Litium-rautafosfaattiakku: ominaisuudet, sovellus

Nykyaikaiset laitteet päivittäin tulee yhä monimutkaisemmaksi ja voimakas. Korkean teknologian standardit suuria vaatimuksia akkuihin, että nyt täytyy yhdistää korkean suorituskyvyn, energiatehokkuuden, ja niillä on lisääntynyt sähkön.

Uusien tyyppisten sähkölaitteiden tuotantoa, kiihtyvyys prosessi - kaikki tämä lisää sähkön kysyntää, ja nykyaikaiset akut voi enää aina vastaamaan niihin. Tämän ongelman ratkaisemiseksi, valmistajat ovat päättäneet parantaa litium-ioni-tekniikkaa. Näin syntyi litium rautafosfaatti akku (LiFePO4), joka on ideologinen jälkeläinen Li-ioni-akkuja.

historiallista tietoa

LiFePO4 tai LFP, - luonnon kivennäisvettä oliviini perheen, havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 1996 tutkijat University of Texas, John Goodenough, joka etsi keinoja parantaa Li-ion virtalähteitä. Merkittävin on se, että mineraali on vähäisempi toksisuus ja suurempi lämpöstabiilisuus kuin mitään tiedossa elektrodien.

Lisäksi se tapasi luonnossa, ja oli halvemmalla. Suurin haittapuoli elektrodien perusteella LiFePO 4 oli pieni sähköteho, minkä vuoksi litium rautafosfaatti akussa kehitettävä.

Tutkimus tähän suuntaan aloitettiin uudelleen vuonna 2003 Massachusetts Institute of Technology. Ryhmä tiedemiehiä työskentelee luomista täysin uuteen akkuun josta tulisi korvata pisimmällä tuolloin, Li-ion-akut. Hanke kiinnostaa suuryritykset kuten Motorola ja Qualcommin, joka toi syntyminen akun LiFePO4 katodi elementtejä.

LiFePO4 akku perusteella

Tämän tyyppisiä akkuja käyttää samaa tekniikkaa tuottaa sähköä, ja tavallista litium-ioni-solujen meille. On kuitenkin olemassa useita merkittäviä eroja. Ensinnäkin on käyttää omaa tyyppistä BMS - hallintajärjestelmä, joka suojaa sähköinen ylilatauksen ja syväpurkauksen, parantaa kestävyyttä ja tekee energialähde vakaampi.

Toiseksi, LiFePO4, toisin kuin LiCoO2, on vähemmän myrkyllinen. Tämä seikka saa välttää joitakin ongelmia, jotka liittyvät ympäristön saastumiseen. Erityisesti vähentää koboltin päästöjä väärän paristojen hävittäminen.

Lopuksi puutteen vuoksi yhtenäinen standardien LFP elementeillä on erilaiset kemialliset koostumukset, joka aiheuttaa vaihtelua Suorituskyky malleja laajalla alueella. Lisäksi nämä virtalähteet ylläpito vaikeutuu ja pitäisi tehdä noudattaen tiettyjä sääntöjä.

tekniset ominaisuudet

Sanotaan, että litium-rautafosfaattiakku 48 volttia, 36 volttia ja 60 volttia tuotetaan peräkkäin yhdistävät yksittäiset solut, koska suurin jännite yhden LFP-osa ei voi olla suurempi 3,65 V. Siten, miten kukin akku voi merkittävästi poikkeavat toisistaan - kaikki riippuu kokoonpanon ja erityisesti kemiallinen koostumus.

Analyysiä varten Performance esittää nimellisarvo yhden solun.

Paras potentiaalin toteuttamiseen kunkin yksittäisen solun akku on saavutettu Everexceed. Litium-rautafosfaattiakku Everexceed eroavat pitkä käyttöikä. Kaikki ne kestävät jopa 4000. Charge-purkautumiskiertoja menetyksen kanssa kapasiteetti on jopa 20%, ja täydentäminen energian varastointi tapahtuu 12 minuutissa. Koska tämä, voimme päätellä, että Everexceed akut ovat yksi parhaista edustajat LFP-elementtejä.

Edut ja haitat

Tärkein etu, että suotuisassa valossa korostuu litium-rautafosfaattiakku muun edustajat viestintävirasto, on pitkäikäisyys. Tällainen elementti on kestettävä yli 3000 lataus-purku syklin tehotasolla laskee 30%, ja enemmän kuin 2000 - .. Jos laski 20%. Tämän vuoksi keskimääräinen akku on noin 7 vuotta.

