Ⅰ:Prezentare generală asupra bateriilor cu fosfat de fier litiu (LiFePO4)
Ce este o baterie litiu cu fosfat de fier (LiFePO4)? Bateria LiFePO4 folosește fosfat de litiu fier ca material pentru electrozi pozitivi. Tensiunea nominală a unei singure baterii LiFePO4 este de 3,2 V, iar tensiunea de întrerupere a încărcării este de 3,6 V ~ 3,65 V. LiFePO4 acceptă extinderea și stochează energia electrică la scară largă după formarea unui sistem de stocare a energiei. Sistemul de stocare a energiei bateriei LiFePO4 constă dintr-un pachet de baterii LiFePO4, Sistem de management al bateriei (BMS), redresor, invertor, sistem central de monitorizare, transformator etc.
După cum știm cu toții, popularitatea pe piață continuă să crească, ceea ce este determinat de caracteristicile bateriei LiFePO4:
1. Performanță bună de siguranță, ciclu de viață lung, fără ardere și fără explozie atunci când este supraîncărcat;
2. Performanță bună la temperatură ridicată, interval de temperatură de lucru 20 grade ~ 70 grade;
3. Ciclu de viață lung, mai mare sau egal cu 4000 de ori;
4. Încărcare rapidă, cu capacitatea de încărcare rapidă 1C-5C, în mod semnificativ
scurtarea timpului de încărcare;
5. Tensiune mare de lucru și densitate mare de energie
6. Protecția verde și a mediului, fără substanțe nocive, fără poluare pentru mediu;
7. Beneficii economice semnificative, energie regenerabilă;
Ⅱ: Caracteristicile structurale ale bateriei LiFePO4:
1. Electrod pozitiv: LiFePO4 cu structură de olivină, electrodul pozitiv conectează folie de aluminiu;
2. Electrod negativ: compus din carbon sau grafit; electrodul negativ conectează o folie de cupru.
3. Diafragma: Diafragma separă bateria de electrodul pozitiv; materialul diafragmei este un polimer;
4. Electroliți: cum ar fi hexafluorofosfat de litiu, perclorat de litiu, tetrafluoroborat de litiu etc.
5. Electrolit: carbonat de etilenă, carbonat de propilenă, carbonat de dimetil, butirat de etil, carbonat de fluoretilenă, borat de bis-oxalat de litiu, hexafluorofosfat de litiu.
6. Materiale de izolare, supape de siguranță, inele de etanșare, carcase etc.
Ⅲ: Principiul de încărcare și descărcare al bateriei LiFePO4
Pe scurt, în timpul procesului de încărcare, ionii de litiu Li plus din electrodul pozitiv LiFePO4 migrează către electrodul negativ prin separatorul polimeric; în timpul procesului de descărcare, ionii de litiu Li plus din electrodul negativ migrează din nou către electrodul pozitiv prin separator.
Principiul de încărcare: Când bateria se încarcă, ionii de litiu migrează de la cristalul LiFePO4 la suprafața cristalului. Sub forța câmpului electric, Li plus intră în electrolit, trece prin separator, apoi migrează la suprafața cristalului de grafit prin electrolit și apoi se intercalează în rețeaua de grafit. Electronii curg către colectorul de folie de aluminiu prin conductor. Treceți prin ureche, polul pozitiv, circuitul extern, polul negativ și polul negativ, curgând către colectorul de folie de cupru al polului negativ. În cele din urmă, curge către electrodul negativ de grafit prin conductor pentru a echilibra sarcina electrodului negativ. După ce ionii de litiu sunt deintercalați din fosfatul de litiu și fier, fosfatul de litiu și fier se transformă în fosfat de fier.
Principiul de descărcare: Când bateria se descarcă, ionii de litiu sunt deintercalați din cristalul de grafit, intră în electrolit și apoi trec prin separator, migrează la suprafața cristalului de fosfat de fier de litiu prin electrolit și apoi se reintroduce în rețea. de fosfat de litiu fier. Electronii curg către colectorul de folie de cupru prin conductor. Și curgeți către colectorul de folie de aluminiu al electrodului pozitiv prin filă, polul negativ al bateriei, un circuit extern, polul pozitiv și polul pozitiv. Apoi curgeți către polul pozitiv al fosfatului de litiu și fier prin conductor și sarcina pozitivă este echilibrată. După ce ionii de litiu se intercalează în cristalul de fosfat de fier, fosfatul de fier se transformă în fosfat de litiu de fier.
Principiul de încărcare și descărcare
Principiul de încărcare și descărcare al sistemului de stocare a energiei bateriei LiFePO4: În etapa de încărcare, sursa de alimentare intermitentă sau rețeaua de alimentare încarcă sistemul de stocare a energiei. Curentul alternativ este redresat în curent continuu prin redresor pentru a încărca modulul bateriei de stocare a energiei, apoi stoca energie. În etapa de descărcare, sistemul de stocare a energiei se descarcă în rețea sau sarcină. Puterea de curent continuu se transformă în putere de curent alternativ prin invertor. Iar ieșirea invertorului este controlată de sistemul central de monitorizare, care poate furniza putere de ieșire stabilă către rețea sau sarcină.
