Lítio-ferro-фосфатный bateria: características, a aplicação de

Os equipamentos avançados dia-a-dia torna-se mais complexo e poderoso. Altos padrões de tecnologia rigorosas para o pacote baterias, que agora deve combinar alta performance, eficiência energética e ter maior capacidade de energia.

A Introdução de novos tipos de equipamentos elétricos em produção, a aceleração do processo – tudo isso aumenta os requisitos de fontes de energia, e as baterias já que nem sempre podem satisfazer-lhes. Para resolver esse problema, os fabricantes percorreram o caminho de melhorias de iões de lítio tecnologia. Assim nasceu a bateria de lítio-ferro-фосфатный de lítio (LiFePO4), que é o pensamento descendente de baterias Li-ion.

Histórico

LiFePO4, ou LFP, – natural mineral da família оливин, foi encontrado pela primeira vez em 1996, cientistas da universidade do Texas, John Гуденафом, que estava à procura de um caminho de melhorias de Li-ion de fontes de energia. Notável tornou-se o facto de que este mineral possuía a menor toxicidade e maior resistência térmica do que os conhecidos naquele momento eletrodos.

Além disso, ele reuniu-se com o ambiente natural e tinha o menor valor. A principal desvantagem de eletrodos na base de LiFePO4 tornou-se uma pequena capacidade elétrica, deixando de lítio-ferro-фосфатный a bateria parou de ser desenvolvido.

A Pesquisa nesta direção foram renovados no ano de 2003, no instituto de tecnologia de Massachusetts. Uma equipe de cientistas trabalhando na criação de um novo ACUMULADOR, que seria um substituto mais progressistas no momento das baterias Li-ion. O projeto tem interesse para as grandes empresas, como a Motorola e a Qualcomm, que trouxe o surgimento de baterias de LiFePO4 катодными elementos.

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CRA com base em LiFePO4

Este tipo de baterias usa a mesma tecnologia de geração de energia, que e familiares para nós bateria de lítio-ion. No entanto, entre elas há uma série de diferenças significativas. Em primeiro lugar, é o uso de seu próprio tipo de BMS – sistema de controle, que protege acumuladores de sobrecarga e de uma forte descarga, aumenta a vida útil e faz com que a fonte de energia mais estável.

Em segundo lugar, LiFePO4, ao contrário do LiCoO2, menos tóxico. Este fato permitiu a evitar uma série de problemas relacionados com a poluição do meio ambiente. Em particular, reduzir as emissões de cobalto para a atmosfera quando o descarte inadequado CRA.

Finalmente, devido à falta de padrões uniformes LFP elementos possuem várias composição química, o que leva a uma variação de características técnicas modelos em uma ampla gama. Além disso, o serviço de dados de fontes de alimentação mais complexa e deve ocorrer com a observância de certas regras.

Características

Vale a pena dizer que o lítio-ferro-fosfatados baterias de 48 Volts, 36 Volts e 60 Volts feita através de uma conexão serial entre si células individuais, pois a máxima tensão em um LFP-a seção não pode exceder 3,65 В. Portanto, os indicadores de desempenho técnico de cada CRA podem diferir entre si – tudo depende do conjunto e específico composição química.

Para a análise das características técnicas damos valores de uma determinada célula.

A Melhor implementação de recursos de cada célula individual, foi atingido no CRA Everexceed. Lítio-ferro-fosfatados baterias Everexceed diferem uma longa vida útil. Apenas eles são capazes de suportar até 4 тыс. de ciclos de carga-descarga com a perda de capacidade de até 20%, e suprir o estoque de energia ocorre por 12 minutos. Considerando isso, pode-se inferir que a bateria Everexceed são alguns dos melhores representantes do LFP-itens.

Vantagens e desvantagens

A Principal vantagem que a luz favorável destaca lítio-ferro-фосфатный bateria, entre outros representantes do CRA, é a durabilidade. Tal elemento é capaz de suportar mais de 3 тыс. de ciclos de carga-descarga em caso de queda do nível de energia em até 30%, e mais de 2 тыс. – em caso de queda de até 20%. Graças a isso, a média de vida útil da bateria é de cerca de 7 anos de idade.

