Ⅰ:Przegląd baterii litowo-żelazowo-fosforanowych (LiFePO4)
Co to jest bateria litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4)? Akumulator LiFePO4 wykorzystuje fosforan litowo-żelazowy jako materiał elektrody dodatniej. Napięcie znamionowe pojedynczego akumulatora LiFePO4 wynosi 3,2 V, a napięcie odcięcia ładowania wynosi 3,6 V ~ 3,65 V. LiFePO4 wspiera ekspansję i przechowuje energię elektryczną na dużą skalę po utworzeniu systemu magazynowania energii. System magazynowania energii akumulatorów LiFePO4 składa się z zestawu akumulatorów LiFePO4, systemu zarządzania akumulatorami (BMS), prostownika, falownika, centralnego systemu monitorowania, transformatora itp.
Jak wszyscy wiemy, popularność na rynku stale rośnie, o czym decydują właściwości akumulatora LiFePO4:
1. Dobre bezpieczeństwo, długi cykl życia, brak spalania i wybuchu po przeładowaniu;
2. Dobra wydajność w wysokich temperaturach, zakres temperatur pracy 20 stopni ~ 70 stopni;
3. Długi cykl życia, większy lub równy 4000 razy;
4. Szybkie ładowanie, z możliwością szybkiego ładowania 1C{2}}C, znacząco
skrócenie czasu ładowania;
5. Wysokie napięcie robocze i wysoka gęstość energii
6. Ochrona zieleni i środowiska, brak szkodliwych substancji, brak zanieczyszczenia środowiska;
7. Znaczące korzyści ekonomiczne, energia odnawialna;
Ⅱ: Charakterystyka strukturalna akumulatora LiFePO4:
1. Elektroda dodatnia: LiFePO4 o strukturze oliwinu, elektroda dodatnia łączy folię aluminiową;
2. Elektroda ujemna: złożona z węgla lub grafitu; elektroda ujemna łączy folię miedzianą.
3. Membrana: Membrana oddziela akumulator od elektrody dodatniej; materiałem membrany jest polimer;
4. Elektrolity: takie jak heksafluorofosforan litu, nadchloran litu, tetrafluoroboran litu itp.
5. Elektrolit: węglan etylenu, węglan propylenu, węglan dimetylu, maślan etylu, węglan fluoroetylenu, bis-szczawian litu, boran litu, heksafluorofosforan litu.
6. Materiały izolacyjne, zawory bezpieczeństwa, pierścienie uszczelniające, muszle itp.
Ⅲ: Zasada ładowania i rozładowywania akumulatora LiFePO4
Krótko mówiąc, podczas procesu ładowania jony litu Li plus w elektrodzie dodatniej LiFePO4 migrują do elektrody ujemnej przez separator polimerowy; podczas procesu rozładowania jony litu Li plus w elektrodzie ujemnej ponownie migrują do elektrody dodatniej przez separator.
Zasada ładowania: Podczas ładowania akumulatora jony litu migrują z kryształu LiFePO4 na powierzchnię kryształu. Pod działaniem siły pola elektrycznego Li plus wchodzi do elektrolitu, przechodzi przez separator, następnie migruje na powierzchnię kryształu grafitu przez elektrolit, a następnie interkaluje do sieci grafitowej. Elektrony przepływają przez przewodnik do kolektora z folii aluminiowej. Przejdź przez zakładkę, biegun dodatni, obwód zewnętrzny, biegun ujemny i biegun ujemny, przepływając do kolektora folii miedzianej bieguna ujemnego. Wreszcie przepływa do grafitowej elektrody ujemnej przez przewodnik, aby zrównoważyć ładunek elektrody ujemnej. Po odinterkalacji jonów litu z fosforanu litowo-żelazowego, fosforan litowo-żelazowy przekształca się w fosforan żelaza.
Zasada rozładowania: podczas rozładowania akumulatora jony litu są usuwane z kryształu grafitu, wchodzą do elektrolitu, a następnie przechodzą przez separator, migrują na powierzchnię kryształu fosforanu litu i żelaza przez elektrolit, a następnie ponownie włóż do sieci fosforanu litowo-żelazowego. Elektrony przepływają przez przewodnik do kolektora z folii miedzianej. I przepłyń do kolektora folii aluminiowej elektrody dodatniej przez wypustkę, biegun ujemny akumulatora, obwód zewnętrzny, biegun dodatni i biegun dodatni. Następnie przepłyń do bieguna dodatniego fosforanu litowo-żelazowego przez przewodnik, a ładunek dodatni zostanie zrównoważony. Po interkalacji jonów litu do kryształu fosforanu żelaza, fosforan żelaza przekształca się w fosforan litowo-żelazowy.
Zasada ładowania i rozładowywania
Zasada ładowania i rozładowywania systemu magazynowania energii akumulatora LiFePO4: Na etapie ładowania przerywany zasilacz lub sieć energetyczna ładuje system magazynowania energii. Prąd przemienny jest prostowany na prąd stały przez prostownik w celu naładowania modułu akumulatora magazynującego energię, a następnie magazynowania energii. Na etapie rozładowania system magazynowania energii rozładowuje się do sieci lub obciążenia. Prąd stały przekształca się w prąd przemienny przez falownik. A wyjście falownika jest kontrolowane przez centralny system monitorowania, który może zapewnić stabilną moc wyjściową do sieci lub obciążenia.
