سبع مزايا بطارية ليثيوم فوسفات الحديد

May 28, 2019

الأداء الرئيسي

الجهد الاسمي لبطارية LiFePO4 هو 3.2 فولت ، فولطية شحن الإنهاء 3.6 فولت ، و فولطية تفريغ الإنهاء 2.0 فولت. نظرًا لجودة وعملية المواد الإيجابية والسلبية والمواد المنحل بالكهرباء المستخدمة من قبل مختلف الشركات المصنعة ، سيكون هناك بعض الاختلافات في أدائها. على سبيل المثال ، يوجد اختلاف كبير في سعة البطارية (من 10٪ إلى 20٪) في نفس الطراز (البطارية القياسية لنفس الحزمة).

تجدر الإشارة هنا إلى أن بطاريات طاقة ليثيوم فوسفات الحديد التي تنتجها مصانع مختلفة لها بعض الاختلافات في معايير الأداء المختلفة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، لا يتم تضمين بعض أداء البطارية ، مثل المقاومة الداخلية للبطارية ، ومعدل التفريغ الذاتي ، ودرجة حرارة الشحن والتفريغ ، وما شابه.

تتميز بطاريات طاقة فوسفات الحديد المصنوعة من الليثيوم باختلافات كبيرة في السعة ويمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات: الكسور الصغيرة إلى بضع مللي أمبير ، وعشرات المللي أمبير في الساعة ، ومئات كبيرة من المللي أمبير في الساعة. هناك بعض الاختلافات في نفس المعلمات لأنواع مختلفة من البطاريات.

الإفراط في التفريغ إلى اختبار الجهد صفر:

تم استخدام بطارية طاقة ليثيوم فوسفات الليثيوم STL18650 (1100mAh) للإفراط في التفريغ إلى اختبار الجهد الصفري. شروط الاختبار: تم شحن بطارية 1100 مللي أمبير / ساعة STL 18650 بمعدل شحن قدره 0.5 درجة مئوية ، ثم تفريغها بمعدل تفريغ قدره 1.0 درجة مئوية إلى أن كان الجهد الكهربي للبطارية 0 درجة مئوية. يتم تقسيم البطاريات الموضوعة في 0 فولت إلى مجموعتين: مجموعة واحدة يتم تخزينها لمدة 7 أيام ، ويتم تخزين المجموعة الأخرى لمدة 30 يومًا ؛ بعد انتهاء صلاحية التخزين ، يتم ملؤه بمعدل شحن يبلغ 0.5 مئوية ، ثم يتم تفريغه بـ 1.0 C. أخيرًا ، قارن الاختلافات بين فترتي التخزين ذات الجهد الصفري.

نتيجة الاختبار هي أنه لا يوجد تسرب للبطارية بعد 7 أيام من تخزين الجهد الصفري ، والأداء جيد ، والسعة 100٪ ؛ بعد 30 يوما من التخزين ، لا يوجد تسرب ، والأداء جيد ، والسعة 98 ٪ ؛ بعد 30 يومًا من التخزين ، يتم شحن البطارية وتفريغها مرة أخرى لمدة 3 مرات. يتم استعادة القدرة إلى 100 ٪.

يوضح هذا الاختبار أنه حتى في حالة إفراط بطارية فوسفات الليثيوم في الحديد (حتى 0 فولت) وتخزينها لفترة زمنية معينة ، فلن تتسرب البطارية أو تتضرر. هذه هي الخاصية التي لا تملكها أنواع أخرى من بطاريات الليثيوم أيون.

مزايا بطارية ليثيوم فوسفات الحديد

1. تحسين أداء السلامة

رابطة PO في بلورة فوسفات الحديد الليثيوم مستقرة ويصعب تحللها ، ولا تنهار أو تسخن مثل الكوبالت الليثيوم أو تشكل مادة مؤكسدة قوية حتى في درجة حرارة عالية أو فائض ، وبالتالي تتمتع بسلامة جيدة. تم الإبلاغ عن أنه في العملية الفعلية ، وجد أن جزءًا صغيرًا من العينة يعاني من ظاهرة حرق في الوخز بالإبر أو اختبار قصر الدارة ، ولكن لم يحدث أي انفجار. في تجربة الشحن الزائد ، تم استخدام شحنة الجهد العالي التي كانت أعلى عدة مرات من الجهد التفريغ الذاتي ، وتبين أنه لا تزال هناك ظاهرة الانفجار. ومع ذلك ، فقد تحسنت بشكل ملحوظ سلامة فاحش زيادة مقارنة مع بطارية ليثيوم أكسيد الكوبالت السائل العادي بالكهرباء.

2 ، وتحسين الحياة

تشير بطارية ليثيوم فوسفات الحديد إلى بطارية ليثيوم أيون باستخدام فوسفات حديد الليثيوم كمادة إلكترود موجبة.