Estável a corrente de carga é a segunda vantagem importante LFP-elementos. A tensão de saída permanece igual a 3,2 Em até que a carga não será esgotado. Isso permite simplificar o esquema de ligação, o que elimina a necessidade do uso de reguladores de tensão.

Mais alta corrente de pico – terceiro, a sua vantagem. Esta propriedade CRA lhes permite emitir a potência máxima, mesmo a temperaturas muito baixas. Esta propriedade levou montadoras usar o lítio-ferro-фосфатный a bateria como fonte primária de energia quando você inicia a gasolina e motores diesel.

, Juntamente com todas as vantagens apresentadas, LiFePO4 bateria têm uma grande desvantagem – a grande massa e dimensões. Isso limita a sua utilização em alguns tipos de máquinas e equipamentos elétricos.

Características de operação

Se você compra pronto a bateria de iões de fosfatados baterias, dificuldades com a manutenção efuncionamento você não vai ter. Tudo graças ao fato de que os produtores têm em itens da placa BMS, que não permitem a sobrecarga e não dão a esgotar-se o item até o limite de baixo nível.

Mas se você adquirir a células individuais (baterias de lanterna, por exemplo), então você terá que monitorar o nível de carga própria. Quando a energia da bateria cair abaixo do nível crítico (abaixo de 2,00) começa a cair, e a capacidade, que tornam impossível o carregamento de elementos. Se, pelo contrário, admita перезаряд (acima de 3,75), a célula simplesmente вздуется devido cindida gases.

Se você estiver usando um semelhante a uma bateria de carro eletrico, após a 100% de carga, você deve desligar o carregador. Caso contrário, a bateria разбухнет devido a uma sobrecarga de choque elétrico.

As Regras de operação

Se você pretende usar a bateria de iões de fosfatados da bateria não cíclica de modo, e em buffer, por exemplo, como fonte de energia UPS ou em conjunto com uma bateria solar, então você precisa tomar cuidado com o rebaixamento do nível de carga de até 3,40-3,45 В. Lidar com esta tarefa ajudam ão inteligente» carregadores de bateria, que no modo automático, em primeiro lugar totalmente fazem-se para o fornecimento de energia e, em seguida, abaixam o nível de tensão.

Durante a operação, você deve acompanhar o saldo de células ou especiais, com válvula de balanceamento de bordo (bateria de carro eletrico eles já estão incorporados). Um desequilíbrio de células chamam a este estado, quando a tensão total de um dispositivo permanece nos seus valores nominais, e, aqui, uma tensão de células torna-se várias.

Um fenômeno Semelhante ocorre devido a diferença de resistência seções distintas, mau contato entre eles. Se as células possuem várias tensão, e de forma desigual é a sua carga-descarga, o que reduz drasticamente a vida útil do ACUMULADOR.

A Entrada da bateria em funcionamento

Antes de utilizar a bateria de iões de fósforo baterias, recolhidos a partir de células individuais, é necessário tomar cuidado sobre o balanceamento do sistema, assim como as partições podem ter diferentes níveis de carga. Para isso, todos os componentes em paralelo estão interligados e conectados a выпрямителю, ao carregador. Os estados, portanto, a célula precisa de carregar até 3,6 В.

Usando a bateria de lítio-ferro-фосфатный para электровелосипеда, você certamente já percebeu que nos primeiros minutos de trabalho CRA gera uma potência máxima e, em seguida, a carga rapidamente cai para o nível de 3,3 3,0 В. Não vale a pena ter medo, porque é um trabalho normal da bateria. O fato é que a capacidade de armazenamento (cerca de 90%) encontra-se exatamente neste intervalo.

Conclusão

A EFICIÊNCIA de baterias de iões de lítio fosfato de bateria de 20 a 30% maior que a de outras baterias. Eles servem de 2 a 3 anos a mais do que outras fontes de energia, além de fornecer corrente estável ao longo de todo o período de funcionamento. Tudo isso destaca apresentados itens em uma luz favorável.

No Entanto, a maioria das pessoas e irá ignorar a de lítio-ferro-fosfatados baterias. Prós e contras CRA empalidecem diante de seu preço – ela 5-6 vezes mais que o habitual para nós, a bateria de chumbo-ácido de elementos. Esta bateria para o carro, em média, cerca de 26 тыс. rublos.