% didesnis negu kitų baterijų. Tuo pačiu metu jie tarnauja 2-3 metus ilgiau nei kitų energijos šaltinių, taip pat užtikrinti stabilų srovė per visą veiklos laikotarpį. Visa tai pabrėžia elementus pateiktus palankioje šviesoje.

Tačiau dauguma žmonių ignoruos ir ličio geležies fosfato baterijos. Privalumai ir trūkumai baterija šviesiai iki jų kainą - tai 5-6 kartus daugiau nei įprasta mums švino-rūgštinių ląsteles. Šis automobilis baterija kainuoja maždaug 26 tūkstančių vidurkį. Rublių.