Ⅰ:Ličio geležies fosfato baterijų (LiFePO4) apžvalga
Kas yra ličio geležies fosfato baterija (LiFePO4)? LiFePO4 akumuliatoriuje kaip teigiamo elektrodo medžiaga naudojamas ličio geležies fosfatas. Vieno LiFePO4 akumuliatoriaus vardinė įtampa yra 3,2 V, o įkrovimo išjungimo įtampa yra 3,6 V ~ 3,65 V. LiFePO4 palaiko plėtrą ir kaupia didelio masto elektros energiją suformavus energijos kaupimo sistemą. LiFePO4 akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema susideda iš LiFePO4 akumuliatoriaus bloko, baterijų valdymo sistemos (BMS), lygintuvo, keitiklio, centrinės stebėjimo sistemos, transformatoriaus ir kt.
Kaip visi žinome, populiarumas rinkoje ir toliau auga, o tai lemia LiFePO4 akumuliatoriaus charakteristikos:
1. Geros saugos savybės, ilgas ciklo tarnavimo laikas, nedega ir nesprogsta, kai perkraunama;
2. Geras veikimas aukštoje temperatūroje, darbo temperatūros diapazonas 20 laipsnių ~ 70 laipsnių;
3. Ilgas ciklo tarnavimo laikas, didesnis arba lygus 4000 kartų;
4. Greitas įkrovimas su 1C-5C greito įkrovimo galimybe
sutrumpinti įkrovimo laiką;
5. Aukšta darbinė įtampa ir didelis energijos tankis
6. Žalia ir aplinkos apsauga, nėra kenksmingų medžiagų, neteršiama aplinka;
7. Didelė ekonominė nauda, atsinaujinanti energija;
Ⅱ: LiFePO4 akumuliatoriaus konstrukcinės charakteristikos:
1. Teigiamas elektrodas: LiFePO4 su olivino struktūra, teigiamas elektrodas jungia aliuminio foliją;
2. Neigiamas elektrodas: sudarytas iš anglies arba grafito; neigiamas elektrodas jungia varinę foliją.
3. Diafragma: Diafragma atskiria bateriją nuo teigiamo elektrodo; diafragmos medžiaga yra polimeras;
4. Elektrolitai: tokie kaip ličio heksafluorofosfatas, ličio perchloratas, ličio tetrafluoroboratas ir kt.
5. Elektrolitas: etileno karbonatas, propileno karbonatas, dimetilkarbonatas, etilo butiratas, fluoretileno karbonatas, ličio bisoksalato boratas, ličio heksafluorofosfatas.
6. Izoliacinės medžiagos, apsauginiai vožtuvai, sandarinimo žiedai, apvalkalai ir kt.
Ⅲ: LiFePO4 akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo principas
Trumpai tariant, įkrovimo proceso metu LiFePO4 teigiamame elektrode esantys ličio jonai Li plius migruoja į neigiamą elektrodą per polimero separatorių; iškrovos proceso metu neigiamame elektrode esantys ličio jonai Li plius per separatorių vėl migruoja į teigiamą elektrodą.
Įkrovimo principas: Kai akumuliatorius įkraunamas, ličio jonai migruoja iš LiFePO4 kristalo į kristalo paviršių. Veikiant elektrinio lauko jėgai, Li plius patenka į elektrolitą, praeina per separatorių, tada per elektrolitą migruoja į grafito kristalo paviršių ir įsiterpia į grafito gardelę. Elektronai per laidininką teka į aliuminio folijos kolektorių. Praeikite per skirtuką, teigiamą polių, išorinę grandinę, neigiamą polių ir neigiamą polių, tekėdami į neigiamo poliaus vario folijos kolektorių. Galiausiai jis teka į neigiamą grafito elektrodą per laidininką, kad subalansuotų neigiamo elektrodo krūvį. Po to, kai ličio jonai yra deinterkaluoti iš ličio geležies fosfato, ličio geležies fosfatas virsta geležies fosfatu.
Iškrovimo principas: Kai akumuliatorius išsikrauna, ličio jonai yra deinterkaluojami nuo grafito kristalo, patenka į elektrolitą, o tada praeina per separatorių, migruoja į ličio geležies fosfato kristalo paviršių per elektrolitą ir vėl įdedami į grotelę. ličio geležies fosfatas. Elektronai per laidininką teka į vario folijos kolektorių. Ir teka į teigiamo elektrodo aliuminio folijos kolektorių per skirtuką, akumuliatoriaus neigiamą polių, išorinę grandinę, teigiamą polių ir teigiamą polių. Tada per laidininką teka į ličio geležies fosfato teigiamą polių ir teigiamas krūvis subalansuojamas. Ličio jonams įsiterpus į geležies fosfato kristalą, geležies fosfatas virsta ličio geležies fosfatu.
Įkrovimo ir iškrovimo principas
LiFePO4 akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemos įkrovimo ir iškrovimo principas: Įkrovimo etape energijos kaupimo sistemą įkrauna pertraukiamas maitinimo šaltinis arba elektros tinklas. Kintamoji srovė išlyginama į nuolatinę srovę per lygintuvą, kad būtų įkrautas energijos kaupimo akumuliatoriaus modulis, tada kaupiama energija. Iškrovimo etape energijos kaupimo sistema išsikrauna į tinklą arba apkrovą. Nuolatinė srovė per keitiklį konvertuojama į kintamosios srovės energiją. O keitiklio išvestį valdo centrinė stebėjimo sistema, kuri gali užtikrinti stabilią galią į tinklą arba apkrovą.
