Ⅰ:Обзор литий-железо-фосфатных аккумуляторов (LiFePO4)
Что такое литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4)? Батарея LiFePO4 использует фосфат лития-железа в качестве материала положительного электрода. Номинальное напряжение одной батареи LiFePO4 составляет 3,2 В, а напряжение отключения зарядки составляет 3,6–3,65 В. LiFePO4 поддерживает расширение и накапливает крупномасштабную электроэнергию после формирования системы накопления энергии. Система накопления энергии батареи LiFePO4 состоит из аккумуляторной батареи LiFePO4, системы управления батареями (BMS), выпрямителя, инвертора, центральной системы мониторинга, трансформатора и т. д.
Как мы все знаем, популярность на рынке продолжает расти, что определяется характеристиками батареи LiFePO4:
1. Хорошие показатели безопасности, длительный срок службы, отсутствие горения и взрыва при перезарядке;
2. Хорошие характеристики при высоких температурах, диапазон рабочих температур от 20 до 70 градусов;
3. Длительный срок службы, более или равный 4000 раз;
4. Быстрая зарядка с возможностью быстрой зарядки 1C-5C, значительно
сокращение времени зарядки;
5. Высокое рабочее напряжение и высокая плотность энергии
6. Зеленый и охрана окружающей среды, отсутствие вредных веществ, отсутствие загрязнения окружающей среды;
7. Значительные экономические выгоды, возобновляемая энергия;
Ⅱ: Структурные характеристики батареи LiFePO4:
1. Положительный электрод: LiFePO4 со структурой оливина, положительный электрод соединяет алюминиевую фольгу;
2. Отрицательный электрод: состоит из углерода или графита; отрицательный электрод соединяет медную фольгу.
3. Диафрагма: Диафрагма отделяет батарею от положительного электрода; материал диафрагмы – полимер;
4. Электролиты: такие как гексафторфосфат лития, перхлорат лития, тетрафторборат лития и т. д.
5. Электролит: этиленкарбонат, пропиленкарбонат, диметилкарбонат, этилбутират, фторэтиленкарбонат, бисоксалатборат лития, гексафторфосфат лития.
6. Изоляционные материалы, предохранительные клапаны, уплотнительные кольца, обечайки и т.д.
Ⅲ: Принцип зарядки и разрядки батареи LiFePO4
Короче говоря, во время процесса зарядки ионы лития Li plus в положительном электроде LiFePO4 мигрируют к отрицательному электроду через полимерный сепаратор; в процессе разряда ионы лития Li plus в отрицательном электроде снова мигрируют к положительному электроду через сепаратор.
Принцип зарядки: когда батарея заряжается, ионы лития мигрируют из кристалла LiFePO4 на поверхность кристалла. Под действием силы электрического поля Li plus поступает в электролит, проходит через сепаратор, затем через электролит мигрирует на поверхность кристалла графита, а затем внедряется в решетку графита. Электроны текут к коллектору из алюминиевой фольги через проводник. Пройдите через язычок, положительный полюс, внешнюю цепь, отрицательный полюс и отрицательный полюс, протекая к коллектору из медной фольги отрицательного полюса. Наконец, он течет к графитовому отрицательному электроду через проводник, чтобы сбалансировать заряд отрицательного электрода. После деинтеркалирования ионов лития из фосфата лития-железа фосфат лития-железа превращается в фосфат железа.
Принцип разрядки: при разрядке батареи ионы лития деинтеркалируются из кристалла графита, попадают в электролит, затем проходят через сепаратор, мигрируют на поверхность кристалла литий-железо-фосфата через электролит, а затем снова встраиваются в решетку. фосфата лития-железа. Электроны текут к коллектору из медной фольги через проводник. И поток к коллектору из алюминиевой фольги положительного электрода через язычок, отрицательный полюс батареи, внешнюю цепь, положительный полюс и положительный полюс. Затем течет к положительному полюсу литий-железо-фосфата через проводник, и положительный заряд уравновешивается. После интеркалирования ионов лития в кристалл фосфата железа фосфат железа превращается в фосфат лития-железа.
Принцип зарядки и разрядки
Принцип зарядки и разрядки системы накопления энергии батареи LiFePO4: на этапе зарядки прерывистый источник питания или электросеть заряжают систему накопления энергии. Переменный ток выпрямляется в постоянный ток через выпрямитель для зарядки модуля аккумуляторной батареи, а затем накапливает энергию. На этапе разрядки система накопления энергии разряжается в сеть или в нагрузку. Мощность постоянного тока преобразуется в мощность переменного тока через инвертор. А выход инвертора контролируется центральной системой мониторинга, которая может обеспечить стабильную выходную мощность в сеть или нагрузку.
