LiFePO4 baterijas

Mūsdienu tirgus ir pilns ar dažādām elektroniskām iekārtām. To funkcionēšanai tiek izstrādāti arvien modernāki enerģijas avoti. Starp tiem īpašu vietu ieņem litija dzelzs fosfāta baterijas. Tie ir droši, ar lielu elektrisko ietilpību, praktiski neizdala toksīnus, ir izturīgi. Varbūt drīz šīs baterijas tiks izspiestas no viņu "brāļu" ierīcēm.

Kas ir litija dzelzs fosfāta akumulators

LiFePo4 akumulatori ir augstas kvalitātes un uzticami barošanas avoti ar augstu veiktspēju. Viņi aktīvi izspiež ne tikai novecojušās svina skābes, bet arī modernās Li-ion baterijas. Mūsdienās dati par akumulatoriem ir atrodami ne tikai rūpnieciskajās iekārtās, bet arī sadzīves ierīcēs - no viedtālruņiem līdz elektriskiem velosipēdiem.

LFP baterijas 2003. gadā izstrādāja Masačūsetsas Tehnoloģiju universitāte. To pamatā ir uzlabota Li-jonu tehnoloģija ar modificētu ķīmisko sastāvu: anodam litija kobaltāta vietā izmanto litija ferofosfātu. Akumulators tiek plaši izplatīts, pateicoties tādiem uzņēmumiem kā Motorola un Qualcomm.

Kā notiek LiFePo4 bateriju ražošana

Galvenās LiFePo4 bateriju ražošanas sastāvdaļas rūpnīcā tiek piegādātas tumši pelēka pulvera veidā ar metāla spīdumu. Anodu un katodu ražošanas shēma ir vienāda, taču sastāvdaļu sajaukšanas nepieļaujamības dēļ visas tehnoloģiskās operācijas tiek veiktas dažādās darbnīcās. Visa produkcija ir sadalīta vairākos posmos.

Pirmais solis. Elektrodu izveidošana. Šim nolūkam gatavo ķīmisko sastāvu no abām pusēm pārklāj ar metāla foliju (parasti katodam - alumīnijs, bet anodam - varš). Foliju iepriekš apstrādā ar suspensiju, lai tā varētu darboties kā strāvas uztvērējs un vadītspējīgs elements. Gatavie elementi tiek sagriezti plānās sloksnēs un vairākas reizes salocīti, veidojot kvadrātveida šūnas.

Otrais solis. Tieši akumulatora montāža. Šūnu formas katodi un anodi ir novietoti uz porainā materiāla separatora abās pusēs, cieši piestiprināti pie tā. Iegūto bloku ievieto plastmasas traukā, piepilda ar elektrolītu un aizzīmogo.

Pēdējais posms. Akumulatora uzlādes / izlādes pārbaude. Uzlāde rada pakāpenisku sprieguma palielināšanos, lai liela daudzuma siltuma izdalīšanās dēļ nebūtu sprādziena vai aizdegšanās. Lai izlādētos, akumulators ir savienots ar jaudīgu patērētāju. Neidentificējot novirzes, gatavās preces tiek nosūtītas klientam.

Darbības princips un ierīces litija dzelzs fosfāta akumulators

LFP baterijas sastāv no elektrodiem, kas cieši piespiesti pret poraino atdalītāju abās pusēs. Lai darbinātu ierīces, gan katods, gan anods ir savienoti ar strāvas kolektoriem. Visas sastāvdaļas ievieto plastmasas apvalkā, kas piepildīts ar elektrolītu. Korpuss ir novietots kontrolieris, kas uzlādes laikā regulē strāvas padevi.

LiFePo4 bateriju darbības princips ir balstīts uz litija ferofosfāta un oglekļa mijiedarbību. Pati reakcija notiek pēc formulas:

LiFePO₄ + 6C → Li_1-xFepo₄ + LiC₆

Akumulatora uzlādes nesējs ir pozitīvi uzlādēts litija jons. Tam ir spēja iekļūt citu materiālu kristāla režģī, veidojot ķīmiskas saites.

Specifikācijas LiFePo4 baterijas

Neatkarīgi no ražotāja, visām LFP šūnām ir vienādas specifikācijas:

• maksimālais spriegums - 3,65 V;
• spriegums viduspunktā - 3,3 V;
• spriegums pilnībā izlādētā stāvoklī - 2,0 V;
• nominālais darba spriegums - 3,0-3,3 V;
• minimālais spriegums zem slodzes - 2,8 V;
• izturība - no 2 līdz 7 tūkstošiem uzlādes / izlādes ciklu;
• pašizkraušanās 15-18 C temperatūrā^par - līdz 5% gadā.

Iesniegtās tehniskās specifikācijas īpaši attiecas uz LiFePo4 šūnām. Atkarībā no tā, cik daudzus no tiem apvieno viena baterija, bateriju parametri būs atšķirīgi.

Pašmāju produkcijas veidiem ir šādas īpašības:

• ietilpība - līdz 2000 Ah;
• spriegums - 12 v, 24v, 36v un 48v;
• ar darba temperatūras diapazonu - no -30 līdz +60 C^par;
• ar uzlādes strāvu - no 4 līdz 30A.

Visas baterijas nezaudē kvalitāti uzglabāšanas laikā 15 gadus, tām ir stabils spriegums un tām raksturīga zema toksicitāte.

