Литиум железо фосфат батерија: карактеристики, примена

Современа опрема секој ден станува се посложена и моќни. Висока технологија стандарди прават високи барања на батерии, кои сега треба да се комбинираат со високи перформанси, енергетска ефикасност, и да има зголемување на понудата на електрична енергија.

Воведување на нови видови на производство на електрична опрема, забрзување на процесот - сето ова се зголемува побарувачката на електрична енергија, како и современите батерии веќе не може секогаш да ги исполнат. За да се реши овој проблем, производителите ја одбрале за подобрување на литиум-јонска технологија. Така е роден на литиум железо фосфат батерија (LiFePO4), која е идеолошки наследник на Li-ion батерии.

историски информации

LiFePO4, или LFP, - природната минерална семејство оливин, за прв пат беше откриен во 1996 година од страна на научниците од Универзитетот во Тексас, Џон Goodenough, кој е во потрага по начини да се подобри извори на Li-ion моќ. Значајни е фактот дека минералот има пониска токсичност и повисока термичка стабилност од било познато во времето на електроди.

Покрај тоа што се состана во природната средина, и имаше пониска цена. Главниот недостаток на електродите врз основа на LiFePO4 беше мал електричен капацитет, кој е зошто литиум железо фосфат батерија престанал да се развива.

Истражувања во оваа насока се продолжи во 2003 година во Масачусетс Институтот за технологија. Еден тим на научници што работат на создавање на основа нова батерија која ќе стане замена за најнапредна во тоа време, Li-ion батерии. Проектот заинтересирани за големи компании како Моторола и Qualcomm, кој донесе појавата на батеријата со LiFePO4 катодна елементи.

LiFePO4 батеријата врз основа на

Овој тип на батерии користи истата технологија за производство на електрична енергија, и вообичаените литиум-јонски ќелии за нас. Сепак, постојат голем број на значајни разлики меѓу нив. Прво, е да се користи свој вид на BMS - систем за управување кој ги штити електрична батерија од преполнувањето и длабоко празнење, ја подобрува издржливоста и го прави извор на енергија постабилен.

Второ, LiFePO4, за разлика од LiCoO2, е помалку токсични. Овој факт е дозволено да се избегнат некои од проблемите поврзани со загадувањето на животната средина. Особено за намалување на емисиите на кобалт поради неправилно фрлање на батерии.

Конечно, поради недостатокот на унифицирани стандарди LFP елементи имаат различни хемиски состав, што предизвикува модели варијација на ефикасноста во текот на еден широк спектар. Покрај тоа, овие напојување одржување потешко и треба да се направи во согласност со одредени правила.

технички карактеристики

Се вели дека литиум железо фосфат батерија 48 волти, 36 волти и 60 волти се произведени од страна секвенцијално за интерконекција на еден клетки, бидејќи максималниот напон во една LFP пресек не може да надмине 3,65 V. Затоа, ефикасноста на секоја батерија може значително се разликуваат едни од други - сето тоа зависи од собранието и особено на хемискиот состав.

За ефикасноста анализа, претставуваат номинална вредност на една единствена клетка.

Најдобар реализација на потенцијалот на секој поединец клетки во батеријата е постигнат Everexceed. Литиум железо фосфат батерија Everexceed разликуваат долг живот. Сите тие можат да издржат до 4 илјади. Задолжен-празнење циклуси со загуба на капацитет до 20%, а за надополнување на складирање на енергија се одвива во 12 минути. Со оглед на ова, можеме да заклучиме дека Everexceed батерии се еден од најдобрите претставници на LFP-елементи.

Предности и недостатоци

Главната предност на кои во поволна светлина нагласува фосфат батерија на литиум железо, меѓу другите претставници на CRA, е долговечност. Таков елемент е во состојба да го издржат повеќе од 3 илјади задолжен-празнење циклуси на ниво на енергија се намалува на 30%, а повеќе од 2 илјади - .. Ако се намали на 20%. Поради ова просекот на батеријата е околу 7 години.

