Litija dzelzs fosfātu baterija: īpašības, pielietošana

Modernas iekārtas katru dienu kļūst arvien sarežģītāka un jaudīgs. Augsti tehnoloģiju standartiem veikt augstas prasības uz baterijas, kas tagad ir nepieciešams apvienot augstu veiktspēju, energoefektivitāti, un ir palielināts elektroenerģijas piegādi.

Jaunu veidu elektrisko iekārtu ražošanas ieviešana, paātrinājums procesa - tas viss palielina elektroenerģijas pieprasījumu, un mūsdienu baterijas vairs nevar vienmēr atbilst tiem. Lai atrisinātu šo problēmu, ražotāji ir izvēlējušies, lai uzlabotu litija-jonu tehnoloģiju. Tādējādi bija dzimis litija dzelzs fosfāta akumulatoru (LiFePO4), kas ir ideoloģisks pēcnācējs no Li-ion bateriju.

vēsturiskā informācija

LiFePO4 vai LPP, - dabīgais minerālūdens olīvkrāsas ģimene, pirmo reizi tika atklāts 1996. gadā zinātnieki no Teksasas universitātes, John Goodenough, kurš meklē veidus, kā uzlabot to Li-ion enerģijas avoti. Ievērojams ir fakts, ka minerālūdens ir zemāks toksiskums un augstāka termisko stabilitāti nekā jebkas zināms brīdī elektrodiem.

Bez tam tikās dabiskajā vidē, un bija zemākas izmaksas. Galvenais trūkums elektrodiem, pamatojoties uz LiFePO4 bija maza elektriskā jauda, kas ir iemesls, kāpēc litija dzelzs fosfāta baterija ir pārtraucis attīstīta.

Pētījumi šajā virzienā tika atsākta 2003. gadā Massachusetts Institute of Technology. Komanda zinātnieku strādā izveidi principiāli jaunu bateriju, kas varētu kļūt par aizstājēju vismodernākās Tolaik Li-Ion baterijas. Projekts interesē lieliem uzņēmumiem, piemēram, Motorola un Qualcomm s, kas celta rašanos baterijas ar LiFePO4 katoda elementiem.

LiFePO4 akumulatoru pamatojoties uz

Šī tipa baterijas izmanto to pašu tehnoloģiju, lai ražotu elektroenerģiju, un parastās litija jonu šūnas mums. Tomēr ir vairākas būtiskas atšķirības starp tām. Pirmkārt, ir izmantot savu veidu BMS - vadības sistēma, kas aizsargā elektrisko akumulatoru no pārmaksāšanas un dziļi izlādes, uzlabo izturību un padara enerģijas avots stabilāks.

Otrkārt, LiFePO4, atšķirībā LiCoO2 ir mazāk toksiski. Šis fakts ļāva izvairīties no dažām no problēmām, kas saistītas ar vides piesārņojumu. Jo īpaši, lai samazinātu kobalta emisijas sakarā ar nepareizu atbrīvošanos no akumulatoriem.

Visbeidzot, tā kā trūkst vienotu standartu LPP elementiem ir atšķirīgs ķīmiskais sastāvs, kas izraisa izmaiņas Veiktspējas modeļus plašā diapazonā. Turklāt šie barošanas piederumi uzturēšana grūtāk, un būtu jāveic saskaņā ar konkrētiem noteikumiem.

tehniskie parametri

Ir teikts, ka litija dzelzs fosfāta baterija 48 volti, 36 volti un 60 volti tiek ražoti ar secīgi savieno vienotā šūnas, jo maksimālais spriegums vienā LPP griezumā nedrīkst pārsniegt 3.65 V. Tādējādi, veicot katras baterijas var ievērojami atšķiras viens no otra - tas viss ir atkarīgs no montāžas un konkrēto ķīmisko sastāvu.

Analīzei Performance uzrādīt nominālo vērtību vienā šūnā.

Labākais realizācija potenciālu katra atsevišķā šūnā akumulators ir sasniegts Everexceed. Litija dzelzs fosfātu baterija Everexceed atšķiras ilgu mūžu. Visi viņi var izturēt līdz pat 4 tūkstošus. Charge-izlādes cikliem ar zudumu jaudu līdz 20%, un papildināšanu enerģijas uzglabāšanas notiek 12 minūšu laikā. Ņemot vērā to, mēs varam secināt, ka Everexceed baterijas ir viens no labākajiem pārstāvjiem no LPP elementu.

Priekšrocības un trūkumi

Galvenā priekšrocība, ka labvēlīgā gaismā izceļ litija dzelzs fosfāta akumulatoru, starp citu pārstāvju CRA ir ilgmūžība. Šāds elements spēj izturēt vairāk nekā 3 tūkstoši uzlādes-izlādēšanās cikliem pie jaudas līmenis samazinās līdz 30%, un vairāk nekā 2000 - .. Ja samazinājās līdz 20%. Šī iemesla dēļ vidējais akumulatoru dzīves ir apmēram 7 gadi.

