Ⅰ:Pārskats par litija dzelzs fosfāta baterijām (LiFePO4)
Kas ir litija dzelzs fosfāta akumulators (LiFePO4)? LiFePO4 akumulators izmanto litija dzelzs fosfātu kā pozitīvu elektrodu materiālu. Viena LiFePO4 akumulatora nominālais spriegums ir 3,2 V, un uzlādes atslēgšanas spriegums ir 3,6 V ~ 3,65 V. LiFePO4 atbalsta izplešanos un uzglabā liela mēroga elektroenerģiju pēc enerģijas uzglabāšanas sistēmas izveidošanas. LiFePO4 akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēma sastāv no LiFePO4 akumulatoru bloka, akumulatora vadības sistēmas (BMS), taisngrieža, invertora, centrālās uzraudzības sistēmas, transformatora utt.
Kā mēs visi zinām, tirgus popularitāte turpina pieaugt, ko nosaka LiFePO4 akumulatora īpašības:
1. Laba drošības veiktspēja, ilgs cikla mūžs, bez degšanas un bez sprādziena, kad pārlādēts;
2. Laba augstas temperatūras veiktspēja, darba temperatūras diapazons 20 grādi ~ 70 grādi;
3. ilgs cikla mūžs, lielāks vai vienāds ar 4000 reizēm;
4. Nozīmīgi ātra uzlāde ar 1C-5C ātras uzlādes iespēju
uzlādes laika saīsināšana;
5. Augsts darba spriegums un augsts enerģijas blīvums
6. Zaļa un vides aizsardzība, bez kaitīgām vielām, bez vides piesārņojuma;
7. Būtiski ekonomiskie ieguvumi, atjaunojamā enerģija;
Ⅱ: LiFePO4 akumulatora strukturālās īpašības:
1. Pozitīvs elektrods: LiFePO4 ar olivīna struktūru, pozitīvais elektrods savieno alumīnija foliju;
2. Negatīvs elektrods: sastāv no oglekļa vai grafīta; negatīvais elektrods savieno vara foliju.
3. Diafragma: diafragma atdala akumulatoru no pozitīvā elektroda; diafragmas materiāls ir polimērs;
4. Elektrolīti: piemēram, litija heksafluorofosfāts, litija perhlorāts, litija tetrafluorborāts utt.
5. Elektrolīts: etilēnkarbonāts, propilēnkarbonāts, dimetilkarbonāts, etilbutirāts, fluoretilēnkarbonāts, litija bisoksalāta borāts, litija heksafluorfosfāts.
6. Izolācijas materiāli, drošības vārsti, blīvgredzeni, apvalki utt.
Ⅲ: LiFePO4 akumulatora uzlādes un izlādes princips
Īsāk sakot, uzlādes procesa laikā LiFePO4 pozitīvajā elektrodā esošie litija joni Li plus migrē uz negatīvo elektrodu caur polimēra separatoru; izlādes procesā negatīvajā elektrodā esošie litija joni Li plus migrē atkal caur separatoru uz pozitīvo elektrodu.
Uzlādes princips: Kad akumulators tiek uzlādēts, litija joni migrē no LiFePO4 kristāla uz kristāla virsmu. Elektriskā lauka spēka ietekmē Li plus nonāk elektrolītā, iziet cauri separatoram, pēc tam caur elektrolītu migrē uz grafīta kristāla virsmu un pēc tam interkalējas grafīta režģī. Elektroni caur vadītāju plūst uz alumīnija folijas kolektoru. Iziet cauri cilnei, pozitīvajam polam, ārējai ķēdei, negatīvajam polam un negatīvajam polam, kas plūst uz negatīvā pola vara folijas kolektoru. Visbeidzot, tas caur vadītāju plūst uz grafīta negatīvo elektrodu, lai līdzsvarotu negatīvā elektroda lādiņu. Pēc tam, kad litija joni ir deinterkalēti no litija dzelzs fosfāta, litija dzelzs fosfāts pārvēršas dzelzs fosfātā.
Izlādes princips: Kad akumulators izlādējas, litija joni tiek deinterkalēti no grafīta kristāla, nonāk elektrolītā un pēc tam iziet cauri separatoram, migrē uz litija dzelzs fosfāta kristāla virsmu caur elektrolītu un pēc tam atkārtoti ievieto režģī. no litija dzelzs fosfāta. Elektroni caur vadītāju plūst uz vara folijas kolektoru. Un plūsma uz pozitīvā elektroda alumīnija folijas kolektoru caur cilni, akumulatora negatīvo polu, ārējo ķēdi, pozitīvo polu un pozitīvo polu. Pēc tam caur vadītāju plūst uz litija dzelzs fosfāta pozitīvo polu, un pozitīvais lādiņš tiek līdzsvarots. Pēc tam, kad litija joni interkalējas dzelzs fosfāta kristālā, dzelzs fosfāts pārvēršas litija dzelzs fosfātā.
Uzlādes un izlādes princips
LiFePO4 akumulatora enerģijas uzkrāšanas sistēmas uzlādes un izlādes princips: uzlādes stadijā enerģijas uzglabāšanas sistēmu uzlādē neregulāra barošanas avots vai elektrotīkls. Maiņstrāva caur taisngriezi tiek rektificēta līdzstrāvai, lai uzlādētu enerģijas uzglabāšanas akumulatora moduli un pēc tam uzkrātu enerģiju. Izlādes stadijā enerģijas uzkrāšanas sistēma izlādējas uz tīklu vai slodzi. Līdzstrāvas jauda tiek pārveidota par maiņstrāvu caur invertoru. Un invertora izvadi kontrolē centrālā uzraudzības sistēma, kas var nodrošināt stabilu jaudas izvadi tīklam vai slodzei.
