Litij-železov fosfat baterije: značilnosti, uporaba

Sodobna oprema, vsak dan postaja vse bolj zapleten in močna. Visoka tehnologija standardi se obremenijo na baterije, ki zdaj potrebujejo združujejo visoko zmogljivost, energetsko učinkovitost, in imajo večjo oskrbo z električno energijo.

Uvedba novih vrst proizvodnje električne opreme, pospešitev procesa - vse to povečuje do povpraševanja po električni energiji in sodobne baterije ne more več jih vedno izpolniti. Da bi rešili ta problem, so se proizvajalci odločili za izboljšanje litij-ionsko tehnologijo. Tako se je rodil litij-železov fosfat baterijo (LiFePO4), ki je ideološki potomec litij-ionske baterije.

zgodovinski podatki

LiFePO4, ali LFP - naravna mineralna olivin družina, je bila prvič odkrita leta 1996, ki ga znanstveniki iz Univerze v Teksasu, John Goodenough, ki je iskal načine za izboljšanje vire napajanja z Li-ion. Opazno je dejstvo, da ima mineralno nižjo toksičnost in višjo toplotno stabilnost kot vse znane v času elektrod.

Poleg tega se je sestal v naravnem okolju, in imeli nižje stroške. Glavna pomanjkljivost elektrod na osnovi LiFePO4 bil majhen električni zmogljivosti, zato je litij-železov fosfat baterija prenehalo razvijati.

Raziskave v tej smeri so se nadaljevala v letu 2003 na Massachusetts Institute of Technology. Skupina znanstvenikov, ki delajo na oblikovanju popolnoma novo baterijo, da bi postala nadomestek za najbolj napredno v tistem času, Li-ionske baterije. Projekt zanima v velikih podjetjih, kot sta Motorola in Qualcomm je, ki prinaša pojav baterije z LiFePO4 katodne elementov.

LiFePO4 akumulator na podlagi

Ta vrsta baterij uporablja enako tehnologijo za proizvodnjo električne energije, in običajnih litij-ionskih celic za nas. Vendar pa obstaja nekaj pomembnih razlik med njimi. Prvič, je, da uporabite svoj tip BMS - sistem upravljanja, ki ščiti električno baterijo pred prekomernim polnjenjem in globoko razrešnico, izboljša vzdržljivost in omogoča bolj stabilen vir energije.

Drugič, LiFePO4, za razliko od LiCoO2, je manj strupen. To dejstvo dovoljeno, da bi se izognili nekaj težav, povezanih z onesnaževanjem okolja. Zlasti za zmanjšanje emisij kobalta zaradi nepravilnega odlaganja baterij.

Poleg tega je zaradi pomanjkanja enotnih standardov imajo LFP elementi različno kemijsko sestavo, ki povzroča modele sprememba uspešnosti v širokem razponu. Poleg tega so ti moči potrebščine vzdrževanje težje in je treba narediti v skladu z določenimi pravili.

tehnične značilnosti

Rečeno je, da se litij-železov fosfat baterije 48 voltov, 36 voltov in 60 voltov, ki jo proizvaja zaporedno medsebojno povezovanje enojne celice, ker je največja napetost na enem LFP prerezu ne sme preseči 3,65 V. Zato je uspešnost vsakega akumulatorja znatno lahko razlikujejo med seboj - je vse odvisno od sklopa in zlasti kemično sestavo.

Za analizo uspešnosti predstavljajo nominalno vrednost ene same celice.

Najboljši realizacijo potenciala vsake posamezne celice v akumulatorju je bil dosežen EVEREXCEED. Litij-železov fosfat baterije EVEREXCEED razlikujejo dolgo življenjsko dobo. Vse, kar lahko zdrži do 4 tisoč. Ciklov polnjenja praznjenja z izgubo zmogljivosti do 20%, in dopolnitev shranjevanja energije poteka v 12 minutah. Glede na to, lahko sklepamo, da so EVEREXCEED baterije eden najboljših predstavnikov-elementov LFP.

Prednosti in slabosti

Glavna prednost, da je v ugodnem luči poudarja litij-železov fosfat baterijo, med drugimi predstavniki bonitetne agencije, je življenjska doba. Takšen element je sposoben prenesti več kot 3 tisoč naboja praznjenju na nivoju moči pade na 30% in več kot 2000 - .. Če padla na 20%. Zaradi tega je povprečna življenjska doba baterije je približno 7 let.

