Bateri LiFePO4

Pasaran moden penuh dengan pelbagai peralatan elektronik. Untuk berfungsi, sumber kuasa yang lebih tinggi dan lebih maju sedang dibangunkan. Antaranya, tempat khas ditempatkan oleh bateri fosfat besi lithium. Mereka selamat, mempunyai kapasiti elektrik yang besar, praktikalnya tidak mengeluarkan toksin, dan tahan lama. Mungkin tidak lama lagi bateri akan dipaksa keluar dari peranti "saudara" mereka.

Apakah bateri fosfat besi lithium

Bateri LiFePo4 adalah bekalan kuasa yang berkualiti tinggi dan boleh dipercayai dengan prestasi tinggi. Mereka secara aktif menggantikan bukan sahaja asid plumbum usang, tetapi juga bateri Li-ion moden. Hari ini, data bateri tidak hanya didapati dalam peralatan perindustrian, tetapi juga dalam peranti rumah tangga - dari telefon pintar ke basikal elektrik.

Bateri LFP telah dibangunkan oleh Massachusetts University of Technology pada tahun 2003. Asas mereka adalah teknologi Li-ion yang diperbaiki dengan komposisi kimia yang diubahsuai: litium ferrofosfat digunakan untuk anod bukannya kobaltat litium. Bateri ini diedarkan secara meluas kepada syarikat-syarikat seperti Motorola dan Qualcomm.

Bagaimanakah pengeluaran bateri LiFePo4?

Komponen utama untuk pembuatan bateri LiFePo4 dibekalkan ke kilang dalam bentuk serbuk kelabu gelap dengan kilauan logam. Skim pengeluaran anodes dan katod adalah sama, tetapi disebabkan ketidakhadiran pencampuran komponen, semua operasi teknologi dijalankan di bengkel yang berbeza. Semua pengeluaran dibahagikan kepada beberapa peringkat.

Langkah pertama. Penciptaan elektrod. Untuk ini, komposisi kimia yang telah selesai dilapisi pada kedua-dua pihak dengan kerajang logam (biasanya aluminium untuk katod, dan tembaga untuk anod). Kerajang ini telah dirawat terlebih dahulu dengan penggantungan supaya ia boleh berfungsi sebagai penerima semasa dan elemen konduktif. Unsur yang siap dipotong menjadi jalur nipis dan dilipat beberapa kali, membentuk sel persegi.

Langkah kedua. Pemasangan bateri secara langsung. Katoda dan anoda dalam bentuk sel diletakkan di kedua-dua belah pemisah bahan berliang, dipasang dengan ketat di atasnya. Blok yang terhasil diletakkan di dalam bekas plastik, diisi dengan elektrolit dan dimeteraikan.

Peringkat terakhir. Ujian caj / pelepasan bateri. Pengecasan menghasilkan peningkatan voltan secara beransur-ansur supaya tiada letupan atau pencucuhan disebabkan oleh pelepasan sejumlah besar haba. Untuk melepaskan, bateri disambungkan kepada pengguna yang berkuasa. Tanpa mengesan penyelewengan, item siap dihantar kepada pelanggan.

Prinsip operasi dan bateri lithium besi fosfat peranti

Bateri LFP terdiri daripada elektrod yang ditekan ketat terhadap pemisah berliang di kedua-dua belah pihak. Untuk kuasa peranti, kedua-dua katod dan anoda disambungkan kepada pengumpul semasa. Semua komponen diletakkan dalam kes plastik, diisi dengan elektrolit. Pengawal diletakkan pada kes yang mengawal bekalan semasa semasa mengecas.

Prinsip pengoperasian bateri LiFePo4 didasarkan pada interaksi litium ferrofosfat dan karbon. Reaksi itu sendiri diteruskan mengikut formula:

LiFePO₄ + 6C → Li_1-xFepo₄ + LiC₆

Pengangkut cas bateri adalah ion litium bercas positif. Ia mempunyai keupayaan untuk menembusi kekisi kristal bahan-bahan lain, dengan pembentukan ikatan kimia.

Spesifikasi bateri LiFePo4

Terlepas dari pengilangnya, semua sel LFP mempunyai spesifikasi yang sama:

• voltan puncak - 3.65 V;
• voltan pada titik tengah - 3.3 V;
• voltan dalam keadaan sepenuhnya dilepaskan - 2.0 V;
• voltan operasi berperingkat - 3.0-3.3 V;
• voltan minimum di bawah beban - 2.8 V;
• ketahanan - dari 2 hingga 7000 kitaran caj / pelepasan;
• loading sendiri pada suhu 15-18 C^kira-kira - sehingga 5% setahun.

Spesifikasi teknikal yang diberikan khusus berkaitan dengan sel LiFePo4. Bergantung kepada berapa banyak digabungkan oleh satu bateri, parameter bateri akan berbeza-beza.

Contoh pengeluaran domestik mempunyai ciri-ciri berikut:

• kapasiti - sehingga 2000 Ah;
• voltan - 12 v, 24v, 36v dan 48v;
• dengan pelbagai suhu operasi - dari -30 hingga +60 C^kira-kira;
• dengan caj semasa - dari 4 hingga 30A.

Semua bateri tidak kehilangan kualiti semasa penyimpanan selama 15 tahun, mempunyai voltan yang stabil dan dicirikan oleh ketoksikan yang rendah.

