Litiy temir fosfat batareya: xususiyatlari, dastur

Zamonaviy uskunalar har kuni yanada murakkab va kuchli bo'lib kelmoqda. Yuqori texnologiyalar standartlari endi yuqori ish faoliyatini, energiya samaradorligini birlashtirish va elektr ortdi ta'minoti bo'lishi kerak batareyalar yuqori talablarga qilish.

elektr uskunalar ishlab chiqarish, yangi turdagi joriy etish, jarayonining jadallashuvi - barcha bu elektr talab ortadi, va zamonaviy batareya endi har doim ularni kutib mumkin. Bu muammoni hal qilish uchun ishlab chiqaruvchilar litiy-ion texnologiyasi yaxshilash uchun tanladim. Shunday qilib tug'ilgan litiy temir fosfat batareya Li-ion batareyalar bir mafkuraviy avlodi hisoblanadi (LiFePO4).

tarixiy ma'lumotlar

LiFePO4 yoki LFP, - tabiiy mineral olivin oila, birinchi Li-ion elektr manbalarini yaxshilash yo'llarini qidiradi Texas universiteti, Jon Goodenough, olimlari tomonidan 1996 yilda kashf qilindi. E'tiborga loyiq mineral bir kam zaharli, va vaqt elektrodlar da ma'lum narsadan ko'ra yuqori issiqlik barqarorlikni ega haqiqatdir.

Bundan tashqari, u tabiiy muhitda uchrashdi va kam xarajatli edi. LiFePO4 asosida elektrodlari asosiy kamchiligi litiy temir fosfat batareya ishlab chiqilishi to'xtatgani nega bir kichik elektr quvvati, bo'ldi.

bu yo'nalishda tadqiqotlar Massachusets texnologiya instituti 2003 yilda boshladi. bu vaqt, Li-Ion batareyalar eng ilg'or o'rnini bo'ladi mutlaqo yangi batareya yaratish ustida ish olimlar guruhi. LiFePO4 katod elementlar bilan batareyaning paydo olib, bunday Motorola va Qualcomm ning yirik kompaniyalari, manfaatdor loyiha.

asosida LiFePO4 batareya

batareyalar bu turi elektr ishlab chiqarish uchun bir xil texnologiya va biz uchun odatiy litiy-ion hujayralarni foydalanadi. Biroq, ular orasida muhim farqlar bir qator bor. Birinchidan, BMS o'z turini foydalanish hisoblanadi - boshqaruv tizimi, haddan tashqari va chuqur chiqarish elektr batareya himoya, chidamlilik yaxshilaydi va energiya manbai yanada barqaror qiladi.

Ikkinchidan, LiFePO4, LiCoO2 farqli o'laroq, kam zaharli hisoblanadi. Bu haqiqat atrof-muhit ifloslanishi bilan bog'liq muammolar ba'zi oldini olish imkonini berdi. Xususan tufayli batareyalar noto'g'ri ixtiyoriga kobalt chiqindilarini kamaytirish uchun.

Nihoyat, tufayli yagona standartlar yo'qligi LFP elementlar keng ustida tur Ishlash modellari sabab bo'lgan, har xil kimyoviy tarkibini bor. Bundan tashqari, bu quvvat manbalari xizmat yanada qiyin va ma'lum qoidalarga rioya qilinishi lozim.

texnik xususiyatlari

Bir LFP-bo'limda hududda maksimal kuchlanish Shuning 3,65 V oshmasligi mumkin, chunki litiy temir fosfat batareya 48 sarma, 36 sarma va 60 sarma har batareyaning ishlash darajada may, izchil yagona hujayralarni biriga bog'lash tomonidan ishlab chiqarilgan, deb aytiladi u butun jamoa va alohida kimyoviy tarkibiga bog'liq - bir-biridan farq qiladi.

tahlil ishlashi uchun bitta hujayraning nominal qiymatini taqdim.

batareyaning har individual hujayraning salohiyatini yaxshi tushunish Everexceed etib kelmoqda. Litiy temir fosfat batareya uzoq umr farq Everexceed. Barcha ular uchun 20% imkoniyatlarini yo'qotish bilan 4 ming. Qo'lga-chiqarish tsikllari qadar bardosh mumkin, va energiya saqlash to'ldirish 12 daqiqa ichida amalga oshiriladi. Bu hisobga olib, biz Everexceed batareya LFP-elementlar eng yaxshi vakillaridan biri, deb xulosa qilish mumkin.

Afzalliklari va kamchiliklari

qulay nur bu asosiy afzalligi, DMQ boshqa vakillari orasida litiy temir fosfat batareya, ta'kidlaydi uzoq umr. .. 20% pasaydi bo'lsa - bunday element 30% gacha pasayadi, va 2 mingdan ziyod bir quvvat darajasida 3 mingdan ziyod zaryad-chiqarish ko'chadan bardosh bera oladi. Chunki, bu o'rtacha batareya hayot 7 yil taxminan hisoblanadi.

