Γρήγορα να καταλάβει των χαρακτηριστικών και παράμετροι έξι κοινών μπαταριών λίθιου (5/6)

Φωσφορικό άλας σιδήρου λίθιου (LiFePO 4)

Το 1996, το Πανεπιστήμιο του Τέξας ανακάλυψε ότι το φωσφορικό άλας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως υλικό καθόδων για τις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λίθιου. Το φωσφορικό άλας λίθιου έχει τις καλές ηλεκτροχημικές ιδιότητες και τη χαμηλή αντίσταση. Αυτό επιτυγχάνεται από τα υλικά καθόδων φωσφορικού άλατος νανομέτρων. Τα κύρια πλεονεκτήματα είναι υψηλή εκτιμημένη τρέχουσα και μακριά ζωή κύκλων, καλή θερμική σταθερότητα, ενισχυμένες ασφάλεια και ανοχή στην κατάχρηση.

Εάν στην υψηλή τάση κρατιέται για πολύ καιρό, το φωσφορικό άλας λίθιου είναι πιό ανεκτικό σε όλους τους όρους χρέωσης και έχει τη λιγότερη πίεση από άλλο λίθιο ιονικά συστήματα. Το μειονέκτημα είναι ότι η χαμηλότερη ονομαστική τάση της μπαταρίας 3.2V καθιστά τη συγκεκριμένη ενέργεια χαμηλότερη από αυτή της κοβάλτιο-ναρκωμένης λίθιο-ιονικής μπαταρίας. Για τις περισσότερες μπαταρίες, η χαμηλή θερμοκρασία μειώνει την απόδοση, και η υψηλότερη θερμοκρασία αποθήκευσης κονταίνει τη ζωή υπηρεσιών, συμπεριλαμβανομένου του φωσφορικού άλατος λίθιου. Το φωσφορικό άλας λίθιου έχει υψηλότερος self-discharge από άλλες λίθιο-ιονικές μπαταρίες, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν στα προβλήματα γήρανσης και ισορροπίας. Αν και μπορεί να αντισταθμιστεί με τη χρησιμοποίηση των υψηλής ποιότητας μπαταριών ή των προηγμένων συστημάτων διαχείρισης μπαταριών, και οι δύο μέθοδοι αυξάνουν το κόστος των πακέτων μπαταριών. Η διάρκεια ζωής μπαταρίας είναι πολύ ευαίσθητη στις ακαθαρσίες στη διαδικασία παραγωγής και δεν μπορεί να αντισταθεί τη νάρκωση νερού. Λόγω της ύπαρξης των ακαθαρσιών νερού, μερικές μπαταρίες έχουν μια ελάχιστη ζωή μόνο 50 κύκλων. Το σχήμα 9 συνοψίζει τις ιδιότητες του φωσφορικού άλατος λίθιου.

Το φωσφορικό άλας λίθιου χρησιμοποιείται συνήθως για να αντικαταστήσει τις lead-acid μπαταρίες εκκινητών. Οι μπαταρίες τεσσάρων σειρών παράγουν 12.80V, παρόμοιο με έξι lead-acid μπαταρίες 2V. Το όχημα φορτώνει το οξύ μολύβδου σε 14.40V (2.40V/battery) και διατηρεί το επιπλέον κράτος δαπανών. Η κυμαινόμενη δαπάνη σχεδιάζεται για να διατηρήσει το πλήρες επίπεδο δαπανών και να αποτρέψει sulfation των lead-acid μπαταριών.

Με να συνδέσει τέσσερις μπαταρίες φωσφορικού άλατος λίθιου σωρηδόν, η τάση κάθε μπαταρίας είναι 3.60V, το οποίο είναι η σωστή πλήρης τάση δαπανών. Σε αυτό το σημείο, η δαπάνη πρέπει να αποσυνδεθεί, αλλά συνεχίζει να χρεώνει οδηγώντας. Το φωσφορικό άλας λίθιου ανέχεται κάποια υπερφόρτωση εντούτοις, η μηχανική πίεση των μπαταριών φωσφορικού άλατος λίθιου μπορεί να αυξηθεί επειδή τα περισσότερα οχήματα διατηρούν μια τάση 14.40V για πολύ καιρό κατά τη διάρκεια των μακριών ταξιδιών. Ο χρόνος θα μας πει πόσο καιρό το φωσφορικό άλας λίθιου μπορεί να αντισταθεί την υπερφόρτωση ως υποκατάστατο των lead-acid μπαταριών. Η χαμηλή θερμοκρασία μειώνει επίσης την απόδοση των ιόντων λίθιου, η οποία μπορεί να έχει επιπτώσεις στη δυνατότητα ξεκινήματος σε ακραίες περιπτώσεις.

Σχήμα 9: Διάγραμμα αραχνών των χαρακτηριστικών μπαταριών φωσφορικού άλατος λίθιου.

Το φωσφορικό άλας λίθιου έχει την καλή ασφάλεια και τη μακράς διαρκείας, μέτρια συγκεκριμένη ενέργεια και την ενισχυμένη self-discharge δυνατότητα.

Παρεχόμενος από Cadex

Συνοπτικός πίνακας

Φωσφορικό άλας σιδήρου λίθιου: LiFePO4 κάθοδος, από γραφίτη άνοδος

Σύντμηση: Το φωσφορικό άλας LFP ή λίθιου, άρχισε το 1996

Τάση 3,20, ονομαστική αξία 3.30V Χαρακτηριστική λειτουργούσα σειρά 2.5-3.65V

Συγκεκριμένη ενέργεια (ικανότητα) 90-120 Wh/kg

Χρέωση (ποσοστό Γ) 1C χαρακτηριστική, χρεώνοντας σε 3.65V χαρακτηριστικός 3ωρος χρόνος χρέωσης

Η απαλλαγή (ποσοστό Γ) 1C, 25C είναι εφικτή σε μερικούς πυρήνες 40A σφυγμός (2s) 2.50V που κόβεται (ζημία που προκαλείται από λιγότερο από 2V)

Ζωή 1000-2000 κύκλων (εξαρτώμενη από το βάθος και τη θερμοκρασία απαλλαγής)

Ο θερμικός δραπέτης 270 μπαταρία Γ (518 Φ) είναι πολύ ασφαλής ακόμα κι αν είναι πλήρες της ηλεκτρικής ενέργειας.

Σενάρια εφαρμογής για τις φορητές και σταθερές εφαρμογές που απαιτούν το υψηλές ρεύμα και τη διάρκεια φορτίων

Σημείωση: Πολύ επίπεδη καμπύλη απαλλαγής τάσης αλλά χαμηλή ικανότητα. Ο ασφαλέστερος

Ένα από τα ιόντα λίθιου. Για τις ειδικές αγορές. Υψηλός self-discharge.

Πίνακας 10: Χαρακτηριστικά του φωσφορικού άλατος σιδήρου λίθιου