Apakah bateri LiFePo4?

Tidak seperti bateri biasa kita, yang ditandai dengan AA atau AAA, sel-sel fosfat besi lithium mempunyai penanda yang sama sekali berbeza dari faktor bentuk - saiz mereka disulitkan dengan nombor 5 digit. Kesemua mereka dibentangkan dalam jadual.

Walaupun tanpa meja dengan tanda di hadapan anda, anda boleh dengan mudah menavigasi dimensi bateri. Dua angka pertama kod menunjukkan diameter, selebihnya menunjukkan panjang sumber kuasa (mm). Nombor 5 pada akhir beberapa saiz sepadan dengan setengah milimeter.

Bateri Lithium Iron Phosphate: Kebaikan dan Kekurangan

Bateri LFP didasarkan pada teknologi Li-ion, yang membolehkan mereka menggabungkan semua kelebihan sumber kuasa ini, dan pada masa yang sama menyingkirkan kelemahan mereka yang wujud.

Antara kelebihan utama ialah:

1. Ketahanan - sehingga 7,000 kitaran.
2. Caj tinggi semasa, yang mengurangkan masa penambahan tenaga.
3. Voltan pengoperasian yang stabil, yang tidak akan jatuh sehingga cajnya habis.
4. Voltan puncak tinggi - 3.65 Volt.
5. Kapasiti tertinggikan tinggi.
6. Berat ringan - sehingga beberapa kilogram.
7. Pencemaran alam sekitar yang rendah semasa pelupusan.
8. Rintangan beku - kerja boleh dilakukan pada suhu dari -30 hingga + 60C^kira-kira.

Tetapi bateri juga mempunyai kelemahan. Yang pertama adalah kos yang tinggi. Harga elemen untuk 20 Ah boleh mencapai 35 ribu rubel. Kelemahan kedua dan terakhir adalah kesukaran untuk memasang bateri sendiri, tidak seperti sel-lithium-ion. Lain-lain asas yang jelas dalam sumber kuasa ini belum dikenalpasti.

Pengecas dan bagaimana untuk mengenakan LiFePo4

Pengecas untuk bateri LiFePo4 praktikalnya tidak berbeza dengan penyongsang konvensional. Khususnya, boleh mencatat kekuatan semasa yang besar pada output - sehingga 30A, yang digunakan untuk mengenakan cepat sel.

Apabila membeli pek bateri siap pakai, kesulitan dengan pengecasannya tidak seharusnya timbul. Dalam reka bentuk mereka, kawalan elektronik diintegrasikan, yang melindungi semua sel daripada pelepasan lengkap dan supersaturasi elektrik. Sistem yang mahal menggunakan papan pengimbangan yang sama-sama mengedarkan tenaga antara semua sel peranti.

Apabila mengecas, adalah penting untuk tidak melebihi amperasi yang disyorkan jika anda menggunakan pengecas pihak ketiga. Ini akan mengurangkan hayat bateri sebanyak beberapa kali dalam satu cas. Jika bateri terpanas atau membengkak, maka amperage melebihi nilai yang dibenarkan.

Di manakah bateri LiFePo4 digunakan?

Bateri LFP sangat penting bagi industri. Ia digunakan untuk mengekalkan kebolehkendalian peranti di stesen cuaca dan hospital. Mereka juga dilaksanakan sebagai penampan di ladang angin dan digunakan untuk mengumpul tenaga daripada panel solar.

Bateri 12v mula digunakan dalam kereta moden dan bukannya unsur-unsur asid plumbum biasa.Reka bentuk LiFePo4 dipasang sebagai sumber kuasa utama untuk basikal elektrik dan ATV, bot motor.

Secara meluasnya kepentingan mereka dalam kehidupan seharian. Mereka dibina dalam telefon, tablet, dan juga pemutar skru. Bagaimanapun, peranti sedemikian berbeza jauh dengan harga dari rakan teknologi mereka yang kurang. Oleh itu, pertemuan mereka di pasaran masih sukar.

Kaedah penyimpanan, operasi dan pelupusan LiFePo4

Sebelum menghantar bateri LFP untuk penyimpanan jangka panjang, perlu mengecasnya sehingga 40-60% dan mengekalkan tahap caj ini sepanjang tempoh pemuliharaan. Simpan bateri di tempat yang kering di mana suhu tidak jatuh di bawah suhu bilik.

Semasa operasi, keperluan pengeluar mesti diikuti. Adalah penting untuk tidak terlalu panas bateri. Sekiranya anda perasan bahawa bateri tidak bersuhu semasa operasi atau pengisian semula, maka anda perlu menghubungi pusat pembaikan - mungkin salah satu daripada sel telah gagal, atau terdapat kerosakan unit kawalan atau papan pengimbangan. Perkara yang sama perlu dilakukan apabila lepuh muncul.

Untuk pelupusan bateri yang telah habis sepenuhnya, anda harus menghubungi syarikat yang pakar dalam hal ini. Oleh itu, anda bukan sahaja bertindak sebagai warganegara yang sedar, tetapi anda juga akan dapat membuat wang di atasnya. Walau bagaimanapun, jika anda hanya menghantar bateri ke tapak pelupusan, maka tidak ada yang buruk akan berlaku.