Litíum járn fosfat rafhlaða: einkenni, umsókn

Nútíma búnaði á hverjum degi er að verða flóknari og öflugri. Miklar kröfur tækni gerir miklar kröfur til rafhlöður sem nú þarf að sameina afkastamikil, orkunýtni, og hafa aukna framboð á raforku.

Innleiðing nýrra gerða rafbúnaði framleiðslu, hröðun ferlisins - allt þetta eykur á eftirspurn raforku og nútíma rafhlöður geta ekki lengur alltaf að mæta þeim. Til að leysa þetta vandamál, hafa framleiðendur valið að bæta litíum-ion tækni. Svona var fæddur litíum járn fosfat rafhlaða (LiFePO4), sem er hugmyndafræði kominn af Li-jón rafhlöður.

sögulegar upplýsingar

LiFePO4 eða LFP - náttúruleg steinefni ólivín fjölskyldu, var fyrst uppgötvað árið 1996 af vísindamönnum frá Háskólanum í Texas, John Goodenough, sem var að leita leiða til að bæta Li-jón aflgjafa. Áberandi er sú staðreynd að steinefni er með lægri eiturverkun og hærri hitastöðugleika en nokkuð sem vitað er um á þeim tíma á rafskautunum.

Auk þess hittust í náttúrulegu umhverfi, og höfðu lægri kostnað. The aðalæð galli af rafskautum á grundvelli LiFePO4 var lítið rafmagn getu, sem er hvers vegna litíum járn fosfat rafhlaða hefur hætt að þróast.

Rannsóknir í þessa átt voru aftur árið 2003 við Massachusetts Institute of Technology. Hópur vísindamanna sem starfa á stofnun grundvallaratriðum nýja rafhlöðu sem myndi verða í staðinn fyrir the háþróaður Á þeim tíma, Li-jón rafhlöður. Verkefnið áhuga á stórum fyrirtækjum eins og Motorola og Qualcomm, sem leiddi tilkoma rafhlöðu með LiFePO4 bakskaut þætti.

LiFePO4 rafhlaða á grundvelli

Þessi tegund af rafhlöðum notar sömu tækni til að framleiða rafmagn, og venjulegur litíum-frumur fyrir okkur. Hins vegar eru allmörg munur á milli þeirra. Í fyrsta lagi er að nota eigin tegund þess BMS - stjórnkerfi sem ver rafmagns rafhlöðuna úr ofhleðsla og djúpum útskrift, bætir endingu og gerir orkugjafa stöðugri.

Í öðru lagi, LiFePO4, ólíkt LiCoO2, er minna eitrað. Þessi staðreynd leyft að koma í veg fyrir sumir af the vandamál sem tengjast umhverfismengun. Einkum til að draga úr cobalt losun vegna óviðeigandi förgun á rafhlöðum.

Að lokum, vegna skorts á sameinað staðla LFP þættir hafa mismunandi efnasamsetningar, sem veldur breytileiki árangur módel yfir a breiður svið. Í samlagning, þessir máttur vistir viðhald erfiðara og ætti að vera í samræmi við ákveðnar reglur.

tæknilega eiginleika

Það er sagt að litíum járn fosfat rafhlaða 48 volt, 36 volt og 60 volt eru framleidd með því að raðbundinn tengja saman einn frumur, vegna þess hámarks spenna í einum LFP-lið má ekki vera meiri en 3,65 V. Þess vegna er, að flutningur á hverrar rafhlöðu haft veruleg áhrif til mismunandi frá hvor öðrum - það veltur allt á þingi og einkum efnasamsetningu.

Fyrir greiningu á árangur kynna nafnvirði ein einni frumu.

Besta framkvæmd möguleika hvers hólfs í rafhlöðunni hefur verið náð Everexceed. Litíum járn fosfat rafhlaða Everexceed mismunandi langt líf. Allir þeir þolir allt að 4 þúsund. Charge útskrift hringrás með tapi afkastagetu allt að 20%, og endurnýjun geymslu orku fer fram í 12 mínútur. Í ljósi þessa getum við gert til þess Everexceed rafhlöður eru ein af bestu fulltrúum LFP-þætti.

Kostir og gallar

Helstu kostur á því í jákvætt ljós er lögð áhersla á litíum járn fosfat rafhlaða, meðal annars fulltrúum cra, er langlífi. Slík þáttur er fær um að standast meira en 3 þúsund charge útskrift hringrás á afli niður í 30%, og meira en 2 þúsund - .. Ef lækkað um 20%. Vegna þessa meðaltali rafhlaða líf er um 7 ár.

