Lithium რკინის ფოსფატი ბატარეის: თვისებების, გამოყენების

თანამედროვე აღჭურვილობა ყოველდღე სულ უფრო რთული და ძლიერი. მაღალი ტექნოლოგიების სტანდარტების მიიღოს მაღალი მოთხოვნები ბატარეები, რომ ახლა უნდა დააკავშიროთ მაღალი ხარისხის, ენერგოეფექტურობის და გაზრდილი ელექტროენერგიის მიწოდება.

ახალი სახის ელექტრო ტექნიკა, წარმოების პროცესის დაჩქარება - ეს ყველაფერი იზრდება ელექტროენერგიაზე მოთხოვნა, და თანამედროვე ბატარეები აღარ ყოველთვის მათთან. ამ პრობლემის გადასაჭრელად, მწარმოებლები ავირჩიეთ გასაუმჯობესებლად lithium-ion ტექნოლოგია. ამგვარად დაიბადა lithium რკინის ფოსფატი ბატარეის (LiFePO4), რომელიც არის იდეოლოგიური შთამომავალი Li-ion ბატარეები.

ისტორიული ინფორმაცია

LiFePO4, ან LFP, - ბუნებრივი მინერალური olivine ოჯახი, პირველად აღმოაჩინეს 1996 წელს მეცნიერებმა ტეხასის უნივერსიტეტის ჯონ გუდენაფი, რომელიც ეძებს გზებს, რათა გააუმჯობესოს Li-ion დენის წყარო. აღსანიშნავია ის ფაქტი, რომ მინერალური აქვს ქვედა ტოქსიკურობა და უმაღლესი თერმული სტაბილურობა, ვიდრე არაფერი ცნობილია იმ დროს ელექტროდები.

გარდა ამისა, ის შეხვდა ბუნებრივი გარემოს, და ჰქონდა იაფად. მთავარი პრობლემა ელექტროდების საფუძველზე LiFePO4 იყო მცირე ელექტრო მოცულობა, რის გამოც lithium რკინის ფოსფატი ბატარეის შეწყვიტა უნდა განვითარდეს.

კვლევის ამ მიმართულებით აღდგა 2003 წელს მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიის ინსტიტუტი. გუნდი მეცნიერები მუშაობენ შექმნა პრინციპულად ახალი ელემენტი, რომელიც გახდება შემცვლელი ყველაზე მოწინავე იმ დროს, Li-ion ბატარეები. პროექტის დაინტერესებული მსხვილი კომპანიები, როგორიცაა Motorola და Qualcomm- ის, რომელმაც წარმოქმნა ბატარეის LiFePO4 კათოდური ელემენტებს.

LiFePO4 ბატარეის საფუძველზე

ამ ტიპის ბატარეები იყენებს იგივე ტექნოლოგია აწარმოოს ელექტროენერგია და ჩვეულებრივი Lithium-Ion უჯრედები ჩვენთვის. თუმცა, არსებობს მთელი რიგი მნიშვნელოვანი განსხვავებები მათ შორის. პირველ რიგში, არის ის, რომ საკუთარი ტიპის BMS - მართვის სისტემა, რომელიც იცავს ელექტრო ბატარეის გაზვიადებას და ღრმა გამონადენი, აუმჯობესებს გამძლეობა და იღებს ენერგორესურსების უფრო სტაბილური.

მეორე, LiFePO4, განსხვავებით LiCoO2, ნაკლებად ტოქსიკური. ეს ფაქტი დაშვებული, რათა თავიდან ავიცილოთ ზოგიერთი პრობლემები, რომლებიც დაკავშირებულია გარემოს დაბინძურების. კერძოდ, რათა შეამციროს კობალტის ემისიების გამო არასათანადო განკარგვის ბატარეები.

და ბოლოს, იმის გამო, რომ ნაკლებობა ერთიანი სტანდარტების LFP ელემენტები აქვს სხვადასხვა ქიმიური კომპოზიციები, რომელიც იწვევს ცვალებადობას შესრულების მოდელები მეტი ფართო სპექტრი. გარდა ამისა, ეს დენის წყაროები შენარჩუნება უფრო რთულია და უნდა დაცვით გარკვეული წესები.

