Litium bateri fosfat hekur: karakteristikat, aplikimi

Pajisje moderne çdo ditë po bëhet më komplekse dhe të fuqishme. Standarde të larta teknologji të bëjë kërkesat e larta të baterive që tani duhet të kombinojnë performancë të lartë, efikasitetin e energjisë, dhe të ketë një furnizim në rritje të energjisë elektrike.

Futja e llojeve të reja të prodhimit të pajisjeve elektrike, përshpejtimi i procesit - e gjithë kjo rrit të kërkesës për energji elektrike, dhe bateri moderne mund të më gjithmonë të përmbushur ato. Për të zgjidhur këtë problem, prodhuesit kanë zgjedhur për të përmirësuar teknologjinë litium-jon. Kështu lindi baterinë litium fosfat hekur (LiFePO4), i cili është një pasardhës ideologjik i baterive Li-jon.

Informacioni historik

LiFePO4, apo LFP, - natyral mineral familja olivine, u zbulua për herë të parë në vitin 1996 nga shkencëtarët nga Universiteti i Teksasit, John Goodenough, i cili ishte në kërkim të mënyrave për të përmirësuar burimet e energjisë Li-jon. Dukshëm është fakti se mineral ka një toksicitet të ulët dhe një stabilitet më të lartë termik se çdo gjë e njohur në kohën elektroda.

Përveç kësaj ajo është takuar në mjedisin natyror, dhe kishte një kosto më të ulët. Pengesë kryesore e elektrodave në bazë të LiFePO4 ishte një kapacitet të vogël elektrike, e cila është arsyeja pse bateri litium fosfat hekur ka pushuar për t'u zhvilluar.

Hulumtimet në këtë drejtim u rifilloi në vitin 2003 në Institutin e Teknologjisë në Masaçusets. Një ekip shkencëtarësh që punojnë në krijimin e baterisë krejtësisht të re që do të bëhet një zëvendësim për më të avancuara në se bateritë kohë, Li-Ion. Projekti i interesuar në kompani të mëdha të tilla si Sony Ericsson dhe Qualcomm, e cila solli shfaqjen e baterisë me elemente LiFePO4 katodë.

bateri LiFePO4 në bazë të

Ky lloj i baterive përdor të njëjtën teknologji për të prodhuar energji elektrike, dhe qelizat e zakonshme litium-jon për ne. Megjithatë, ka një numër të dallimeve të mëdha mes tyre. Së pari, është që të përdorin llojin e vet të BMS - sistemit të menaxhimit që mbron baterinë elektrike nga ngarkimi i tepërt dhe shkarkimin e thellë, përmirëson qëndrueshmëri dhe e bën burimi i energjisë më të qëndrueshme.

Së dyti, LiFePO4, ndryshe nga LiCoO2, është më pak toksike. Ky fakt i lejuar për të shmangur disa nga problemet që lidhen me ndotjen e mjedisit. Në mënyrë të veçantë për të reduktuar emetimet kobalt për shkak të pahijshme dispozicion të baterive.

Së fundi, për shkak të mungesës së standardeve të unifikuara elemente LFP kanë kompozime të ndryshme kimike, e cila shkakton modele variacion Performancës mbi një gamë të gjerë. Përveç kësaj, këto pushtet furnizimet mirëmbajtja më e vështirë dhe duhet të bëhet në përputhje me rregullat e caktuara.

Karakteristikat teknike

Është thënë se bateri hekuri fosfat litium 48 volt, 36 volt dhe 60 volt janë prodhuar nga sekuenciale ndërlidhur qelizat e vetme, për shkak të tensionit maksimal në një LFP-seksion nuk mund të tejkalojë 3.65 V. Prandaj, performanca e çdo bateri mundet në mënyrë të konsiderueshme ndryshojnë nga njëri-tjetri - të gjitha varet kuvendit dhe përbërjes të veçantë kimike.

Për analiza e performancës të paraqitur vlerën nominale të një qelizë e vetme.

Realizimi më i mirë i potencialit të çdo qelizë individuale në bateri është arritur Everexceed. Litium bateri fosfat hekur Everexceed ndryshojnë jetë të gjatë. Të gjithë ata mund të përballojë deri në 4 mijë cikle Charge-shkarkimit. Me një humbje e kapacitetit deri në 20%, dhe rimbushjen e magazinimit të energjisë zhvillohet në 12 minuta. Duke pasur parasysh këtë, ne mund të konkludojmë se bateritë Everexceed janë një nga përfaqësuesit më të mirë të LFP-elemente.

Avantazhet dhe Disavantazhet

Avantazhi kryesor i se në një dritë të favorshme thekson baterinë litium fosfat hekur, në mesin e përfaqësues të tjerë të ARC, është jetëgjatësi. një element i tillë është në gjendje të përballojë më shumë se 3 mijë cikle ngarkuar-shkarkimit në një nivel të energjisë bie në 30%, dhe më shumë se 2 mijë - .. Nëse ka rënë në 20%. Për shkak të kësaj jeta mesatare e baterisë është rreth 7 vjet.

