LiFePO4 вистината и митовите ENERprof

Предговор

Ние го сумиравме овој напис за вас од повеќе извори. Тоа не е научна работа и затоа не упатуваме на никакви извори, тоа е повеќе еден вид придонес кон образованието, со цел да ви даде подобро разбирање за оваа технологија на батерии. Доколку имате критики, предлози, предлози за исправки и/или дополнувања, слободно контактирајте не.

Генерал

Во 1996 година, истражувачите од Универзитетот во Тексас (со други соработници) го откриле фосфатот како катоден материјал за литиумски батерии што се полнат. LiFePo4 може да понуди добри електрохемиски перформанси со мал отпор. Главните предности на оваа „литиумска технологија“ се високиот капацитет на носење на струјата (струи на празнење и полнење), долг работен век (циклуси на полнење), добра термичка стабилност и подобра безбедност во споредба со конвенционалните Li-Ion технологии. Термичкото бегство не се случува до приближно 270 ° C.

Главните недостатоци во споредба со Li-Ion вклучуваат низок номинален напон (3.2V), помала густина на енергија, поголемо само-празнење и чувствителност на студ.

Во пракса, LiFePo4 батериите често се користат како замена за оловни батерии, бидејќи сериското поврзување на 4 ќелии на батерии со по 3,2 V резултира со напон од 12,8 V, слично на оловните батерии од 12V

LiFePO4 наспроти оловни киселински батерии

LiFePO4 батериите имаат јасни предности во однос на вообичаените батерии со оловно-киселина во однос на стабилноста на циклусот (век на траење), димензии, густина на енергија и тежина.

Во споредба со конвенционалните батерии со оловна киселина, LiFePO4 може да се испразни речиси целосно без да претрпи големи падови на напон. Додека оловната батерија може да испорача околу половина од својот номинален капацитет, номиналниот капацитет на батеријата LiFePO4 е скоро исто така и реалниот капацитет што може да се извлече.

LiFePO4 батеријата се карактеризира и со споредлив долг век на траење. Енергетските батерии можат да постигнат 2000 целосни циклуси на полнење без тешко губење на капацитет и напон (ДОД 100%).

DOD се залага за „Длабочина на празнење“ и се преведува како длабочина на испуштање. Бидејќи LiFePo4 батериите немаат мемориски ефект, тие не мора да бидат целосно „празни“. Ако вашиот потрошувач (уред) се исклучи пред напонот на крајот на празнењето на батеријата, вие "добивате" век на траење. На пример, ако празните само 12V батерија (12,8 V) до приближно 11,8 VV (приближно 50% длабочина на празнење), можете дури и да постигнете до 10 000 циклуси на полнење со вашата батерија.

Батеријата е производ што се користи и троши. Во текот на времето на користење, батеријата го губи својот капацитет. Нормален тек може да се види во скицата погоре.

Во споредба со батериите со оловна киселина, LiFePo4 се многу чувствителни на преголемо полнење, а испразнетите струи (струи на празнење) зависат од вградениот BMS (систем за управување со батерии).

LiFePo4 е исто така доста чувствителен во однос на температурата, не како што често се предлага. Дури и ако честопати се изнесуваат други тврдења, студот влијае на LiFePo4 повеќе отколку на конвенционалните Li-Ion батерии. LiFePo4 батеријата има оптимално опкружување на собна температура. Колку е постудено опкружувањето на батеријата, толку поголеми се загубите во однос на напонот и капацитетот.

Апликации

LiFePo4 батериите можат да се користат скоро секаде каде што се користеле оловни батерии досега. Без разлика дали се мали и големи соларни системи, приколки, мотори, UPS-системи (непрекинато напојување) или медицински уреди, LiFePo4 батериите лесно можат да ги заменат конвенционалните оловни батерии. Мали уреди како што се ехо звучници, уреди за мерење, играчки, итн. Исто така, може да се ракуваат подолго со такви батерии.

Изборот на соодветни апликации зависи од можноста на LiFePo4 батеријата да ги испорачува излезните струи. Ова е контролирано од BMS (Систем за управување со батерии).

Колку помалку струи (Ц-стапка) потребни, толку е поцврста и долготрајна батеријата. Затоа, LiFePo4 со скоро постојаното ниво на напон е идеално погоден како замена за UPS-системите. Факторот Ц, исто така познат како Ц-стапка, е колоквијална квантификација за полнење и празнење на струи за акумулатори. Со оваа вредност, на пример, може да се наведат максимално дозволените струи на полнење и празнење, во зависност од номиналниот капацитет. На пример, батеријата 10Ah се испразнува со стапка на празнење 0,2C со 10 x 0,2 = 2 ампери. Со 0,5C стапка на празнење, ова е 5 ампери и со 1C стапка на празнење 10 ампери.