ტექნიკური მახასიათებლები

განცხადებაში ნათქვამია, რომ ლითიუმის რკინის ფოსფატი ბატარეის 48 ვოლტი, 36 ვოლტი და 60 ვოლტი მზადდება თანამიმდევრულად დამაკავშირებელი ერთ საკნები, იმიტომ, რომ მაქსიმალური ძაბვის ერთ LFP განყოფილებიანი არ უნდა აღემატებოდეს 3.65 V. აქედან გამომდინარე, შესრულების ყოველი ბატარეის შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდება ერთმანეთისგან - ეს ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, შეკრებისა და ქიმიურ შემადგენლობას.

ანალიზი Performance წარმოგიდგენთ ნომინალური ღირებულების ერთ საკანში.

საუკეთესო რეალიზაციის პოტენციალი თითოეული უჯრედის ბატარეის მიღწეულია Everexceed. Lithium რკინის ფოსფატი ბატარეის Everexceed განსხვავდება ხანგრძლივი ცხოვრება. ყველა ისინი უძლებს 4 ათასი. Charge-დაცლის დაკარგვა მოცულობა 20% -მდე, და შევსება ენერგიის შენახვის ხდება 12-ე წუთზე. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ Everexceed ბატარეები ერთი საუკეთესო წარმომადგენლები LFP-ელემენტებს.

დადებითი და უარყოფითი მხარეები

მთავარი უპირატესობა, რომ ხელსაყრელი სინათლის მიმოიხილავს lithium რკინის ფოსფატი ბატარეის, სხვა წარმომადგენლები, სამოქალაქო რეესტრის სააგენტოს, არის ხანგრძლივობა. ასეთ ელემენტს შეუძლია გაუძლოს 3 ათასზე მეტი ბრალდებით დაცლის ძალაუფლება დონე მცირდება 30% და 2 ათასზე მეტი - .. თუ დაეცა 20%. იმის გამო, რომ ეს საშუალო ბატარეის არის დაახლოებით 7 წლის განმავლობაში.

სტაბილური დატენვის მიმდინარე მეორე მნიშვნელოვანი უპირატესობა LFP-ელემენტებს. გამომავალი ძაბვის რჩება ტოლია 3,2 V სანამ ბრალდება მთლიანად ამოწურა. ეს ამარტივებს გაყვანილობა, აღმოფხვრის საჭიროება ძაბვის რეგულატორები.

უმაღლესი მწვერვალი მიმდინარე - მესამე მათი უპირატესობა. ეს ფუნქცია საშუალებას ბატარეის, რათა მათ მაქსიმალური ძალა კი ძალიან დაბალი ტემპერატურა. ეს უძრავი ქონება აიძულა ავტომობილის მწარმოებლები გამოიყენოთ lithium რკინის ფოსფატი ბატარეის პირველადი დენის წყარო, როდესაც დაწყებული ბენზინის და დიზელის ძრავებისათვის.

ერთად ყველა უპირატესობა, LiFePO4 ბატარეები აქვს ერთი მთავარი პრობლემა - დიდი მასა და ზომები. ეს ზღუდავს მათი გამოყენების გარკვეული სახის მანქანები და ელექტრო ტექნიკა.

თვისებები ოპერაცია

თუ თქვენ შეიძინოთ მზა lithium-ფოსფატი ბატარეები, სირთულეები შენარჩუნება და ოპერაციის თქვენ არ გაქვთ. ყველა იმ ფაქტის გამო, რომ მწარმოებლები ასეთი ელემენტები არიან ჩასმული შევიდა BMS საბჭო, რომელიც თავიდან ასაცილებლად overcharging და აღკვეთს ელემენტს ყველაზე დაბალი დონე.

მაგრამ თუ თქვენ შეიძენთ ინდივიდუალური საკნები (penlight ელემენტები, მაგალითად), მაშინ თქვენ უნდა შევინარჩუნოთ თვალი ბატარეის ძალა მარტო. როდესაც მუხტი დაბლა კრიტიკული დონე (2.00 V ქვემოთ) სწრაფად დაეცემა და მოცულობითი, რაც შეუძლებელია, რომ გადაიხადოთ საკნები. თუ, პირიქით, უნდა overcharged (ზემოთ 3.75 V), საკანში უბრალოდ bulges გამო აირები გაათავისუფლეს.

