Liitium raua fosfaat aku: omadused, kohaldamise

Moodne tehnika iga päev muutub keerulisemaks ja võimas. Kõrgtehnoloogia standardite teha suuri nõudmisi, et patareid, et nüüd on vaja ühendada suure jõudlusega, energiatõhususe ja on suurenenud elektrienergia.

Uute tüüpi elektriseadmed tootmise, kiirendus protsess - see kõik suurendab elektrienergia nõudlust ja kaasaegse patareid ei saa enam alati täita. Et seda probleemi lahendada, on tootjad otsustanud parandada liitium-ioon tehnoloogiat. Nii sündis liitiumi raua fosfaat patareid (LiFePO4), mis on ideoloogiline järglane Liitiumioonakusid.

ajalooline teave

LiFePO4 või LFP - looduslik mineraalvesi oliviini pere avastati esmakordselt 1996. aastal teadlased University of Texas, John Goodenough, kes otsivad võimalusi parandada Li-ion jõuallikat. Tuntud on asjaolu, et mineraalne on vähem mürgine ja omab kõrgemat termiline stabiilsus kui miski ajal teada elektroodid.

Pealegi kogunes Euroopa looduskeskkonna ja oli madalama hinnaga. Peamine puudus elektroodide põhjal LiFePO4 oli väike elektriline võimsus, mis on põhjus, miks liitium raud fosfaat aku on lakanud arendada.

Teadusuuringud selles suunas jätkati 2003. aastal Massachusetts Institute of Technology. Teadlaste meeskond töötab loomine täiesti uus aku, mis muutuks asenda kõige arenenum sel ajal, Li-ioon akud. Projekti huvitatud suurettevõtted nagu Motorola ja Qualcomm, mis tõi tekkimist aku LiFePO4 katoodi elemente.

LiFePO4 aku põhjal

Seda tüüpi patareid kasutab sama tehnoloogiat, et toota elektrit ja tavalist liitium-ioon rakkude meile. Siiski on mitmeid olulisi erinevusi. Esiteks on kasutada oma tüüpi BMS - juhtimise süsteemi, mis kaitseb elektriline aku ülelaadimist ja tühjakslaadimise, parandab vastupidavust ning muudab energiaallikas stabiilsem.

Teiseks LiFePO4 erinevalt LiCoO2 on vähem mürgine. See võimaldas tegelikult vältida mõningaid probleeme, mis on seotud keskkonna saastamist. Eelkõige vähendada koobalt heitkoguseid tõttu sobimatu patareide.

Lõpuks tõttu puudumine ühtsed LFP elemendid on erinev keemiline koostis, mis põhjustab erinevusi Performance mudelid laias vahemikus. Lisaks nende toiteallikad hooldus raskem ja tuleks teha teatavate eeskirjade täitmise.

tehnilised omadused

On öeldud, et liitiumi raua fosfaat aku 48 volti, 36 volti ja 60 volti toodetakse järjestikku ühendab omavahel üksikuid rakke, kuna maksimumpingel ühes LFP-sektsioonis ei tohi ületada 3,65 V. Seega toimivusest pruugi aku oluliselt üksteisest erinevad - see kõik sõltub montaažiga ning konkreetsest keemilisest koostisest.

Analüüsi Performance esitada nimiväärtusega üks rakus.

Parim potentsiaali realiseerimist iga raku aku on jõudnud Everexceed. Liitium raua fosfaat aku Everexceed erinevad pika eluea. Kõik nad taluvad kuni 4000. Charge-tühjakslaadimise tsüklit kahjumiga võimsusega kuni 20% ja täiendamise energia salvestamise toimub 12 minuti jooksul. Arvestades seda, võime järeldada, et Everexceed patareid on üks parimaid esindajaid LFP-elemente.

Eelised ja puudused

Peamine eelis, et soodsas valguses rõhutab liitium raud fosfaat aku, muu hulgas esindajad CRA on pikaealisuse. Selline element on võimeline vastu pidama rohkem kui 3000 laadimistsüklite tsüklit võimsusel langeb 30% ja enam kui 2000 - .. Kui langenud 20%. Sellepärast keskmine aku eluiga on umbes 7 aastat.

