Siete ventajas y cinco desventajas de las baterías de fosfato de hierro y litio

El nombre completo de la batería de fosfato de hierro y litio es baterías de iones de litio de fosfato de hierro y litio. El nombre era demasiado largo, por lo que podemos llamarlo baterías de fosfato de hierro y litio. Debido a que su rendimiento es particularmente adecuado para aplicaciones de energía, su nombre incluye dos palabras "energía", a saber, batería de energía de fosfato de hierro y litio. Algunas personas lo llamaron "batería de litio-hierro (LiFe)".

El principio de funcionamiento de

Baterías de fosfato de hierro y litio, se refiere al uso de fosfato de hierro y litio como material de ánodo de las baterías de iones de litio. Los materiales del ánodo de la batería de iones de litio tienen principalmente litio ácido cobalto, litio ácido manganeso litio, níquel, material ternario, fosfato de hierro y litio, etc. El litio ácido cobalto es actualmente la mayor parte del material del cátodo de la batería de iones de litio.

significado

En el mercado de comercio de metales, el cobalto (Co) es el más caro, y la capacidad de almacenamiento no es mucha, el níquel (Ni), el manganeso (Mn) más barato y el almacenamiento de más hierro (Fe). El precio de los materiales del ánodo es consistente con los precios del mercado de estos metales. Por lo tanto, el uso de material de cátodo LiFePO4 en baterías de iones de litio debería ser bastante económico. Otra característica de la misma es la protección del medio ambiente libre de contaminación del medio ambiente.

Como los requisitos de las baterías recargables son: alta capacidad, alto voltaje de salida, buen rendimiento del ciclo de carga y descarga, voltaje de salida estable, gran carga y descarga de corriente, estabilidad electroquímica, uso de seguridad (no se cargó, descargó y cortocircuito causado por funcionamiento inadecuado, como la combustión o explosión), amplio rango de temperatura de trabajo, no tóxico o menos venenoso, sin contaminación para el medio ambiente. La adopción de LiFePO4 como ánodo de baterías de fosfato de hierro y litio cumple con estos requisitos de rendimiento, particularmente en descargas de alta velocidad de descarga (descarga de 5 ~ 10 c), voltaje de descarga estable, seguridad, no quema, no explosión y vida (ciclos), en el medio ambiente libre de contaminación, es el mejor, es actualmente la mejor batería de gran potencia de salida de corriente.

La estructura y el principio de funcionamiento.

LiFePO4 como el polo positivo de la batería, conectado al electrodo positivo de la batería por papel de aluminio y el polímero se encuentra entre el diafragma, que separa el positivo y el negativo, pero el ion de litio Li y el e electrónico no pueden pasar, el derecho está compuesto de carbono (grafito ) cátodo de la batería, la lámina de cobre y la conexión negativa de la batería. Entre la parte superior e inferior se encuentra la batería de electrolito de la batería, la batería por la carcasa metálica de embalaje hermético.

Cuando cargue la batería LiFePO4, el ánodo de iones de litio Li por membrana de polímero a la migración del cátodo; En el proceso de descarga, el cátodo de iones de litio Li a través del diafragma a la transferencia positiva. La batería de iones de litio se debe a la migración de iones de litio y recibe su nombre de ida y vuelta durante la carga y descarga.

La actuación principal

El voltaje nominal de la batería LiFePO4 es de 3,2 V, la terminación del voltaje de carga es de 3,6 V, el voltaje de terminación es de 2,0 V. Debido a que los diversos fabricantes adoptan materiales de electrodos positivos y negativos y la calidad y el proceso del material del electrolito es diferente, su rendimiento será algo diferente. Por ejemplo, los mismos modelos (el mismo tipo de celda estándar de empaque), la capacidad de la batería tiene una diferencia mayor (10% ~ 20%).

Aquí para explicar que la producción en fábrica de diferentes baterías de litio de fosfato de hierro en varios parámetros de rendimiento tendrá alguna diferencia; Además, hay algunos rendimientos de la batería que no se incluyeron, como la resistencia interna de la batería, la tasa de autodescarga, la temperatura de carga y descarga, etc.

La capacidad de la batería de potencia de fosfato de hierro y litio tiene una diferencia mayor, se puede dividir en tres categorías: pequeño cero unos pocos a varios mAh, medio de docenas de mAh, grandes cientos de mAh. Los mismos parámetros de diferentes tipos de baterías también tienen algunas diferencias.

Sobre descarga a prueba de voltaje cero:

Usando STL18650 (1100 mAh) descarga de batería de energía de fosfato de hierro y litio para prueba de voltaje cero. Condiciones de prueba: la tasa de carga de 0.5 C se llenará con baterías STL18650 de 1100 mAh, y luego usará la tasa de descarga de 1.0 C para que el voltaje de la batería sea 0 C. Luego, la batería de 0V se divide en dos grupos: un grupo durante siete días, otro grupo de 30 días; El depósito vence con una tasa de carga de 0.5 C está lleno, y luego use una descarga de 1.0 C. Finalmente, comparando dos períodos de almacenamiento de voltaje cero, la diferencia entre diferentes.

Resultado de la prueba, batería de voltaje cero durante siete días sin fugas, buen rendimiento, la capacidad es del 100%; durante 30 días, sin fugas, el rendimiento es bueno, la capacidad es del 98%; durante 30 días después de que la batería se cargue y descargue 3 veces ciclo, capacidad y hasta el 100%.

Esta prueba muestra que la descarga de la batería de fosfato de hierro y litio incluso se ve (o incluso a 0 v), y deposita un cierto tiempo, fugas de la batería, daños. Este es otro tipo de batería de iones de litio que no tiene funciones.

1, la mejora del rendimiento de seguridad

Cristales de fosfato de hierro y litio en P - clave O sólida, difíciles de descomponer, incluso a altas temperaturas o sobrecargas cuando tampoco les gustará la fiebre del colapso de la estructura de litio del ácido cobalto o las sustancias oxidantes fuertes, por lo que tienen una buena seguridad. Un informe señaló que la práctica de la acupuntura o el experimento de cortocircuito encontró un fenómeno de combustión en una pequeña cantidad de muestras, pero no se produjo una explosión, y los experimentos de sobrecarga que usaron varias veces mucho más allá de su voltaje de descarga de carga de alto voltaje, encontraron que hay explosivos . Aun así, la seguridad de sobrecarga que las baterías de litio y ácido de cobalto de electrolito líquido común se ha mejorado enormemente.

2, la mejora de la vida

La batería de fosfato de hierro y litio se refiere al uso de fosfato de hierro y litio como material de ánodo de la batería de iones de litio.

La vida útil prolongada de la batería de plomo-ácido es de alrededor de 300, la más alta es 500 veces, y la batería de litio y fosfato de hierro, la vida útil del ciclo alcanzó más de 2000 veces, la tasa de carga estándar (5 horas) para usar, puede llegar a 2000 veces. Con la calidad de la batería de plomo-ácido es "nuevo medio año, medio año, mantenimiento, mantenimiento y medio año", como máximo 1-1,5 años, mientras que las baterías de fosfato de hierro y litio se utilizan en las mismas condiciones, la teoría de vida alcanzará los 7 ~ 8 años. Consideración integral, la relación precio-rendimiento en teoría para la batería de plomo-ácido más de cuatro veces. La descarga de corriente grande puede ser tan grande como 2 C de carga rápida y corriente de descarga, bajo el cargador especial, 1.5 C puede hacer que la batería se cargue en 40 minutos, la corriente de inicio puede ser de hasta 2 C, la batería de plomo-ácido es el rendimiento.

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