Liczba wyświetleń:0 Autor:Edytuj tę stronę Wysłany: 2024-03-04 Źródło:Ta strona
Oto krótki przegląd akumulatorów LiFePO4, zanim poznamy ich zalety jako akumulatory litowo-jonowe.Fosforan litowo-jonowy (LiFePO4) służy jako materiał elektrody dodatniej, a węgiel służy jako materiał elektrody ujemnej w akumulatorze LiFePO4.Ogniwo LFP ma napięcie znamionowe 3,2 V, a napięcie odcięcia ładowania wynosi około 3,6–3,665 V.Nazwa akumulatora LiFePO4 została zmodyfikowana i zawiera słowo „moc” ze względu na jego wyjątkową wydajność w zastosowaniach energetycznych.„Akumulator litowo-jonowo-żelazny (LiFe)” to inna nazwa.Akumulatory LFP są bezpieczniejsze niż akumulatory NMC w porównaniu obok siebie.
Jednym z rodzajów akumulatorów litowo-jonowych jest akumulator LiFePO4.Swoją nazwę zawdzięcza faktowi, że elementy elektrody dodatniej akumulatorów LiFePO4 składają się głównie z fosforu, kwasu, żelaza i litu, podobnie jak baterie znajdujące się w naszych telefonach komórkowych.
W krysztale LiFePO4 wiązanie PO jest stabilne i trudne do rozbicia.Charakteryzuje się doskonałym bezpieczeństwem, ponieważ nie zapada się i nie wytwarza ciepła jak tlenek litu i kobaltu, ani nie wytwarza silnych utleniających substancji chemicznych, nawet w wysokich temperaturach lub przeciążeniu.Według raportu podczas rzeczywistego zabiegu nie doszło do eksplozji, mimo że podczas akupunktury lub testów zwarciowych stwierdzono, że kilka próbek paliło się.Nawet przy zastosowaniu w eksperymencie przeładowania akumulatora wysokim napięciem – wielokrotnie większym niż napięcie samorozładowania – nadal obserwowano zjawiska eksplozji.Jednak w porównaniu do zwykłych akumulatorów litowo-kobaltowo-elektrolitowych, ich bezpieczeństwo przed przeładowaniem zostało znacznie zwiększone.
Chociaż akumulatory LiFePO4 mają żywotność ponad 2000 razy, a przy typowym ładowaniu (5 godzin dziennie) mogą osiągnąć 2000 cykli, trwałość akumulatory kwasowo-ołowiowe mają cykl życia około 300 razy, maksymalnie 500 cykli.Gdy akumulatory LiFePO4 są eksploatowane w tych samych warunkach, ich teoretyczna żywotność może sięgać 7–8 lat, natomiast akumulatory kwasowo-ołowiowe tego samego gatunku mają ograniczoną żywotność wynoszącą 1–1,5 roku (nowy półroczny, starzony półroczny oraz konserwacja i konserwacja przez pół roku).Biorąc wszystko pod uwagę, stosunek wydajności do ceny akumulatorów kwasowo-ołowiowych jest być może ponad czterokrotnie wyższy.Szybkie ładowanie i rozładowywanie wysokoprądowych 2C jest możliwe przy rozładowywaniu wysokoprądowym.Akumulatory kwasowo-ołowiowe nie radzą sobie tak dobrze;przy użyciu specjalnej ładowarki akumulator o temperaturze 1,5 C można całkowicie naładować w 40 minut, a prąd rozruchowy może zbliżyć się do 2 C.
Podczas gdy litowo-mangan i litowo-kobalt osiągają temperaturę jedynie około 200°C, LiFePO4 może osiągnąć temperaturę od 350°C do 500°C.Dzięki szerokiemu zakresowi temperatur roboczych od -20°C do 75°C i dużej odporności na temperaturę, fosforan litowo-żelazowy może osiągnąć szczyt ogrzewania elektrycznego od 350°C do 500°C, ale litowo-mangan i kobalt litowy mogą osiągnąć tylko około 200° C.
Baterie często działają najlepiej, gdy są w pełni naładowane, a ich pojemność wkrótce będzie niższa od podanej.Zjawisko to nazywamy efektem pamięci.Podobnie jak akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe i niklowo-kadmowe, akumulatory LiFePO4 nie wykazują pamięci.Akumulator można wykorzystać w dowolnym momencie, bez konieczności pełnego ładowania przed użyciem, niezależnie od jego aktualnego stanu.
Przy tych samych specyfikacjach i pojemności akumulator LiFePO4 ma objętość stanowiącą dwie trzecie pojemności akumulatora kwasowo-ołowiowego i masę stanowiącą jedną trzecią pojemności akumulatora kwasowo-ołowiowego.
Akumulatory LiFePO4 są powszechnie uważane za całkowicie ekologiczne, pozbawione metali ciężkich i rzadkich (metale rzadkie są potrzebne w akumulatorach niklowo-metalowo-wodorkowych), nietoksyczne (certyfikat SGS), nie zanieczyszczające środowiska i zgodne z europejskimi normami RoHS.Zatem preferencja branży dla akumulatorów litowych wynika głównie z obaw o ochronę środowiska.W rezultacie bateria została włączona do krajowego planu rozwoju zaawansowanych technologii „863” w epoce „dziesiątego planu pięcioletniego” i obecnie jest główną inicjatywą sponsorowaną przez państwo.
Oprócz skupienia się na zaletach akumulatorów litowo-jonowych ważniejsze jest określenie, czy materiał ma potencjał do opracowania zastosowania i czy akumulatory LiFePO4 mają nieodłączne wady.
1. Elektroda dodatnia akumulatora LiFePO4 ma małą gęstość na napiciu, typowo od 0,8 do 1,3, i dużą objętość.
2. Przy częstym ładowaniu i rozładowywaniu rzeczywista pojemność właściwa jest niska, szybkość dyfuzji jonów litu jest powolna, a przewodność elektryczna jest słaba.
3. Akumulatory LiFePO4 słabo działają w niskich temperaturach.
Akumulatory LiFePO4 mają również wady.Na przykład słabo działają w niskich temperaturach, mają niską gęstość nasypową materiałów elektrody dodatniej i mają większą pojemność niż akumulatory litowo-jonowe, takie jak tlenek litu i kobaltu, jeśli chodzi o tę samą pojemność.W rezultacie nie są one korzystne w mikrobateriach.Baterie LiFePO4, podobnie jak inne baterie, muszą radzić sobie z problemem konsystencji baterii podczas użytkowania akumulatory zasilające.Solidna trwałość akumulatora staje się jedną z zalet pakietu akumulatorów litowo-jonowych, jeśli producent litu zwróci na to uwagę.