თუ თქვენ იყენებთ ასეთი ბატარეის ელექტრო მანქანა, მას შემდეგ, რაც 100% დატენვის თქვენ უნდა გაწყვეტა ბატარეის დამტენი. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ბატარეის swells გამო supersaturation დენის.

ოპერაციული წესები

თუ თქვენ აპირებთ გამოიყენოთ lithium-ფოსფატი ელემენტები ციკლური რეჟიმი და ბუფერული, მაგალითად, როგორც წყარო ძალაუფლების ბალანსის შევსება და ერთად მზის ბატარეის, თქვენ უნდა იზრუნოს ამცირებს დონის ბრალდებით 3.40-3.45 V. გაუმკლავდეს ამ ამოცანის ეხმარება "ჭკვიანი" დამტენები რომ ავტომატურად პირველი სრულად აანაზღაუროს მიწოდების ენერგეტიკის, და შემდეგ დაწევა სტრესი დონეზე.

მუშაობის დროს, თქვენ უნდა მონიტორინგი ბალანსი უჯრედების ან გამოყენების სპეციალური დაბალანსება გადახდის (ბატარეის, ისინი აშენდა ელექტრო მანქანა). საკანში imbalance მოუწოდა ასეთი მდგომარეობა, როდესაც სულ ძაბვის მოწყობილობის ნომინალური დონეზე, მაგრამ საკანში ძაბვის ხდება სხვადასხვა.

ეს მოვლენა არის იმის გამო, რომ განსხვავება წინააღმდეგობების ინდივიდუალური სექციები, ცუდი კონტაქტის therebetween. თუ საკნებში სხვადასხვა ძაბვების, და ეს არის მათი არათანაბარი ბრალდებით გამონადენი, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს სიცოცხლის ბატარეის.

აყენებს ბატარეის ექსპლუატაციაში

სანამ გამოყენებით lithium ფოსფატი ბატარეები აწყობილი ცალკე საკნებში, ზრუნვა უნდა იქნას მიღებული დაბალანსების სისტემა, როგორც სექციები შეიძლება ჰქონდეს სხვადასხვა ბრალდებით დონეზე. ამ მიზნით ყველა კომპონენტი ერთმანეთთან პარალელურად და უკავშირდება rectifier, დამტენი. შეერთებული ამიტომ აუცილებელია დააკისროს საკანში 3,6 V.

გამოყენება ბატარეის ლითიუმ რკინის ფოსფატი ელექტრო bike, ალბათ შენიშნა, რომ პირველი წუთი ბატარეის იძლევა მაქსიმალური ძალა, და შემდეგ ბრალდებით სწრაფად ეცემა დონე 3.3-3.0 V. ნუ გეშინია, იმიტომ, რომ ეს არის ნორმალური ფუნქციონირების ბატარეის . ის ფაქტი, რომ მისი მოცულობა (დაახლოებით 90%), მდგომარეობს ამ სპექტრს.

დასკვნა

ეფექტურობა lithium-ფოსფატი ბატარეები 20-30% უფრო მაღალია, ვიდრე სხვა ელემენტები. ამავე დროს, ისინი ემსახურებიან 2-3 წლის უმეტეს ენერგიის სხვა წყაროების, აგრეთვე უზრუნველყოს სტაბილური მიმდინარე მთელ პერიოდში ოპერაცია. ეს ყველაფერი ხაზს უსვამს, რომ ელემენტები წარმოდგენილი ხელსაყრელი ნათელი.

თუმცა, ყველაზე ხალხი იგნორირება და ლითიუმის რკინის ფოსფატი ბატარეის. დადებითი და უარყოფითი მხარეები ბატარეის ფერმკრთალი მათი ღირებულება - ეს არის 5-6-ჯერ მეტი, ვიდრე ჩვეულებრივი, ჩვენთვის ტყვიის მჟავა საკნები. ეს მანქანა ბატარეის ღირს საშუალოდ დაახლოებით 26 ათასი. რუბლს შეადგენს.