Litju batterija fosfat tal-ħadid: il-karatteristiċi, l-applikazzjoni

tagħmir modern kull jum qed issir aktar kumplessa u qawwija. standards teknoloġiċi għoljin jagħmlu domandi għoljin għall-batteriji li issa jeħtieġ li jikkombinaw prestazzjoni għolja, l-effiċjenza enerġetika, u jkollhom provvista akbar ta 'enerġija.

L-introduzzjoni ta 'tipi ġodda ta' produzzjoni tagħmir elettriku, l-aċċelerazzjoni tal-proċess - dan kollu żidiet li domanda għall-elettriku, u batteriji moderna jistgħux jibqgħu dejjem jilħqu lilhom. Biex issolvi din il-problema, il-manifatturi għażlu li tittejjeb it-teknoloġija jone tal-litju. Għalhekk twieled il -batterija fosfat tal-ħadid tal-litju (LiFePO4), li hija dixxendent ideoloġiċi ta 'batteriji tal-jone.

informazzjoni storika

LiFePO4, jew LFP, - familja Olivine minerali naturali, ġiet l-ewwel skoperti fl-1996 minn xjentisti mill-Università ta 'Texas, John Goodenough, li kien qed ifittex modi kif ittejjeb is-sorsi ta' enerġija tal-jone. Notevoli huwa l-fatt li l-minerali għandha tossiċità aktar baxx u stabbiltà ogħla termika minn kull ħaġa magħrufa fiż-żmien l-elettrodi.

Minbarra dan hi ltaqa fl-ambjent naturali, u kellhom spiża aktar baxxa. L-iżvantaġġ prinċipali ta 'l-elettrodi abbażi ta LiFePO4 kien b'kapaċità elettriċi żgħar, u huwa għalhekk batterija fosfat tal-ħadid tal-litju tkun waqfet milli jiġu żviluppati.

Ir-riċerka f'din id-direzzjoni kienu tkompliet fl-2003 fil-Massachusetts Institute of Technology. Tim ta 'xjentisti li jaħdmu fuq il-ħolqien ta' batterija fundamentalment ġdida li jsiru sostitut għall-aktar avvanzati fil li batteriji ħin, Li-ion. Il-proġett interessati fil-kumpaniji kbar bħal Motorola u s Qualcomm, li laqqa 'l-emerġenza ta' batterija ma 'elementi cathode LiFePO4.

batterija LiFePO4 fuq il-bażi ta '

Dan it-tip ta 'batteriji tuża l-istess teknoloġija biex jipproduċu elettriku, u l-ċelluli jone tal-litju soltu għalina. Madankollu, hemm numru ta 'differenzi sinifikanti bejniethom. L-ewwel, huwa l-użu tip tagħha stess ta 'BMS - sistema ta' ġestjoni li jipproteġi l-batterija elettrika minn prezzijiet esaġerati u rimi fil-fond, itejjeb durabilità u jagħmel l-sors ta 'enerġija aktar stabbli.

It-tieni nett, LiFePO4, b'differenza LiCoO2, huwa inqas tossiku. Dan il-fatt ippermetta jiġu evitati wħud mill-problemi assoċjati ma 'tniġġis ambjentali. B'mod partikolari biex jitnaqqsu l-emissjonijiet kobalt minħabba rimi mhux xieraq ta 'batteriji.

Fl-aħħarnett, minħabba n-nuqqas ta 'standards unifikati elementi LFP għandhom komposizzjonijiet differenti, li tikkawża mudelli varjazzjoni Prestazzjoni fuq firxa wiesgħa. Barra minn hekk, dawn poter provvisti manutenzjoni aktar diffiċli u għandu jsir b'konformità ma 'ċerti regoli.

karatteristiċi tekniċi

Huwa qal li batterija fosfat tal-ħadid tal-litju 48 volt, 36 volt u 60 volt huma prodotti mill interkonnessi b'mod sekwenzjali l-ċelluli wieħed, minħabba li l-vultaġġ massimu fit LFP-sezzjoni wieħed ma jistax jaqbeż 3.65 V. Għalhekk, il-prestazzjoni ta 'kull batterija jistgħu b'mod sinifikanti differenti minn xulxin - dan kollu jiddependi fuq l-assemblaġġ u l-kompożizzjoni kimika partikolari.

Għal analiżi Prestazzjoni tippreżenta valur nominali ta 'ċellola waħda waħda.

L-aħjar realizzazzjoni tal-potenzjal ta 'kull ċellula individwali fil-batterija tkun intlaħqet Everexceed. batterija tal-litju fosfat tal-ħadid Everexceed differenti ħajja twila. Kollha dawn jistgħu jifilħu sa 4 elf. Ċikli Charge-kwittanza ma 'telf ta' kapaċità ta 'sa 20%, u r-riforniment ta' ħażna ta 'enerġija iseħħ 12 minuta. Minħabba dan, nistgħu nikkonkludu li l-batteriji Everexceed huma wieħed mill-aħjar rappreżentanti tal-LFP-elementi.

Vantaġġi u żvantaġġi

Il-vantaġġ prinċipali ta 'dik f'dawl favorevoli jenfasizza l-batterija fosfat tal-ħadid tal-litju, fost ir-rappreżentanti oħra tal-CRA, huwa lonġevità. Tali element huwa kapaċi li jifilħu aktar minn 3 elf ċikli ħlas li jitfgħu l fuq livell ta 'qawwa jaqa' għal 30%, u aktar minn 2,000 - .. Jekk niżel għal 20%. Minħabba dan l-ħajja tal-batteriji medja hija madwar 7 snin.