Стабилна струја за полнење е втората важна предност на LFP-елементи. Излезниот напон останува еднаква на 3,2 V, додека цената е целосно исцрпена. Ова го поедноставува жици, елиминирање на потребата за регулатори на напон.

Повисок врв струја - третина од нивната предност. Оваа функција им овозможува на батеријата за да им даде максимална моќност дури и при многу ниски температури. Овој имот ги поттикна производителите на возила да се користи литиум железо фосфат батерија како примарен извор на енергија кога се стартува на бензин и дизел мотори.

Заедно со сите предности, LiFePO4 батерии имаат еден голем недостаток - голема маса и димензии. Ова ја ограничува нивната употреба во одредени видови на машини и електрична опрема.

Карактеристики на работа

Ако купувате готови литиум-фосфатни батерии, тешкотиите со одржување и работење нема да има. Сите благодарение на фактот дека производителите на таквите елементи се вметнуваат во BMS одбор кој се спречи overcharging и да се спречи празнење елемент на најниско ниво.

Но, ако ги купите поединечни клетки (батерии Батерии на пенкало, на пример), тогаш ќе мора да се внимава само на енергија од батеријата. Кога задолжен падне под критичното ниво (2,00 V подолу) брзо ќе падне и капацитетот, што го прави невозможно за надополнување на клетки. Ако, напротив, да не бидат оптоварени (над 3,75 V), во ќелијата едноставно испапчен должи на гасови ослободени.

Ако користите како на батерии за електрични возила, по 100% наплата мора да го исклучите полначот на батеријата. Инаку, батеријата отекува поради суперсатурација од струен удар.

оперативни правила

Ако планирате за користење на литиум-фосфатни батерии во циклична режим и во тампон, на пример, како извор на моќ-ups, или во врска со соларна батерија, треба да се грижи за намалување на нивото на наплата на 3,40-3,45 В. справат со оваа задача им помага на 'паметни' полначи, кои автоматски првиот целосно се компензира за снабдување со енергија, а потоа се намали нивото на стрес.

За време на операцијата, треба да се следи состојбата на клетките или употреба на посебен носител на платниот балансирање (во батеријата, тие се изградени за електрично возило). мобилен нерамнотежа нарекува таква состојба, кога вкупниот напон на уредот е на номинално ниво, но на напонот клетка ќе стане поинаква.

Овој феномен се должи на разликата на отпори на одделни делови, сиромашните контакт помеѓу нив. Ако клетки имаат различни напони, а тоа е нивната нерамномерна задолжен-празнење, што значително го намалува векот на траење на батеријата.

Ставањето на батеријата во употреба

Пред користење на литиум батерии фосфат составени од посебни ќелии, треба да се внимава на балансирање на системот, бидејќи делови може да има различни наполнетост на батеријата. За таа цел сите компоненти се меѓусебно поврзани во паралела и се поврзани со исправувач, полнач. Јунајтед со што е неопходно за полнење на мобилен 3,6 V.

Користење на батерија на литиум железо фосфат за електричен велосипед, веројатно ќе забележи дека во првите минути на батеријата дава максимална моќност, а потоа цената е брзо паѓа на ниво на 3,3-3,0 V. Не плашете се за тоа, бидејќи тоа е нормална работа на батерија . Фактот дека повеќето од неговиот капацитет (околу 90%) се наоѓа во оваа категорија.

заклучок

Ефикасност литиум-фосфатни батерии е 20-30% повисока од онаа на други батерии. Во исто време, тие служат за 2-3 години подолго од други извори на енергија, како и да обезбеди стабилна струја во текот на целиот период на работа. Сето ова го истакнува елементи претставени во поволна светлина.

Меѓутоа, повеќето луѓе ќе ги игнорира и литиум железо фосфат батерија. Добрите и лошите страни на батеријата бледо пред нивната цена - тоа е 5-6 пати повеќе од вообичаените за нас да оловно-киселински клетки. Овој автомобил батерија чини во просек од околу 26 илјади. Рубли.