Lithium-Eisen-Phosphat-Akku: Eigenschaften, Anwendung

Datum:

2018-12-08 16:40:19

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Die Moderne Ausrüstung von Tag zu Tag immer komplexer und leistungsfähiger. Die hohen Standards der Technik hohe Anforderungen an die batterierichtlinie, die müssen jetzt kombinieren eine hohe Leistung, Energieeffizienz und verlängerter Reichweite besitzen Strom.

Lithium-Eisen-Phosphat-Akku

Die Einführung neuer Arten von elektrischen Anlagen in der Produktion, die Beschleunigung des technologischen Prozesses – all dies erhöht die Anforderungen an die Stromerzeugung, und die modernen Akkus nicht immer erfüllen können. Um dieses Problem zu beheben Produzenten ging auf dem Weg der Verbesserung der Lithium-Ionen-Technologie. So entstand Lithium-Eisen-Phosphat-Akku (LiFePO4), die ideologische Nachkomme Li-ion-Batterien.

Historischer hintergrund

LiFePO4 oder LFP, ü Natürliche Familie Mineral Olivin, zum ersten mal entdeckt wurde 1996 von Wissenschaftlern der Universität von Texas-John Гуденафом, der suchte Wege zur Verbesserung der Lithium-Ionen-Stromquellen. Bemerkenswert war die Tatsache, dass dieses Mineral besaß eine geringere Toxizität und höhere thermische Beständigkeit als alle damals bekannten Elektroden.

Darüber hinaus traf er sich in einer natürlichen Umgebung und besaß einen kleineren Wert. Der größte Nachteil von Elektroden auf der Basis von LiFePO4 wurde eine kleine электроемкость, weshalb Lithium-Eisen-Phosphat-Akku aufgehört entwickelt werden.

Batterie für Elektrofahrzeug

Die Forschung in dieser Richtung fortgesetzt wurden im Jahr 2003 am Massachusetts Institute of Technology. Das Team der Wissenschaftler arbeitete an der Entwicklung eines prinzipiell neuen AKB, die der Ersatz der progressiven damals Li-ion-Batterien. Das Projekt interessiert die großen Unternehmen wie Motorola und Qualcomm, was brachte die Entstehung von Batterien mit LiFePO4 катодными Elementen.

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AKB auf Basis von LiFePO4 Zellen

Diese Art von Batterien nutzt die Technologie der Erzeugung von Strom, und was uns vertraut Lithium-Ionen-Zellen. Doch zwischen Ihnen gibt es auch einige signifikante Unterschiede. Erstens ist es die Nutzung des eigenen Typs BMS ü - System, das schützt die Akkumulatoren vor überladung und zu starker Entladung erhöht die Lebensdauer der Energiequelle und macht stabiler.

Zweitens, LiFePO4, im Gegensatz zu LiCoO2, weniger toxisch. Diese Tatsache erlaubt, zu vermeiden einige der Probleme im Zusammenhang mit der Umweltverschmutzung. Insbesondere die Emissionen von Kobalt in die Atmosphäre der Fahrzeugbatterie bei unsachgemäßer Entsorgung.

Schließlich, aus Mangel an einheitlichen Standards LFP-Elemente besitzen eine verschiedene Chemische Zusammensetzung, was zu einer Variation der technischen Merkmale von Modellen in einem breiten Spektrum. Außerdem Datenservice Netzteile komplexer sein sollte mit der Einhaltung bestimmter Regeln.

Technische Daten

Es ist Wert zu sagen, dass Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien 48 Volt, 36 Volt und 60 Volt werden durch die serielle Verbindung der einzelnen Zellen untereinander, denn die maximale Spannung einer LFP-Sektion darf nicht mehr als 3,65 V. die technischen Indikatoren für jede Batterie unterscheiden kann zwischen sich – alles hängt von der Baugruppe und einer bestimmten chemischen Zusammensetzung.

Für die Analyse von technischen Daten hier sind die nominalen Werte einer einzelnen Zelle.elektrische Energiespeicher

Die Beste Umsetzung der Funktionen jeder einzelnen Zelle erreicht wurde AKB Everexceed. Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus Everexceed sich einer langen Lebensdauer. Nur Sie sind in der Lage zu widerstehen bis zu 4 tausend Ladezyklen, was mit dem Verlust der Kapazität bis zu 20% und die Auffüllung der Reserve von Energie erfolgt für 12 Minuten. Vor diesem hintergrund kann man folgern, dass die Batterien Everexceed sind einige der besten Vertreter der LFP-Elemente.

Vorteile und Nachteile

Der Hauptvorteil, die in einem günstigen Licht markiert Lithium-Eisen-Phosphat-Akku unter anderem Vertreter der AKB ist die Haltbarkeit. Ein solches Element ist in der Lage zu widerstehen mehr als 3 tausend Ladezyklen durch sinkende Strom bis 30%, und mehr als 2 tausend – bei einem Sturz von bis zu 20%. Dadurch ist die Durchschnittliche Lebensdauer der Batterien beträgt etwa 7 Jahre.

Stabile Ladestrom ist der zweite wichtige Vorteil von LFP-Elemente. Die Spannung am Ausgang bleibt unverändert bei 3,2 V, solange die Ladung nicht vollständig ausgeschöpft. Dies vereinfacht den Schaltplan, entfällt die Notwendigkeit der Nutzung der ldo-Spannungs -.