Barqaror zaryad joriy LFP-elementlar ikkinchi muhim afzalligi hisoblanadi. zaryad butunlay holdan toygan bo'ladi qadar chiqish kuchlanish 3,2 V ga teng bo'lib qoladi. Bu kuchlanish muharriridan bo'lgan ehtiyoj yo'q, simi osonlashtiradi.

Oliy cho'qqisi joriy - ularning foyda uchinchi. Bu xususiyat batareya ham juda past haroratlarda ularga maksimal quvvat berish uchun imkon beradi. Bu xususiyat benzin va dizel dvigatellari boshlash paytida asosiy elektr manbai sifatida litiy temir fosfat batareya foydalanish avtomobil ishlab chiqaruvchilari sabab bo'ldi.

katta massaga va yo'nalishlarini - birgalikda barcha afzalliklari bilan, LiFePO4 batareya bir katta ahvolga tushgan bor. Bu texnika va elektr uskunalar ayrim turlarini o'z foydalanishni cheklaydi.

operatsiya xususiyatlari

Agar tayyor litiy-fosfat batareya sotib bo'lsa, texnik va amaliyot bilan qiyinchiliklar Agar yo'q qiladi. Bunday elementlar ishlab chiqaruvchilari Chunki haddan tashqari quvvatlash oldini olish va eng past darajaga chiqarish elementi oldini BMS kengashi joylashtirilgan ekanligiga barcha rahmat.

birma-bir kameralar (masalan penlight batareya,) sotib bo'lsa, bas, siz yolg'iz batareyaga bir ko'z tutish kerak. zaryad muhim darajada ostiga tushganda (quyida 2.00 V) tez imkonsiz hujayralarni zaryadlash qilish, kuz va sig'im bo'ladi. Agar, aksincha, (3,75 V yuqorida) overcharged bo'lsa, hujayra shunchaki ozod gazlar tufayli hosilalar.

Agar elektr avtomobil uchun bunday batareya foydalanayotgan bo'lsangiz, 100% keyin batareya zaryadlovchini ajratib kerak zaryad. Aks holda, batareya elektr urishini haddan tashqari doygunluk tufayli olmoqda.

operatsion qoidalari

Agar elektr-ups manbai sifatida yoki bir quyosh batareyasi bilan birgalikda, masalan, tsiklik rejimida bir tampon bir litiy-fosfat batareyalaridan foydalaning rejalashtirayotgan bo'lsangiz, V. bilan engish 3.40-3.45 uchun mas'ul darajasini pasaytirish g'amxo'rlik qilish kerak bu vazifa avtomatik ravishda birinchi to'liq energiyasi yetkazib berish bo'yicha qoplash, keyin stress darajasini pasaytirish "aqlli" zaryadlovchi yordam beradi.

ish paytida, hujayralari muvozanatni yoki maxsus muvozanat to'lash foydalanishni (batareya, ular elektr avtomobil uchun qurilgan) kuzatib borish kerak. qurilmaning umumiy kuchlanish nominal darajada bo'lsa hujayra nomutanosiblik, bunday davlat deb ataladi, lekin hujayra kuchlanish turli bo'ladi.

Bu hodisa tufayli individual bo'limlari, kambag'al aloqa bas qarshilik farq hisoblanadi. hujayralar turli keskinliklarni bor, va agar u sezilarli darajada batareya xizmat muddatini qisqartiradi, ularning notekis zaryad-chiqarish hisoblanadi.

ishga batareya qo'yib

bo'limlar turli zaryad darajasini bo'lishi mumkin, deb alohida hujayralar tomonidan yig'ilgan litiy, fosfor batareya foydalanishdan oldin, saqlash, muvozanat tizimini olinishi kerak. Bu maqsadda barcha komponentlar parallel bog'lanadi va doğrultucu, bir zaryadlovchi ulangan. Birlashgan Shunday qilib, 3,6 V. xonasida zaryad qilish zarur

elektr velosiped uchun batareya litiy temir fosfat foydalanib, siz, ehtimol batareya birinchi daqiqada maksimal quvvat beradi, va keyin zaryadlash tez u batareya normal ishlashi, chunki, bu qo'rqma 3.3-3.0 V. darajasiga tushib ekanligini tushunib etdim . haqiqat uning quvvati (taxminan 90%) eng ushbu oralig'ida joylashgan.

xulosa

Samaradorligi litiy-fosfat batareya boshqa batareyalar ko'ra 20-30% yuqori. Shu bilan birga, ular boshqa kuch manbalari ko'proq vaqt 2-3 yil xizmat, shuningdek, butun faoliyati davomida barqaror tokini beradi. Barcha bu qulay nur taqdim elementlarni ta'kidlaydi.

Biroq, ko'p odamlar e'tiborsizlik va litiy temir fosfat batareya bo'ladi. Taroziga va batareya Kamchiliklari ularning narxi oldin rangi o'chgan - AQSh hujayralarni-kislotasi olib uchun odatdagidan 5-6 barobar ko'pdir. Bu avtomobil batareya haqida 26 ming o'rtacha turadi. Rubles.