Дали се батерии LiFePO4 скапи?

Набавната цена на LiFePo4 често се смета за неповолна положба во споредба со оловните батерии. Ова е само делумно точно, бидејќи во многу апликации во кои оловните киселини батерии брзо истекуваат, LiFePO4 батеријата е уште поевтина. Долгиот век на траење од повеќе од 2000 циклуси на полнење и празнење значи дека цената за Wh е далеку под цената за Wh за оловни батерии со текот на времето.

За да го демонстрираме ова, ќе споредиме 2 батерии 12V со 12Ah секоја за употреба со потрошувач со слично ниво на напон.

LiFePO4 има приближно 144 Wh реална количина на енергија, на која може да се пристапи преку 2000 циклуси на полнење. Оваа батерија има 288 kWh енергија во текот на целиот свој живот.

Конвенционалната батерија со оловна киселина може да постигне приближно 300 циклуси на полнење и може да се испразни само до 60%. Со приближно 90 Wh x 300 циклуси на полнење, оваа батерија ќе може да обезбеди само 27 kWh. LiFePo4 има 10 пати повеќе енергија за време на работниот век и „може“ да чини 10 пати повеќе.

БМС - не работи без него

BMS (Систем за управување со батерии) е најважната компонента во LiFePo4 батеријата, бидејќи оваа контрола не само што штити од преполнување и длабоко празнење, туку ги ограничува и струите што можат да се извлечат (изразени во ампери). Некој зборува за заштита од прекумерно празнење.

Друга важна функција е таканареченото балансирање на ќелиите на батеријата. За да се осигурате дека батеријата има долг век на траење и ги има истите перформанси, сите вградени ќелии на батеријата мора да останат што е можно хомогени со текот на времето. Оттука, ќелиите на батеријата во батерискиот пакет мора да имаат слично ниво на напон во секое време.

Последната функција е следење на температурата. Cellsелиите на батеријата се загреваат за време на процесите на полнење и празнење. Следењето на температурата осигурува дека ќелиите на батеријата не се загреваат премногу и не ги губат своите перформанси.

Секоја батерија LiFePO4 е иста?

LiFePo4 батериите се произведени со ќелии на батерии LiFePo4. Производителите на ќелиите на батеријата LiFePo4 сега се десетина пара (тие доаѓаат главно од Кина).

Разликата помеѓу различните батерии се состои од повеќе фактори како што се:

Квалитетот на вградените ќелии на батеријата
Квалитет на контролата (БМС)
Квалитетот на производството

Во Enerpower, работиме заедно со Heter Electronics Group, еден од водечките производители на ќелии на батерии LiFePo4 и системи на батерии ширум светот. Сите наши вградени ќелии на батерии се UL сертифицирани, како и некои системи на батерии.

Какви видови ќелии на батеријата LiFePo4 има таму?

Cellsелиите на батеријата се "материјал за складирање" на батеријата. Ако ги поврзете овие во серија (сериски), напонот се зголемува. Ако ги поврзете ќелиите на батеријата паралелно, капацитетот се зголемува.

Во 12V (12,8V) батерии LiFePo4 4 ќелиите на батеријата се поврзани во серија. 4 x 3,2 V (номинален напон) = 12,8 V

Во пракса, воспоставени се околу 3 типа на батерии:

Цилиндрични ќелии на батерии - исто така познати како кружни ќелии. Таквите ќелии на батерии се достапни во различни големини. Најчестите формати се 18650 и 26650 (со дијаметар од 26 mm, должина од 65 mm).
Cellsелии за торбички - cellsелиите за торбички изгледаат како ќелии на батерии од Li-полимер. Предноста на овие ќелии на батерии е тоа што тие лесно можат да се произведат во различни димензии. Нивниот најголем недостаток е обично слабиот квалитет
Призматични ќелии на батерии - овој тип на ќелии на батерии може да се најде во две варијации:
а како пластично куќиште во кое паралелно се поврзани неколку кружни ќелии (цилиндрични ќелии на батерии)

б како индивидуални блокови:

Како да знам дали батеријата е квалитетна?

Ние често се соочуваме со ова прашање и одговорот на ова прашање не е лесен за одговор. LiFePo4 батеријата често се произведува во запечатено пластично куќиште. Отворањето на куќиштето без оштетување е тешко возможно.

Може да се отворат и други системи за куќишта со завртки, но тие тешко ќе можат да му откријат нешто на лаикот без уреди за мерење и/или стручно знаење за вградените ќелии на батеријата.

Затоа препорачуваме да ја оправдате одлуката за купување врз основа на докажани докази. Со ова ги наведуваме овие аргументи: