Lityum demir fosfat bataryaya genel bakış

Lityum demir fosfat piller, katot malzemesi olarak lityum demir fosfat kullanan lityum iyon pillerdir.Lityum demir fosfat pil, yüksek güvenlik, uzun çevrim ömrü, çarpan deşarjı, yüksek sıcaklık direnci vb. avantajlara sahiptir. Yeni nesil lityum pil olarak kabul edilir.

1、Lityum demir fosfat pil özellikleri

 İyi güvenlik performansı, delinme patlamaz, aşırı şarj yanmaz veya patlamaz;

 iyi çevrim ömrü, lityum demir fosfat pil çevrim ömrü 2000 kata veya daha fazlaya kadar;

 iyi yüksek sıcaklık performansı, çalışma sıcaklığı aralığı -20°C ila 70°C;

 yüksek titreşim yoğunluğu, aynı koşullar altında daha yüksek kapasite;

 1C-5C hızlı şarj özelliğini gerçekleştirebilir ve şarj süresini büyük ölçüde azaltır.

2、Uygulama alanları

Güç depolama, özel ekipman, robot teknolojisi, AGV, demiryolu taşımacılığı, tıbbi ekipman, acil durum yedekleme, güç iletişimi vb.

Lityum demir fosfat pilin avantajları

1、İyi güvenlik performansı

Güvenlik, katot malzemesinin stabilitesinden ve güvenilir güvenlik tasarımından gelir; lityum demir fosfat pil takımı, şiddetli çarpışmalarda bile patlamaya neden olmayacak şekilde sıkı güvenlik testlerinden geçirilmiştir.

2, uzun çevrim ömrü

Lityum demir fosfat pil 1C'nin çevrim ömrü genellikle 2.000 kata kadar, hatta 3.500 kattan fazladır ve enerji depolama pazarı için diğer lityum pil türlerinden daha yüksek olan 4.000-5.000 kattan fazla gerektirir.

3, yüksek sıcaklık performansı

Lityum demir fosfat pilin termal tepe noktası 350 ~ 500 °C'ye kadar, geniş bir çalışma sıcaklığı aralığı (-20 ~ +75 °C), yüksek sıcaklık (60 °C) hala %100 kapasite sağlayabilir.

4、Hızlı şarj

Özel bir şarj cihazı kullanılarak 1,5C şarjla pil 40 dakikada dolabiliyor.

5、Yeşil

Lityum demir fosfat pil yeşildir, toksik değildir, kirletici değildir, geniş bir hammadde yelpazesine sahiptir ve ucuzdur.

Lityum demir fosfat akü voltajı ve kapasitesi

1, lityum demir fosfat akü voltajı

Tek lityum demir fosfat pilin nominal voltajı 3,2V, şarj voltajı 3,6V ve deşarj kesme voltajı 2,0V'dur.

Ekipmanın gerekli voltajını elde etmek için hücrelerin seri kombinasyonu yoluyla lityum demir fosfat pil paketi, pil paketi voltajı = N * seri bağlantı sayısı.Yaygın olarak kullanılan lityum demir fosfat pil takımı voltajları aşağıdaki gibidir:

12V lityum demir fosfat pil

24V lityum demir fosfat pil

36V lityum demir fosfat pil

48V lityum demir fosfat pil

2, lityum demir fosfat pil kapasitesi

Lityum demir fosfat pil paketinin kapasitesi, paralel olarak bağlanan hücrelerin kapasitesine ve sayısına dayanmaktadır; genellikle güç ekipmanının özel gereksinimlerine dayanarak, paralel olarak ne kadar çok lityum demir fosfat hücresi bağlanırsa kapasite o kadar büyük olur.

Ortak lityum demir fosfat pil paketi kapasitesi 10ah, 20ah, 40ah, 50ah, 100ah, 200ah, 400ah vb.

Lityum demir fosfat pil yapısı ve çalışma prensibi

1, lityum demir fosfat pil yapısı

Şekilde gösterildiği gibi, sol tarafta, pozitif elektrodu pilden ayıran polimer diyaframın ortasında, alüminyum folyo ile pilin pozitif elektroduna bağlanan, pilin pozitif elektrodu olarak LiFePO4'ün olivin yapısı bulunmaktadır. Negatif elektrot, ancak lityum iyonları Li + geçemez, elektronlar geçemez, sağdaki, pilin negatif elektrotuna bakır folyo ile bağlanan karbondan (grafit) oluşan pilin negatif elektrotudur.