Stable ákæra núverandi er annað mikilvægur kostur LFP-þætti. Framleiðsla spenna er jafnt 3.2 V fyrr en gjaldið er alveg búinn. Þetta einfaldar raflögn, útrýming the þörf fyrir spennu eftirlitsstofnunum.

Hærri hámarki núverandi - þriðji kostur þeirra. Þessi eiginleiki gerir að rafhlaðan að gefa þeim hámarks afl, jafnvel við mjög lágt hitastig. Þessi gististaður hefur beðið ökutækja framleiðendur til að nota litíum járn fosfat rafhlaða sem aðal aflgjafa þegar byrjað bensín og dísel vél.

Ásamt öllum þeim kostum, hafa LiFePO4 rafhlöður einn stór galli - stór massa og mál. Þetta takmarkar notkun þeirra í tilteknum tegundum véla og rafbúnaðar.

Lögun af rekstri

Ef þú kaupir tilbúna litíum-fosfat rafhlöður, erfiðleikar með viðhaldi og rekstri þú munt ekki hafa. Allt þökk sé þeirri staðreynd að framleiðendur slíkra þátta eru sett í BMS borð sem koma í veg ofhleðsla og koma í veg fyrir losun þáttur í lægsta stigi.

En ef þú kaupir einstaka frumur (penlight rafhlöður, til dæmis), þá verður þú að hafa auga á rafgeyminum. Þegar ákæra lækkar niður fyrir hættumörk (2,00 V að neðan) munu fljótt falla og rýmd, sem gerir það ómögulegt að hlaða frumur. Ef þú, þvert á móti, vera overcharged (fyrir ofan 3,75 V), the klefi bulges einfaldlega vegna lofttegunda út.

Ef þú ert að nota slíka rafhlaða fyrir rafmagns bíl, eftir að 100% hleðslu verður þú að aftengja hleðslutækið. Annars rafhlaðan æsir vegna yfirmettunar raflosti.

verklagsreglur

Ef þú ætlar að nota Lithium-fosfat rafhlöður í lotubundin ham og í stuðpúða, til dæmis, eins og a uppspretta af orku-ups eða í tengslum við sól rafhlaða, þú þarft að sjá um að lækka magn af greiðslu til 3.40-3.45 V. takast á við þetta verkefni hjálpar 'sviði' hleðslutæki sem sjálfkrafa fyrsta fullu bæta fyrir afhendingu orku, og þá lækka streitu færnistig.

Á rekstrartíma, þú þarft að fylgjast með jafnvægi fruma eða notkun á sérstökum jafnvægi greiðslu (í rafhlöðunni, þau eru byggð fyrir rafmagns bíl). klefi ójafnvægi sem kallast slíkt ástand, þegar alls spenna tækisins er á nafnverði stigi, en klefi spennu verður öðruvísi.

Þetta fyrirbæri er vegna mismunar á viðnámi einstakra hluta, lélegt samband þar á milli. Ef frumur hafa mismunandi spennur, og það er misjafn þeirra gjald-útskrift, sem dregur verulega úr endingartíma rafhlöðunnar.

Setja rafhlöðuna í notkun

Áður en litíum fosfat rafhlöður saman úr aðskildum frumum, verður að gæta jafnvægi kerfi, sem hlutarnir geta haft mismunandi hleðslu stig. Í þessu skyni allir þættir eru samtengdar samhliða og eru tengd við rectifier, hleðslutæki. United þannig að það er nauðsynlegt að hlaða klefi 3,6 V.

Notkun rafhlaða litíum járn fosfat fyrir rafmagns hjólið, þú sennilega að á fyrstu mínútum rafhlaða gefur hámarksafl, og þá ákæra hratt minnkandi á vettvangi 3.3-3.0 V. Ekki vera hræddur við þetta, vegna þess að það er eðlilegt rekstur rafhlöðu . Sú staðreynd að flestir getu sína (um 90%) liggur í þessu svið.

niðurstaða

Nýtni litíum-phosphate rafhlöður er 20-30% hærri en þessi af öðrum rafhlöðum. Á sama tíma sem þeir þjóna fyrir 2-3 árum lengur en aðrar orkugjafa, auk veita stöðugan straum yfir allt tímabilið í rekstri. Allt þetta er lögð áhersla á þætti fram í jákvætt ljós.

Hins vegar flestir vilja hunsa og litíum járn fosfat rafhlaða. Kostir og gallar af rafhlaða föl fyrir verð þeirra - það er 5-6 sinnum meira en venjulega fyrir okkur að leiða-sýru frumur. Þessi bíll rafhlaða kostar að meðaltali um 26 þúsund. Rúblur.