Litio fero fosfato baterio: la karakterizaĵoj, aplikaĵo

Moderna ekipaĵo ĉiutage fariĝas pli kompleksa kaj potenca. Alta teknologio normoj faras altajn postulojn al la kuirilaroj kiuj nun devas kombini alta rendimento, energio efikeco, kaj havas pliigitan provizo de elektro.

La enkonduko de novaj specoj de elektra materialo produktado, la aceleración de la procezo - ĉiuj ĉi pliigas al elektro peto, kaj modernaj piloj ne plu ĉiam renkonte. Por solvi ĉi tiun problemon, fabrikantoj elektis por plibonigi litio-ion teknologio. Ĝi tiel naskiĝis la litio fero fosfato baterio (LiFePO4), kiu estas ideologia posteulo de Li-ion piloj.

historiaj informoj

LiFePO4, aŭ LFP, - natura minerala olivino familio, unue estis malkovrita en 1996 fare de sciencistoj de la Universitato de Teksaso, John Goodenough, kiu serĉis manierojn plibonigi la Li-jona forto fontoj. Famaj estas la fakto, ke la mineralo havas malaltan toksecon kaj pli alta termika stabileco ol io konata tiutempe la elektrodoj.

Krom tio kunvenis en la natura medio, kaj havis pli malaltan koston. La ĉefa malavantaĝo de la elektrodoj surbaze de LiFePO4 estis malgranda elektra kapacito, tial litio fero fosfato baterio ĉesis disvolvi.

Esplorado en tiu direkto estis rekomencitaj en 2003 ĉe la Masaĉuseca Instituto de Teknologio. Teamo de sciencistoj laboras pri la kreo de fundamente nova baterio kiu igus anstataŭaĵo por la plej progresinta en tiu tempo, Li-ion piloj. La projekto interesas grandaj firmaoj kiel ekzemple Motorola kaj Qualcomm, kio alportis la apero de baterio kun LiFePO4 katodo elementoj.

LiFePO4 baterio surbaze de

Ĉi tiu tipo de kuirilaroj uzas la saman teknologion por produkti elektron, kaj la kutima litio-ion ĉeloj por ni. Tamen, ekzistas kelkaj gravaj diferencoj inter ili. Unue, estas uzi lian propran tipon de BMS - mastrumado sistemo kiu protektas la elektra kuirilaro de overcharging kaj profunda elfluon, ĝi plibonigas la durabilidad kaj faras la energifonto pli stabila.

Due, LiFePO4, malkiel LiCoO2, estas malpli toksaj. Ĉi tiu fakto permesis eviti iuj de la problemoj asociitaj kun media polucio. Aparte redukti la kobalto emisiones pro nedeca dispono de piloj.

Fine, pro la manko de unuigita normoj LFP elementoj havas malsamajn kemiajn komponaĵojn, kiuj kaŭzas variadon Performance modeloj super larĝa gamo. Krome, ĉi tiuj fontoj de nutrado vivtenado pli malfacila kaj devus esti farita en la plenumo de certaj reguloj.

teknikajn karakterizaĵojn

Oni diras, ke litio fero fosfato baterio 48 voltoj, 36 voltoj kaj 60 voltoj estas produktitaj de sinsekve interkonektante la sola ĉeloj, ĉar la maksimuma tensio en unu LFP-sekcio eble ne superas 3.65 V. Sekve, la agado de ĉiu baterio povas signife diferencas inter si - ĉiu dependas de la kunveno kaj la aparta kemia komponado.

Por analizo Performance prezenti nominala valoro de unu sola ĉelo.

La plej bona efektivigo de la potencialo de ĉiu individua ĉelo en la baterio estis atingita Everexceed. Litio fero fosfato baterio Everexceed malsamas longa vivo. Ĉiuj ili povas rezisti ĝis 4 mil. Charge-malŝarĝo cikloj kun perdo de kapablo de ĝis 20%, kaj la remeto de energio stokado okazas en 12 minutoj. Pro tio, ni povas konkludi ke Everexceed piloj estas unu el la pli bonaj reprezentantoj de la LFP-elementoj.

Avantaĝoj kaj Malavantaĝoj

La ĉefa avantaĝo de tiu en favora lumo reliefigas la litio fero fosfato baterio, interalie reprezentantoj de la CRA, estas longevidad. Tia elemento povas kontrauxstari pli ol 3 mil zorge-malŝarĝo cikloj je potenco nivelo falas al 30%, kaj pli ol 2 mil - .. Se falis al 20%. Pro tio la meza pilvivo estas proksimume 7 jaroj.