2, lityum demir fosfat pil çalışma prensibi

LiFePO4 pil şarj edilirken, lityum iyon Li + polimer diyaframındaki pozitif elektrot negatif elektrot geçişine;Deşarj işleminde, lityum iyon Li + içindeki negatif elektrot diyaframdan pozitif elektrot göçüne doğru ilerler.Lityum-iyon piller, şarj ve deşarj sırasında lityum iyonlarının ileri geri hareket etmesi nedeniyle adlandırılmıştır.

Lityum demir fosfat pil şarj cihazı

1.LiFePO4 Pil Şarjı

LiFePO4 bataryayı şarj etmek için CCCV şarj yönteminin kullanılması tavsiye edilir, yani önce sabit akım, ardından sabit voltaj.Sabit akımın 0,3 C olması önerilir. Sabit voltajın ise 3,65 olması önerilir.

2, lityum demir fosfat pil ve lityum iyon pil şarj cihazı aynı mı?

Her iki akü şarj yöntemi de önce sabit akım, sonra sabit voltajdır (CCCV), ancak sabit voltaj noktası aynı değildir.

Lityum demir fosfat pilin nominal voltajı 3,2V, şarj kesme voltajı 3,6V'dur.

Sıradan lityum pillerin nominal voltajı 3,6V, şarj kesme voltajı 4,2V'dur.

3, lityum demir fosfat pil şarjına güneş enerjisi ile

Güneş panelleri doğrudan lityum demir fosfat pil şarjına uygulanamaz, çünkü güneş panelinin voltajı dengesizdir, doğrudan lityum demir fosfat pil şarjına bağlanamaz, voltaj regülatör devresine ihtiyaç vardır, aynı zamanda ilgili lityumu da destekler. Demir fosfat aküyü şarj etmek için şarj devresi.

4, lityum demir fosfat pil şarjına yönelik bir jeneratör ile

Jeneratör doğrudan lityum demir fosfat pil şarjına bağlanamaz, çünkü jeneratör alternatif akım veya darbe DC için elektrik gönderir, lityum demir fosfat pil şarjının DC olarak düzenlenmesi gerekir.

Lityum demir fosfat pilin çevrim ömrü ve bunu etkileyen faktörler

1, oda sıcaklığı ortamında kullanılan lityum demir fosfat pil

 küçük akım şarjı ve deşarjı

Lityum demir fosfat pilin bu uygulama alanında normal kullanımı, temel olarak çevrim ömrünün 2000 katından fazladır;küçük lityum pil üreticileri, kalitenin biraz daha az çevrim ömrünün 1000 katından biraz daha fazla;

 Yüksek oranda stabil şarj ve deşarj uygulamaları

Yüksek hızlı deşarj uygulaması, çoğu güç lityum pil, çoğu motor uygulamasına güç sağlamak için uygulanır.Lityum demir fosfat pillerin çoğu, pil malzemesinin bozulma süresini hızlandıran yüksek yük koşullarında çalıştırıldığından, çevrim ömrü de yaklaşık 800 kattır.

 Yüksek oranda kararsız şarj/deşarj kullanımı

Bu durumda kullanılan lityum demir fosfat pilin ömrü daha da kısalacak, sadece yaklaşık 300 kat.

2, yüksek sıcaklık ortamında kullanılan lityum demir fosfat piller

Lityum demir fosfat pilin yüksek sıcaklık performansı çok olgun değil, çalışma sıcaklığı -20 ℉ ila 125 ℉, teorik değer için sıcaklık aralığı, sıcaklık aralığının gerçek uygulaması daha küçüktür.

 küçük akım şarjı ve deşarjı

Lityum demir fosfat pilin bu uygulama alanında normal kullanım, pil markası üreticileri nispeten güçlü, kaliteli, temel olarak çevrim ömrünün 1000 katından fazla ise;küçük lityum pil üreticileri, kalitenin çevrim ömrünün 500 katından biraz daha az olduğunu;Yüksek sıcaklık kullanımı nedeniyle pil hasarı nispeten büyüktür.