Stabila uzlādes strāva ir otrs svarīgākais priekšrocība LPP elementu. Izejas spriegums, kas ir vienāds ar 3,2 V, līdz maksājums ir pilnībā iztukšots. Tas vienkāršo elektroinstalācijas, novēršot nepieciešamību pēc sprieguma regulatoru.

Augstākā virsotne strāva - trešā daļa no viņu labā. Šī funkcija ļauj akumulatoru, lai dotu viņiem maksimālu jaudu pat pie ļoti zemām temperatūrām. Šis īpašums ir piedāvāts transportlīdzekļu ražotājus izmantot litija dzelzs fosfāta baterija kā primāro enerģijas avotu, sākot benzīna un dīzeļdzinējiem.

Kopā ar visām priekšrocībām, LiFePO4 baterijas ir viens būtisks trūkums - lielu masu un izmērus. Tas ierobežo to izmantošanu dažu veidu elektrisko mašīnu un iekārtu.

Iezīmes darbības

Ja jūs pērkat gatavu litija-fosfāta baterijas, grūtības ar apkopi un ekspluatāciju jums nebūs. Visiem paldies par to, ka ražotāji šādiem elementiem, kas ievietota BMS kuģa, kas novērstu pārlādēšana un novērstu izlādes elementu zemākajam līmenim.

Bet, ja jūs iegādājaties atsevišķas šūnas (penlight baterijas, piemēram), tad jums ir, lai saglabātu acu par akumulatora jaudu atsevišķi. Kad uzlādes nokrītas zem kritiskā līmeņa (2.00 zemāk V) strauji samazināsies un kapacitāti, padarot neiespējamu uzlādēt šūnas. Ja jūs, gluži pretēji, pārmaksāti (virs 3,75 V), šūnu vienkārši pumpas dēļ dūmgāzu.

Ja jūs izmantojat šādu akumulatoru elektriskajiem transportlīdzekļiem, pēc 100% uzlādes ir jāatvieno akumulatora lādētāju. Pretējā gadījumā akumulators uzbriest dēļ pārsātinājuma elektrotraumām.

ekspluatācijas noteikumi

Ja jūs plānojat izmantot litija-fosfāta baterijas cikliskā režīmā un buferi, piemēram, kā avots power-ups, vai kopā ar saules bateriju, jums ir nepieciešams rūpēties par samazinot līmeni maksas 3.40-3.45 V. galā ar šo uzdevumu palīdz "gudrus" lādētājus, kas automātiski pirmais pilnībā kompensē enerģijas piegādi, un pēc tam pazemināt stresa līmeni.

ekspluatācijas laikā, jums ir nepieciešams, lai uzraudzītu šūnu līdzsvaru vai speciālā līdzsvarošanas maksājumu izmantošanu (ar akumulatoru, tie ir būvēti uz elektrisko transportlīdzekļu). šūnu neatbilstība sauc tādu stāvokli, kad kopējais spriegums ierīces ir nominālo līmenī, bet šūnu spriegums kļūst atšķirīgs.

Šis fenomens ir saistīts ar starpību no pretestībai atsevišķām nodaļām, slikta kontakta starp tām. Ja šūnas ir dažādas spriegumu, un tas ir viņu nevienmērīga maksa izlādes, kas būtiski samazina kalpošanas laiku.

Liekot akumulatoru ekspluatācijā

Pirms izmantot litija fosfātu akumulatorus, kas samontēti no atsevišķām šūnām, jāuzmanās balansēšanas sistēmu, jo sekcijas var būt atšķirīgs uzlādes līmeni. Šim nolūkam visi komponenti ir savstarpēji paralēli un ir saistīti ar taisngriezi, lādētāju. United tāpēc ir nepieciešams uzlādēt šūnu 3.6 V

Akumulatora litija dzelzs fosfāta elektrisko velosipēdu, jūs droši vien ievērojuši, ka pirmajās minūtēs akumulatora dod maksimālo jaudu, un tad maksa strauji samazinoties līdz līmenim 3.3-3.0 V Nebaidieties no tā, jo tas ir normālu akumulatoru . Fakts, ka lielākā daļa no tās jaudas (aptuveni 90%) atrodas šajā diapazonā.

secinājums

Efficiency litija-fosfāta baterijas ir 20-30% lielāka nekā par citu bateriju. Tajā pašā laikā tie kalpo 2-3 gadus ilgāk nekā citiem enerģijas avotiem, kā arī nodrošināt stabilu strāvu pār visu laiku darbojoties. Tas viss norāda sniegtos labvēlīgu gaismā elementi.

Tomēr lielākā daļa cilvēku ignorē un litija dzelzs fosfāta baterija. Plusi un mīnusi baterijas gaiši pirms to cena - tas ir 5-6 reizes vairāk nekā parasti, mums svina-skābes šūnas. Šis auto akumulatoru maksā vidēji apmēram 26 tūkstoši. Rubļu.