Stabiilne Laadimisvool on teine oluline eelis LFP-elemente. Jääb väljundpinge võrdne 3,2 V kuni tasu on täiesti kurnatud. See lihtsustab juhtmestik, kõrvaldades vajadust pingeregulaatori.

Kõrgem löökvooluks - kolmas nende eelis. See funktsioon võimaldab aku anda neile maksimaalne võimsus isegi väga madalatel temperatuuridel. See majutusasutus on ajendanud autotootjad kasutada liitium raud fosfaat aku esmane toiteallikas käivitamisel bensiini ja diiselmootoritele.

Koos kõigi eeliseid, LiFePO4 patareid on üks suur puudus - suur mass ja mõõtmed. See piirab nende kasutamist teatud tüüpi masinate ja elektriseadmete.

Tunnused operatsiooni

Kui ostate valmis liitium-fosfaat patareid on raskusi hoolduse ja käitamise sa ei pea. Kõik tänu sellele, et tootjad selliste elementidega sisestatud BMS pardal et vältida liigset maksustamist ja tühjenemise vältimiseks element madalaimale tasemele.

Aga kui sa osta üksikute rakkude (mõõdus elementi, näiteks), siis sa pead silma peal hoida ainult akutoitel. Kui tasu langeb alla kriitilise taseme (2,00 V allpool) langevad kiiresti ja mahtuvuse, mistõttu on võimatu end laadida rakud. Kui te, vastupidi, ei koormaks (eespool 3.75 V), rakkude lihtsalt mõlgid tõttu gaase vabaneb.

Kui kasutate sellist akut elektriauto pärast 100% laadimiseks peate eraldage laadija. Muidu aku paisub tõttu asendab elektrilöögi.

käituseeskirjade

Kui te kavatsete kasutada liitium-fosfaat patareid tsükliline režiim ja puhvris, näiteks allikas power-ups või koos päikesepatarei, pead hoolitsema taseme languse tasuta 3,40-3,45 V. toime selle ülesande aitab aruka laadijad, mis automaatselt esimene täielikult kompenseerida energiavarustuse ja seejärel langetada stressi taset.

Töötamise ajal pead jälgima tasakaalu rakkude või spetsiaalsete tasakaalustamise makse (aku, nad on ehitatud elektriauto). raku tasakaalu nimetatakse selline riik, kui kogu pinge seadme on nominaalne tase, kuid raku pinge muutub erinevad.

See nähtus on tingitud erinevusest vastupanuvõimed üksikuid sektsioone, halb kontakt nende vahel. Kui rakud on erinevad pinged, ja see on nende ebaühtlane laadimistsüklite, mis oluliselt vähendab tööiga aku.

Haara aku operatsiooni

Enne liitiumfosfaat patareid kokku eraldi rakud, tuleb hoolitseda tasakaalustamise süsteem, nagu lõigud võivad olla erinevad laetuse taset. Selleks kõik komponendid on omavahel paralleelselt ja on ühendatud alaldi, laadija. Ameerika seega on vaja võta raku 3,6 V.

Akutoitel liitium raud fosfaat elektrilise jalgratta, siis ilmselt märganud, et esimestel minutitel aku annab maksimaalse võimsuse ja siis tasu kiiresti langevad tasemele 3,3-3,0 V. Ärge kartke, sest see on normaalne töö aku . Asjaolu, et enamik selle võimsuse (umbes 90%) asub selles vahemikus.

järeldus

Tõhusust liitium-fosfaat patareid on 20-30% kõrgem kui teistel patareid. Samal ajal nad teenivad 2-3 aastat kauem kui teised jõuallikat, samuti pakkuda stabiilse voolu kogu tegutsemise aja jooksul. Kõik see tõstab esile elementide soodsas valguses.

Kuid enamik inimesi ignoreerib ja liitium raud fosfaat aku. Plusse ja miinuseid aku kahvatu enne nende hind - see on 5-6 korda rohkem kui tavaliselt meil lead-acid rakke. See auto aku maksab keskmiselt umbes 26 tuhat. Rublades.