Stabbli attwali iċċarġjar huwa t-tieni vantaġġ importanti tal LFP-elementi. Il-vultaġġ output jibqa ugwali għal 3.2 V sakemm il-ħlas huwa kompletament eżawriti. Dan jissimplifika l-wajers, jeliminaw il-bżonn għall-regolaturi ta 'vultaġġ.

Ogħla ogħla kurrent - it-tielet ta 'vantaġġ tagħhom. Din il-karatteristika jippermetti l-batterija biex jagħtuhom qawwa massima anke f'temperaturi baxxi ħafna. Din il-proprjetà ġiegħel manifatturi tal-vetturi għall-użu batterija tal-litju fosfat tal-ħadid bħala sors ta 'enerġija primarju meta jibdew magni tal-gażolina u d-diżil.

Flimkien mal-vantaġġi kollha, batteriji LiFePO4 jkollhom waħda żvantaġġ kbir - ta 'massa kbira u d-dimensjonijiet. Dan jillimita l-użu tagħhom f'ċerti tipi ta 'makkinarju u tagħmir elettriku.

Karatteristiċi ta 'operazzjoni

Jekk inti tixtri batteriji lesti litju-fosfat, id-diffikultajiet mal-manutenzjoni u t-tħaddim int mhux se jkollhom. Kollha grazzi għall-fatt li l-manifatturi ta 'dawn l-elementi huma mdaħħla fil-bord BMS li jipprevjenu prezzijiet esaġerati u jipprevjenu l-element kwittanza għall-anqas livell.

Imma jekk inti tixtri ċelluli individwali (batteriji penlight, per eżempju), imbagħad inti għandek iżżomm għajnejk fuq enerġija tal-batterija waħdu. Meta ħlas taqa 'taħt il-livell kritiku (2.00 V hawn taħt) se jaqgħu u kapaċitanza malajr, li jagħmilha impossibbli li recharge-ċelloli. Jekk inti, għall-kuntrarju, jiġu immultati żżejjed ( 'il fuq 3.75 V), iċ-ċellula sempliċiment bulges minħabba l-gassijiet rilaxxati.

Jekk qed tuża tali batterija għal vettura elettrika, wara 100% iċċarġjar inti trid skonnettja l-batterija charger. Inkella, il-batterija swells minħabba supersaturazzjoni ta 'xokk.

regoli operattivi

Jekk inti tippjana li tuża batteriji jone tal-fosfat fil-modalità ċiklika u buffer, per eżempju, bħala sors ta 'power-ups jew flimkien ma' batterija solari, għandek bżonn biex jieħu kura ta 'tbaxxi l-livell ta' ħlas lill 3.40-3.45 V. ilaħħqu ma dan il-kompitu jgħin ċarġers "intelliġenti" li awtomatikament jikkumpensaw ewwel kompletament għall-provvista ta 'enerġija, u mbagħad jbaxxu l-livell ta' tensjoni.

Matul l-operat, inti għandek bżonn biex jissorveljaw il-bilanċ ta 'ċelluli jew lużu ta' ħlas ibbilanċjar speċjali (fil-batterija, huma mibnija għal vettura elettrika). żbilanċ phone imsejħa tali stat, meta l-vultaġġ totali tal-mekkaniżmu huwa f'livell nominali, iżda l-vultaġġ ċellula isir differenti.

Dan il-fenomenu huwa dovut għad-differenza tar-reżistenzi tat-taqsimiet individwali, therebetween kuntatt fqira. Jekk il-ċelluli għandhom vultaġġi differenti, u huwa irregolari tariffi għall-kwittanza tagħhom, li jnaqqas b'mod sinifikanti l-ħajja operattiva tal-batterija.

Tqegħid tal-batterija fis-seħħ

Qabel ma tuża batteriji fosfat tal-litju immuntati minn ċelluli separati, għandha tingħata attenzjoni sistema ta 'bbilanċjar, bħas-sezzjonijiet jista' jkollhom livell ħlas differenti. Għal dan il-għan komponenti kollha huma interkonnessi b'mod parallel u huma konnessi mal-rectifier, ċarġer. Magħquda għalhekk huwa meħtieġ li jiċċarġjaw l-ċellula għal 3.6 V.

Bl-użu batterija fosfat tal-ħadid tal-litju għall bike elettriku, inti probabilment ndunat li fl-ewwel minuti ta 'batterija tagħti l-qawwa massima, u allura l-ħlas huwa jaqa malajr għal-livell ta' 3.3-3.0 V. Tibżgħux ta 'dan, minħabba li huwa l-operazzjoni normali tal-batterija . Il-fatt li ħafna mill-kapaċità tagħha (madwar 90%) tinsab f'din il-firxa.

konklużjoni

batteriji jone tal-fosfat effiċjenza huwa 20-30% ogħla minn dak ta 'batteriji oħra. Fl-istess ħin li jservu għal 2-3 snin itwal minn sorsi ta 'enerġija oħra, kif ukoll jipprovdi kurrent stabbli matul il-perjodu kollu ta' tħaddim. Dan kollu tenfasizza l-elementi ppreżentati f'dawl favorevoli.

Madankollu, ħafna nies se jinjora u l-batterija fosfat tal-ħadid tal-litju. Vantaġġi u liżvantaġġi ta 'batterija ċar qabel il-prezz tagħhom - huwa 5-6 darbiet aktar mill-soltu għalina biex ċomb aċidu ċelluli. Dan batterija tal-karozzi ispejjeż medja ta 'madwar 26 elf. Rubles.