عمر بطارية الرصاص الحمضية طويل العمر حوالي 300 مرة ، والأعلى 500 مرة. تتميز بطارية طاقة ليثيوم فوسفات الحديد ببطارية تدوم لأكثر من 2000 مرة ، ويمكن استخدام الشحن القياسي (معدل 5 ساعات) حتى 2000 مرة. نفس بطارية الرصاص الحمضية ذات الجودة العالية هي "نصف سنة جديدة ، نصف عمر قديم ، صيانة وصيانة لمدة نصف عام" ، ما يصل إلى سنة ونصف سنة ، في حين يتم استخدام بطارية ليثيوم فوسفات الحديد في نفس الظروف ، ستصل الحياة النظرية 7 ~ 8 سنوات. بالنظر إلى الشمولية ، فإن نسبة سعر الأداء تزيد نظريًا عن أربعة أضعاف بطاريات بطاريات الرصاص الحمضية. يمكن شحن وتفريغ التيار العالي بسرعة وتفريغ 2C الحالي. تحت الشاحن الخاص ، يمكن شحن البطارية بالكامل خلال 1.5 دقيقة من شحن 1.5C ، ويمكن أن يصل تيار البدء إلى 2C ، لكن بطارية حمض الرصاص لا تتمتع بأي أداء من هذا القبيل.

3 ، أداء ارتفاع في درجة الحرارة

يمكن أن تصل درجة حرارة ذروة فوسفات حديد الليثيوم إلى 350 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية ، في حين لا تتجاوز درجة حرارة مانغنات الليثيوم وكوبالت الليثيوم 200 درجة مئوية فقط. يصل إلى 350 درجة مئوية -500 درجة مئوية ومنجنيز الليثيوم وأكسيد الكوبالت الليثيوم فقط حوالي 200 درجة مئوية.

4 ، سعة كبيرة

غالبًا ما يتم تشغيل البطارية تحت حمولة كاملة وستنخفض السعة بسرعة أقل من السعة المقدرة. وتسمى هذه الظاهرة تأثير الذاكرة. هناك ذكريات مثل بطاريات هيدريد النيكل والبطاريات النيكل والكادميوم ، لكن بطاريات فوسفات حديد الليثيوم لا تعاني من هذه الظاهرة. بغض النظر عن حالة البطارية ، يمكن استخدامها مع الشحن ، ولا حاجة إلى التفريغ وإعادة الشحن.

6 ، خفيفة الوزن

حجم بطارية ليثيوم فوسفات الحديد ذات نفس المواصفات هو 2/3 من حجم بطارية الرصاص الحمضية ، والوزن هو 1/3 من بطارية حمض الرصاص.

7 ، حماية البيئة

تعتبر بطارية ليثيوم فوسفات الحديد عمومًا خالية من أي معادن ثقيلة ومعادن نادرة (تتطلب بطاريات Ni-MH معادن نادرة) ، وغير سامة (تم تمرير شهادة SGS) ، ولا يوجد أي تلوث ، تمشيا مع لوائح RoHS الأوروبية ، وهو اللون الأخضر المطلق شهادة البطارية. لذلك ، فإن السبب وراء تفضيل صناعة بطاريات الليثيوم هو الاعتبارات البيئية بشكل أساسي. لذلك ، تم تضمين البطارية في الخطة الوطنية لتطوير التكنولوجيا الفائقة "863" خلال فترة "الخطة الخمسية العاشرة" ، وأصبحت بمثابة مشروع تطوير ودعم وتشجيع وطني رئيسي. مع انضمام الصين إلى منظمة التجارة العالمية ، سوف يزداد حجم صادرات الدراجات الكهربائية في الصين بسرعة ، وقد تم تجهيز الدراجات الكهربائية التي تدخل أوروبا والولايات المتحدة لتزويدها بالبطاريات غير الملوثة.

ومع ذلك ، قال بعض الخبراء أن التلوث البيئي الناجم عن بطاريات الرصاص الحمضية يحدث بشكل رئيسي في عملية الإنتاج وإعادة تدوير المؤسسات. بنفس الطريقة ، تعد بطاريات الليثيوم جيدة في صناعة الطاقة الجديدة ، لكنها لا تستطيع تجنب مشكلة التلوث بالمعادن الثقيلة. يمكن إطلاق الرصاص والزرنيخ والكادميوم والزئبق والكروم وما إلى ذلك في معالجة المواد المعدنية في الغبار والماء. البطارية نفسها مادة كيميائية ، لذلك قد يكون هناك نوعان من التلوث: الأول هو تلوث نفايات العملية في عملية الإنتاج ؛ والآخر هو تلوث البطارية بعد الخردة.

تتميز بطاريات فوسفات حديد الليثيوم أيضًا بعيوبها: على سبيل المثال ، الأداء الضعيف لدرجات الحرارة المنخفضة ، كثافة الصنبور المنخفضة لمادة الإلكترود الموجب ، وبطارية ليثيوم فوسفات الحديد التي لها قدرة تزيد عن أكسيد الكوبالت الليثيوم ، وبالتالي لا تتمتع بأي ميزة من حيث بطارية صغيرة. عند استخدامها في بطارية طاقة ، تحتاج بطارية ليثيوم فوسفات الليثيوم ، مثل البطاريات الأخرى ، إلى مواجهة مشاكل تناسق البطارية.