Kas ir LiFePo4 baterijas?

Atšķirībā no mūsu parastajām baterijām, kuras ir apzīmētas ar simboliem AA vai AAA, litija dzelzs fosfāta elementiem ir pilnīgi atšķirīgs formas koeficienta marķējums - to izmēri ir šifrēti ar 5 ciparu skaitli. Visi tie ir parādīti tabulā.

Pat bez galda ar marķējumu priekšā varat ērti orientēties akumulatora izmēros. Pirmie divi koda cipari norāda diametru, pārējie norāda enerģijas avota garumu (mm). Cipars 5 dažu izmēru beigās atbilst pusmilimetram.

Litija dzelzs fosfāta akumulators: plusi un mīnusi

LFP akumulatoru pamatā ir Li-ion tehnoloģija, kas ļāva tām iekļaut visas šo enerģijas avotu priekšrocības un vienlaikus atbrīvoties no tiem raksturīgajiem trūkumiem.

Starp galvenajām priekšrocībām ir:

1. Izturība - līdz 7000 cikliem.
2. Liela uzlādes strāva, kas samazina enerģijas papildināšanas laiku.
3. Stabils darba spriegums, kas nekrīt, līdz uzlāde ir pilnībā izlādējusies.
4. Augsts maksimālais spriegums - 3,65 volti.
5. Augsta nominālā ietilpība.
6. Viegls svars - līdz vairākiem kilogramiem.
7. Zems vides piesārņojums apglabāšanas laikā.
8. Izturība pret salu - darbs ir iespējams temperatūrā no -30 līdz + 60 ° C^par.

Bet baterijām ir arī trūkumi. Pirmais no tiem ir augstās izmaksas. Elementa cena par 20 Ah var sasniegt 35 tūkstošus rubļu. Otrais un pēdējais trūkums ir grūtības pats samontēt akumulatoru, atšķirībā no litija jonu elementiem. Citi acīmredzami mīnusi šajos enerģijas avotos vēl nav identificēti.

Lādētāji un kā uzlādēt LiFePo4

LiFePo4 akumulatoru lādētāji praktiski neatšķiras no parastajiem invertoriem. Jo īpaši pie izejas ir iespējams reģistrēt lielu strāvas stiprumu - līdz 30A, ko izmanto, lai ātri uzlādētu šūnas.

Pērkot gatavu akumulatoru, tā uzlādei nevajadzētu rasties grūtībām. To dizainā ir integrēta elektroniskā vadība, kas aizsargā visas šūnas no pilnīgas elektrības izlādes un pārsātināšanas. Dārgās sistēmās tiek izmantots balansēšanas dēlis, kas vienmērīgi sadala enerģiju starp visām ierīces šūnām.

Uzlādējot, ir svarīgi nepārsniegt ieteikto strāvas stiprumu, ja izmantojat trešo personu lādētājus. Tas vienā uzlādes reizē vairākas reizes samazina akumulatora darbības laiku. Ja akumulators uzkarst vai uzbriest, tad strāvas stiprums pārsniedz pieļaujamās vērtības.

Kur tiek izmantotas LiFePo4 baterijas?

LFP akumulatoriem ir liela nozīme nozarē. Tos izmanto, lai uzturētu ierīču darbināmību laika stacijās un slimnīcās. Tos arī izmanto kā buferi vēja ģeneratoru parkos un izmanto enerģijas uzkrāšanai no saules paneļiem.

Mūsdienu automašīnās parasto svina-skābes elementu vietā sāk izmantot 12v baterijas.LiFePo4 konstrukcijas ir uzstādītas kā galvenais elektrisko velosipēdu un visurgājēju, motorlaivu enerģijas avots.

Plaši to nozīme ikdienas dzīvē. Tie ir iebūvēti tālruņos, planšetdatoros un pat skrūvgriežos. Tomēr šādas ierīces ievērojami atšķiras no to tehnoloģijām, kas ir mazāk tehnoloģiskas. Tāpēc tikties ar viņiem tirgū joprojām ir grūti.

LiFePo4 glabāšanas, darbības un iznīcināšanas noteikumi

Pirms LFP akumulatora nosūtīšanas ilgstošai glabāšanai ir nepieciešams to uzlādēt līdz 40–60% un uzturēt šo uzlādes līmeni visā saglabāšanas laikā. Uzglabājiet akumulatoru sausā vietā, kur temperatūra nenokrīt zem istabas temperatūras.

Darbības laikā ir jāievēro ražotāja prasības. Ir svarīgi nepārkarsēt akumulatoru. Ja pamanāt, ka akumulators darbības vai uzlādēšanas laikā uzkarst nevienmērīgi, jums jāsazinās ar remonta centru - iespējams, kāda no šūnām nav izdevusies, vai arī ir vadības ierīces vai balansēšanas paneļa darbības traucējumi. Tas pats jādara, ja parādās pūtītes.

Lai pareizi iznīcinātu akumulatoru, kura mūžs ir pilnībā beidzies, jums jāsazinās ar uzņēmumu, kas specializējas šajā jomā. Tātad jūs ne tikai darbosities kā apzinīgs pilsonis, bet arī varēsit nopelnīt no tā naudu. Tomēr, ja jūs vienkārši nosūtīsit akumulatoru atkritumu poligonam, tad nekas slikts nenotiks.