Qëndrueshme aktuale akuzuar është avantazh i dytë i rëndësishëm i LFP-elemente. Tension prodhimit mbetet i barabartë me 3.2 V, derisa çmimi është shteruar plotësisht. Kjo thjeshton instalime elektrike, duke eliminuar nevojën për rregullatorëve të tensionit.

Higher pik aktuale - e treta e avantazhin e tyre. Ky funksion lejon bateri për t'i dhënë atyre fuqi maksimale edhe në temperatura shumë të ulëta. Kjo pronë ka shtyrë prodhuesit e automjeteve që të përdorin bateri litium fosfat hekur si burim të energjisë primare, kur duke filluar benzinë dhe motorëve me naftë.

Së bashku me të gjitha avantazhet, bateri LiFePO4 kanë një pengesë e madhe - një masë të madhe dhe dimensionet. Kjo kufizon përdorimin e tyre në lloje të caktuara të makinerive dhe pajisjeve elektrike.

Karakteristikat e funksionimit

Nëse ju blini bateri gatshme litium-fosfat, vështirësitë me mirëmbajtjen dhe operimin ju nuk do të ketë. Të gjitha në sajë të faktit se prodhuesit e elementeve të tilla janë futur në bord BMS që të parandaluar KEQTRAJTIMI I KONSUMATORËVE dhe parandaluar element shkarkimin në nivelin më të ulët.

Por në qoftë se e keni blerë qelizat individuale (bateri penlight, për shembull), atëherë ju duhet të mbani një sy në fuqinë e baterisë vetëm. Kur ngarkuar bie nën nivelin kritik (2.00 V më poshtë) shpejt do të bien dhe vëllim, duke e bërë të pamundur për ta plotësuar qelizat. Në qoftë se ju, në të kundërtën, të mos rëndohen nga (lart 3.75 V), qeliza thjesht bulges për shkak të gazrave të lëshuara.

Nëse jeni duke përdorur një bateri të tillë për një automjet elektrik, pas 100% i akuzuar ju duhet të shkëputeni ngarkuesin e baterisë. Përndryshe, bateri shtohet për shkak të supersaturation e electrocution.

rregullat operative

Nëse keni planifikuar të përdorni një bateri litium-fosfat në mënyrë ciklike dhe në një tampon, për shembull, si një burim i pushtet-ups, ose në lidhje me një bateri diellore, ju duhet të kujdeset për uljen e nivelit të ngarkuar për 3.40-3.45 V. përballuar me kjo detyrë ndihmon Ngarkuesit 'smart' që automatikisht parë plotësisht të kompensuar furnizimin e energjisë, dhe pastaj të ulur nivelin e stresit.

Gjatë operacionit, ju keni nevojë për të monitoruar bilancin e qelizave ose përdorimin e pagesës veçantë balancues (në bateri, ato janë ndërtuar për një automjet elektrik). çekuilibër qelizave quhet një gjendje të tillë, kur tensioni e përgjithshme të pajisjes është në një nivel nominale, por tensioni qeliza bëhet ndryshe.

Ky fenomen është për shkak të diferencës së rezistencën e seksioneve të veçanta, ndermjet tyre të dobët të kontaktit. Nëse qelizat kanë tensione të ndryshme, dhe kjo është e pabarabartë ngarkuar-shkarkimit të tyre, e cila në mënyrë të konsiderueshme zvogëlon jetën shërbimit të baterisë.

Vënia baterinë në veprim

Para se të përdorni bateri litium fosfat mbledhur nga qeliza të veçanta, duhet të kihet kujdes balancimin e sistemit, si seksionet mund të kenë nivel të ndryshëm ngarkuar. Për këtë qëllim të gjitha komponentët janë të ndërlidhur në mënyrë paralele dhe janë të lidhura me pastrues, një kalë. United prandaj është e nevojshme për të ngarkuar qelizë për 3.6 V.

Përdorimi i baterisë fosfat hekur litium për biçikletë elektrike, ju ndoshta vënë re se në minutat e para të baterisë jep fuqinë maksimale, dhe pastaj të ngarkuar është i shpejt duke rënë në nivelin e 3.3-3.0 V. Mos kini frikë nga kjo, për shkak se ajo është funksionimi normal i baterisë . Fakti se shumica e kapacitetit të tij (rreth 90%) qëndron në këtë varg.

përfundim

Efikasitetit bateri litium-fosfat është 20-30% më e lartë se ajo e baterive të tjera. Në të njëjtën kohë ato shërbejnë për 2-3 vjet më gjatë se burime të tjera të energjisë, si dhe të sigurojë një rrymë të qëndrueshme gjatë gjithë periudhës së funksionimit. E gjithë kjo nxjerr në pah elementet e paraqitura në një dritë të favorshme.

Megjithatë, shumica e njerëzve do të injorojë dhe bateri litium fosfat hekur. Mirat dhe të këqijat e baterisë zbehtë përpara se çmimi i tyre - kjo është 5-6 herë më shumë se e zakonshme për ne që të çojë-acid qelizat. Kjo bateri makine kushton një mesatare prej rreth 26 mijë. Rubla.