Stabilna polnilni tok je drugo pomembno prednost LFP-elementov. Izhodna napetost ostane enaka 3,2 V do dajatev je popolnoma izčrpana. To poenostavi ožičenje, odpravlja potrebo po regulatorjev napetosti.

Višje temenski tok - tretji njihove prednosti. Ta funkcija omogoča baterija, da jim največjo moč tudi pri zelo nizkih temperaturah. Ta lastnost je spodbudilo proizvajalce vozil za uporabo litij-železov fosfat baterijo kot primarni vir napajanja ob zagonu bencinskih in dizelskih motorjev.

Skupaj z vsemi prednostmi, LiFePO4 baterije imajo eno veliko pomanjkljivost - veliko maso in dimenzije. To omejuje njihovo uporabo v nekatere vrste strojev in električnih naprav.

Značilnosti delovanja

Če kupite ready-made litij-fosfat baterije, težave z vzdrževanjem in operacijo ne boste imeli. Vse zaradi dejstva, da so proizvajalci teh elementov, ki je vstavljena v BMS krovu, da se prepreči prekomerno polnjenje in preprečitev praznjenja element na najnižjo raven.

Ampak, če kupite posamezne celice (fokalno baterije, na primer), potem moraš paziti na baterije sam. Ko naboj pade pod kritično raven (2,00 V spodaj), bo hitro padla in kapacitivnost, zaradi česar je nemogoče, da napolni celice. Če, nasprotno, se previsoke (nad 3,75 V), celica preprosto izbokline zaradi plinov, izpuščenih.

Če uporabljate takšne baterije za električna vozila, po 100% polnjenju morate odklopiti polnilec za baterije. V nasprotnem primeru je baterija nabrekne zaradi prenasičenosti z električnim tokom.

pravila delovanja

Če nameravate uporabljati litij-fosfat baterije v ciklični način in v pufru, na primer, kot vir moči-ups ali v povezavi s solarno baterijo, morate skrbeti za zniževanje ravni odgovoren za 3.40-3.45 V. obvladovanje ta naloga pomaga "pametnih" polnilce, ki samodejno najprej v celoti nadomestilo za oskrbo z energijo, in nato znižujejo raven stresa.

Med delovanjem, morate spremljati stanje celic ali uporabo posebnega plačila izravnave (v bateriji, so zgrajene za električno vozilo). celica neravnovesje imenujemo takšno stanje, ko je skupna napetost naprave na nominalni ravni, vendar celica napetost postane drugačen.

Ta pojav je posledica razlike upornosti posameznih odsekov, slab stik med njima. Če so celice različnih napetosti, in da je njihova neenakomerna polnjenja praznjenja, kar bistveno zmanjša življenjsko dobo baterije.

Prenos baterijo v obratovanje

Pred uporabo litij fosfatov baterij sestavljeni iz ločenih celicah, je treba paziti, uravnoteženje sistema, saj imajo lahko odseki različno raven napolnjenosti. V ta namen so vse komponente med seboj vzporedno in so povezani z usmernikom, polnilnik. Združene zato je treba napolniti celice do 3,6 V.

Uporaba litij-železov fosfat za električno kolo, ste verjetno opazili, da je v prvih minutah baterije daje največjo moč, in potem je naboj hitro padla na raven 3,3-3,0 V. Ne bojte se tega, ker je normalno delovanje baterije . Dejstvo, da je večino svoje zmogljivosti (okoli 90%) je v tem območju.

zaključek

Učinkovitost litij-fosfat baterije je 20-30% višja od drugih baterij. Hkrati služijo za 2-3 let dlje od drugih virov električne energije, kot tudi zagotoviti stabilen tok v celotnem obdobju delovanja. Vse to kaže na elemente, ki so predstavljena v ugodni luči.

Vendar pa bo večina ljudi prezreti in litij-železov fosfat baterije. Prednosti in slabosti baterije bledo pred njihovo ceno - to je 5-6-krat več, kot je običajno, da nas vodi-kisline celic. Ta akumulator stane v povprečju okoli 26 tisoč evrov. Rubljev.