Vakaa latausvirta on toinen tärkeä etu LFP-elementtejä. Lähtöjännite pysyy yhtä suuri kuin 3,2 V, kunnes maksu on kokonaan kulutettu. Tämä yksinkertaistaa johdotusta tarvita jännitteensäätimet.

Korkeampi huippuvirta - kolmas heidän edukseen. Tämän ominaisuuden avulla akun mahdollisimman suuren tehon jopa erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Tämä ominaisuus on johtanut ajoneuvojen valmistajat käyttää litium rautafosfaatti akku päävirtalähde käynnistettäessä bensiini- ja dieselmoottoreihin.

Yhdessä kaikki edut, LiFePO4 akuilla on yksi suuri haitta - suuri massa ja mitat. Tämä rajoittaa niiden käyttöä tietynlaisten koneiden ja sähkölaitteita.

Ominaisuudet toiminta

Jos ostaa valmiina litium-fosfaatti akkuja, vaikeudet huollon ja käytön sinulla ei ole. Kaikki kiitos siitä, että valmistajat tällaisia elementtejä työnnetään BMS aluksella, joka estää ylilatauksen ja estää ulostyöntöelementti alimmalle tasolle.

Mutta jos ostaa yksittäisiä soluja (Kynälamppu akkuja, esimerkiksi), sinun täytyy pitää silmällä pelkällä akkuvirralla. Kun lataus putoaa kriittisen tason alapuolella (2,00 V alla) nopeasti laskea ja kapasitanssi, joten on mahdotonta ladata soluihin. Jos sitä vastoin olla liikaa (yli 3,75 V), solu yksinkertaisesti pullistuu aiheuttaa kaasut vapautetaan.

Jos käytät tällaista akkua sähköauton, kun 100% latauksen on irrotettava akkulaturi. Muutoin patteri turpoaa johtuen ylikylläisyyteen sähköiskujen.

käyttösäännöt

Jos aiot käyttää litium-fosfaatti akkuja jaksoittain ja puskuriin, esimerkiksi lähteenä lisävoimia tai yhdessä aurinko akku, sinun täytyy huolehtia alentamalla maksun 3,40-3,45 V. selviytyä tämän tehtävän avulla älykkäitä latureita automaattisesti ensimmäinen täysin kompensoimaan energian ja laske stressitaso.

Käytön aikana, sinun täytyy seurata tasapainoa solujen tai käyttää erityisiä tasapainotus maksu (akku, ne on rakennettu sähköauton). solujen epätasapaino kutsutaan sellaisessa tilassa, kun koko jännite laite on nimellistä tasolla, mutta kennojännite tulee erilaiseksi.

Tämä ilmiö johtuu erosta resistanssien yksittäisten osien, huono kontakti niiden väliin. Jos solut ovat erilaiset jännitteet, ja se on heidän epätasainen lataus-purku, mikä vähentää merkittävästi käyttöikää akku.

Operaattorin akun toiminta

Ennen litium fosfaatti akkuja koottu erillisistä soluista tulee huolehtia tasapainotusjärjestelmä, koska osat voivat olla eri varaustason. Tätä tarkoitusta varten kaikki komponentit on kytketty toisiinsa rinnakkain ja on kytketty tasasuuntaaja, laturi. United joten on välttämätöntä ladata solu 3,6 V.

Käyttämällä litium rautafosfaatti sähkö pyörä, olet luultavasti huomannut että ensimmäisten minuuttien akku antaa maksimitehon, minkä jälkeen maksu nopeasti laskevat tasolle 3,3-3,0 V. Älä pelkää tätä, koska se on normaalia toimintaa akun . Se seikka, että suurin osa sen kapasiteetti (noin 90%) on tällä alueella.

johtopäätös

Tehokkuus litium-fosfaatti-akut on 20-30% suurempi kuin muut paristot. Samalla ne palvelevat 2-3 vuotta pidempään kuin muut virtalähteet, sekä tarjota vakaa virta koko toiminta-ajan. Kaikki tämä korostaa esitettyjen seikkojen suotuisassa valossa.

Kuitenkin useimmat ihmiset sivuuttaa ja litium-rautafosfaattiakku. Plussat ja miinukset akun vaalean ennen hinta - se on 5-6 kertaa enemmän kuin tavallista meille lyijy-soluja. Tämä auton akku maksaa keskimäärin noin 26000. Ruplaa.