 Yüksek oranda istikrarlı şarj ve deşarj kullanımı

Lityum demir fosfat pillerin çoğu, pil malzemesinin bozulma süresini hızlandıran yüksek yük koşulları altında çalıştığından, döngü ömrü keskin bir düşüşe sahiptir, pil hücresinin kalitesizliği de döngünün yaklaşık 300 katı olabilir;Pil markası üreticilerinin gücü, ekipman teknolojisi ve malzemelerin uygulanmasında daha iyi olacak, pil hücresinin kalitesi daha iyi olacak, ancak çevrim ömrü yaklaşık 500 kat olacak.

 Yüksek çeşitlilikte kararsız şarj ve deşarj kullanımı

Yüksek sıcaklık artı deşarj oranı kararsız çalışma, aküye daha fazla zarar verir, çevrim ömrü nispeten düşüktür, birçok akü üreticisi elektrik çekirdeği testinde 250 ila 300 kez pilin temelde kullanılamayacağını buldu.

3, düşük sıcaklık ortamında kullanılan lityum demir fosfat piller

Düşük sıcaklık ortamında lityum demir fosfat pillerin performansı yüksek ama aynı zamanda büyük, mevcut pazar durumu, lityum demir fosfat piller -20 ° C ila -40 ° C'nin altında çalışıyor, yaşam beklentisi önemli ölçüde azaldı, çevrim ömrü yaklaşık 300 kez.

4, lityum demir fosfat pil çevrim ömrünü etkileyen faktörler

 şarj etme ve boşaltma

Şarj cihazı seçerken, lityum demir fosfat pillerin aşırı şarjdan dolayı kullanım ömrünü kısaltmamak için şarj cihazının sonlandırması doğru kesilmiş bir şarj cihazı kullanmak en iyisidir.Genel olarak konuşursak, pilin servis ömrünü uzatmak için yavaş şarj, hızlı şarjdan daha iyidir.

 Deşarj derinliği

Deşarj derinliği LiFePO4 pilin ömrünü etkileyen ana faktördür; deşarj derinliği ne kadar yüksek olursa LiFePO4 pilin ömrü o kadar kısa olur.Başka bir deyişle, deşarj derinliği azaltıldığı sürece lityum demir fosfat pillerin kullanım ömrü önemli ölçüde uzatılabilir.Bu nedenle Li-ion UPS aküsünün çok düşük bir voltaja aşırı deşarjından kaçınmalıyız.

 Çalışma Ortamı

Lityum demir fosfat pil uzun süre yüksek sıcaklıkta kullanılırsa, elektrot aktivitesinin bozulmasına neden olur ve servis ömrünü kısaltır, bu nedenle lityum demir fosfat pilin servis ömrünü uzatmanın iyi bir yoludur. Mümkün olduğunca uygun çalışma sıcaklığı.

Lityum demir fosfat pillerin geri dönüşümü

Kullanımdan kaldırılan lityum demir fosfat piller, pilin kademeli olarak kullanılması değerine sahip değildir ve pilin kademeli olarak kullanılması, sonunda parçalanma ve geri dönüşüm aşamasına girecektir.Lityum demir fosfat piller ve üçlü malzeme piller farklıdır, ağır metal içermez, geri dönüşümü ağırlıklı olarak Li, P, Fe'dir, katma değeri düşük ürünlerin geri dönüşümü, düşük maliyetli geri dönüşüm yolunun geliştirilmesine ihtiyaç vardır.Esas olarak iki tür geri kazanım yöntemi vardır: piro ve ıslak yöntem.

 Yangın Kurtarma Süreci

Geleneksel piro geri kazanımı genellikle elektrot parçalarının yüksek sıcaklıkta yakılmasıdır, elektrot parçalarındaki karbon ve organik madde yakılacak ve yakılamayan kalan kül, metaller içeren ince toz halindeki malzemeleri elde etmek için en sonunda elenecektir. metal oksitler.

 Islak Geri Kazanım Süreci

Islak geri kazanım, lityum demir fosfat pillerindeki metal iyonlarını çözmek için asit ve alkali çözeltisi ve ayrıca çökeltme, adsorpsiyon ve çözünmüş metal iyonlarını oksitler, tuzlar ve diğer ekstraksiyon formları biçiminde çıkarmak için diğer yolların kullanılması yoluyla gerçekleştirilir. reaksiyon sürecinin çoğunda H2SO4, NaOH ve H2O2 ve diğer reaktifler kullanılır.