Stabila akuzanta nuna estas la dua grava avantaĝo de LFP-elementoj. La eligo tensio restas egala al 3.2 V ĝis la akuzo estas tute elĉerpita. Ĉi simpligas la cableado, forigante la neceso de reguladores de streĉiĝo.

Supera pinto aktuala - la tria de ilia avantaĝo. Tiu trajto permesas la pilon por doni al ili maksimuman potencon eĉ ĉe tre malaltaj temperaturoj. Tiu posedaĵo instigis veturilo fabrikantoj uzi litio fero fosfato baterio kiel la primara energifonto kiam komencante benzino kaj la motoroj diésel.

Kune kun ĉiuj avantaĝoj, LiFePO4 pilojn havas unu gravan malavantaĝon - granda maso kaj dimensioj. Ĉi tio limigas ilian uzon en certaj specoj de maŝinaro kaj elektra ekipaĵo.

Trajtoj de operacio

Se vi aĉetas pretan litio-fosfato pilojn, la malfacilaĵoj kun la bontenado kaj operacio vi ne havas. Ĉiu danke al la fakto ke la fabrikantoj de tiaj elementoj insertan en BMS tabulon ke malhelpi overcharging kaj malhelpi elfluon elemento al la plej malalta nivelo.

Sed se vi aĉeti individuaj ĉeloj (penlight piloj, ekzemple), tiam vi devas prigardi baterio potenco sola. Kiam zorge falas sub la kritika nivelo (2.00 V sube) estos rapide falos kaj kapacitanco, farante neebla por lardi la ĉeloj. Se, male, estu sxargxitaj (supre 3,75 V), la ĉelo simple bulges pro la gasoj liberigitaj.

Se vi uzas tian baterio por elektra veturilo, post 100% akuzanta vi devas malkonekti la baterio charger. Alie, la baterio hincha pro sobresaturación de electrocución.

mastruma reguloj

Se vi planas uzi la litio-fosfato pilojn en cikla maniero kaj en buffer, ekzemple, kiel fonto de potenco-ups aŭ kune kun la suna baterio, vi devas prizorgi malsupreniri la nivelon de ŝarĝo al 3.40-3.45 V. elteni tiu tasko helpas 'inteligenta' pelvoj kiu aŭtomate unua plene kompensi provizo de energio, kaj tiam malaltigi la streson nivelo.

Dum operacio, vi devas kontroli la ekvilibron de ĉeloj aŭ la uzo de specialaj balancadon pago (en la kuirilaro, ili estas konstruitaj por elektra veturilo). ĉelo malekvilibron nomita tia stato, kiam la tuta tensio de la aparato estas ĉe nominala nivelo, sed la ĉela tensio fariĝas malsamaj.

Tiu fenomeno estas pro la diferenco de la kontrastoj de individuaj sekcioj, malriĉa kontakton therebetween. Se la ĉeloj havas malsamajn tensioj, kaj ĝi estas ilia malebena zorge-malŝarĝo, kiu grave reduktas la servo vivo de la kuirilaro.

Metante la baterio en funkciado

Antaŭ uzante litio fosfato pilojn kunvenis de apartaj ĉeloj, oni devas atenti balancadon sistemo, kiel la sekcioj povas havi malsamajn zorge nivelo. Tiucele ĉiuj komponantoj estas interkonektitaj paralele kaj estas konektita al la rektifilo, plado. Unuiĝinta tiel necesas ŝarĝi la ĉelo al 3,6 V.

Uzante baterio litio fero fosfato por elektra biciklo, vi probable rimarkis, ke en la unuaj minutoj de baterio donas la maksimuma potenco, kaj poste la akuzo estas rapide fali al la nivelo de 3.3-3.0 V. Ne timu tion, ĉar ĝi estas la normala funkciado de la baterio . La fakto ke la plimulto de lia kapablo (ĉirkaŭ 90%) estas en ĉi tiu gamo.

konkludo

Efikeco litio-fosfato piloj estas 20-30% pli alta ol tiu de aliaj piloj. Samtempe ili servas por 2-3 jaroj pli longe ol aliaj fontoj de energio, kaj ankaŭ provizas stabilan fluon super la tuta periodo de operacio. Ĉio ĉi reliefigas la elementoj prezentis en favora lumo.

Tamen, la plej multaj homoj ignoros kaj litio fero fosfato baterio. Por kaj kontraŭ de baterio pala antaŭ iliaj prezo - tio estas 5-6 fojojn pli ol la kutima por ni konduki-acido ĉeloj. Ĉi tiu aŭto baterio kostas mezumon de ĉirkaŭ 26 mil. Rubloj.