Lithium Eisen Phosphat Batterien 48 Volt

Höhere Spitzenstrom – das Dritte ist Ihr Vorteil. Diese Eigenschaft AKB können Sie Ihnen geben und die maximale Leistung auch bei niedrigen Temperaturen. Diese Eigenschaft veranlasste Autohersteller verwenden Lithium-Eisen-Phosphat-Akku als primäre Energiequelle beim starten von Benzin-und Dieselmotoren.

Zusammen mit all den Vorteilen, LiFePO4 Batterie haben einen großen Nachteil – die große Masse und Maße. Dies schränkt Ihre Verwendung in bestimmten Arten von Maschinen und elektrischen Geräten.

Bedienung Features

Wenn Sie kaufen fertige Lithium-Phosphat-Akkus, die etwas Schwierigkeiten mit der Bedienung undBedienung werden Sie nicht haben. Alle aufgrund der Tatsache, dass die Hersteller einbauen in Elemente BMS platine, die nicht erlauben, überladung und geben nicht entladen, das Element bis zu äußerst niedrigen Niveau.

Batterie Lithium Eisen Phosphat für Elektro-Fahrräder

Aber wenn Sie kaufen einzelne Zellen (mit den Mignonzellen, zum Beispiel), dann müssen Sie den überblick über den Ladezustand selbst. Beim fallen der Ladung unter den kritischen Wert (unter 2,00) beginnt zu sinken und die Kapazität, wird es unmöglich machen, dass das aufladen der Elemente. Wenn Sie, im Gegenteil, verhindern überladung (über 3,75 In), die Zelle einfach vzduetsya wegen der Eierschale entwickelte Gase.

Wenn Sie eine derartige Batterie für Elektrofahrzeug, das nach 100% laden müssen Sie das Ladegerät abgetrennt haben. Ansonsten Batterie Anschwellen wegen übersättigung Stromschlägen.

Verordnungen

Wenn Sie planen, verwenden Sie einen Lithium-Phosphat-Batterien sind nicht im Loop-Modus, sondern in einem Puffer, Z. B. als Stromversorgung USV oder zusammen mit einer Solarbatterie, dann müssen Sie kümmern sich um die Absenkung der Ladezustand bis zu 3,40-3,45 V., diese Aufgabe zu Bewältigen helfen „intelligente“ Ladegeräte, die im Automatik Modus zunächst vollständig machen sich einen Vorrat an Energie, und dann senken die Spannung.

Während des Betriebs müssen Sie die Folgen der Balance von Zellen, oder verwenden Sie spezielle Strangregulierventile Leiterplatte (Batterie für ein Elektrofahrzeug sind Sie bereits integriert). Ungleichgewicht der Zellen bezeichnet einen Zustand, wenn die Gesamtspannung des Geräts bleibt auf der nominalen Ebene, aber die Spannung der Zellen wird anders.Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus vor-und Nachteile

Ein Ähnliches Phänomen tritt aufgrund der Differenz der widerstände der einzelnen Abschnitte, schlechten Kontakt zwischen Ihnen. Wenn die Zellen haben unterschiedliche Spannung, und dann ungleichmäßig geschieht Aufladung-Entladung, das reduziert die Lebensdauer der Batterie.

Eingabe Batterien in Betrieb

Vor dem Einsatz von Lithium-Phosphat-Batterien, die aus einzelnen Zellen, müssen Sie die Pflege der Abwägung des Systems, da die Sektionen können einen unterschiedlichen Ladezustand. Für alle diese Komponenten parallel miteinander verbunden sind und eine Verbindung zum Gleichrichter, Ladegerät. Die auf diese Art der Zelle ist es notwendig aufladen von bis zu 3,6 V.Lithium Eisen Phosphat Akkus everexceed

Unter Verwendung der Lithium-Eisen-Phosphat für Elektro-Fahrräder, haben Sie wahrscheinlich bemerkt, dass in den ersten Minuten der Arbeit der Batterie eine maximale Leistung, und dann die Ladung fällt schnell auf das Niveau von 3,3-3,0 V. sollten Nicht Angst davor, denn es ist der normale Betrieb der Batterie. Die Tatsache, dass der Großteil der Kapazität (etwa 90%) liegt in diesem Bereich.

Fazit

Der Wirkungsgrad der Lithium-Phosphat-Batterien auf 20-30% höher als bei anderen Akkus. Dabei dienen Sie auf 2-3 Jahre länger als andere Energiequellen, sondern auch stabil liefern Strom während der gesamten Betriebszeit. All dies markiert die dargestellten Elemente in einem günstigen Licht.

Aber die meisten Menschen so ignorieren Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus. Vor-und Nachteile AKB verblassen vor Ihren Preis – es ist 5-6 mal mehr als bei den bekannten Blei-Säure-Elementen. Eine solche Batterie für das Auto im Durchschnitt kostet etwa 26 tausend Rubel.


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Alin Trodden - autor des Artikels, Herausgeber
"Hi, ich bin Alin Trodden. Ich schreibe Texte, lese Bücher und suche nach Eindrücken. Und ich bin nicht schlecht darin, dir davon zu erzählen. Ich freue mich immer, an interessanten Projekten teilzunehmen."

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