ภาพรวมของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
แบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตเป็นวัสดุแคโทดแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตมีข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัยสูง วงจรชีวิตยาว การคายประจุแบบทวีคูณ ทนต่ออุณหภูมิสูง ฯลฯ ถือเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นใหม่
1 คุณสมบัติแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดี การเจาะไม่ระเบิด การชาร์จมากเกินไปจะไม่ไหม้หรือระเบิด
life วงจรชีวิตที่ดี, วงจรชีวิตแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสูงถึง 2,000 ครั้งขึ้นไป;
ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงที่ดี ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน -20 ℃ ถึง 70 ℃
ความหนาแน่นของการสั่นสะเทือนสูง ความจุที่สูงขึ้นภายใต้สภาวะเดียวกัน
สามารถรับความสามารถในการชาร์จเร็ว 1C-5C ซึ่งช่วยลดเวลาในการชาร์จได้อย่างมาก
2、ช่องการสมัคร
ที่เก็บพลังงาน, อุปกรณ์พิเศษ, หุ่นยนต์, AGV, การขนส่งทางรถไฟ, อุปกรณ์ทางการแพทย์, สำรองฉุกเฉิน, พลังงานสื่อสาร ฯลฯ
ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
1、 ประสิทธิภาพความปลอดภัยที่ดี
ความปลอดภัยมาจากความเสถียรของวัสดุแคโทดและการออกแบบเพื่อความปลอดภัยที่เชื่อถือได้ ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้รับการทดสอบความปลอดภัยอย่างเข้มงวด แม้ในการชนที่รุนแรงจะไม่ทำให้เกิดการระเบิด
2 วงจรชีวิตยาว
แบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต 1C วงจรชีวิตโดยทั่วไปสูงถึง 2,000 เท่าหรือมากกว่า 3,500 เท่า และสำหรับตลาดการเก็บพลังงานต้องการมากกว่า 4,000-5,000 เท่า ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมประเภทอื่น
3 ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง
ความร้อนสูงสุดของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสูงถึง 350 ~ 500 ℃, ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่หลากหลาย (-20 ~ +75 ℃), อุณหภูมิสูง (60 ℃) ยังสามารถดับความจุได้ 100%
4、ชาร์จเร็ว
การใช้เครื่องชาร์จพิเศษ การชาร์จ 1.5C สามารถทำให้แบตเตอรี่เต็มใน 40 นาที
5、สีเขียว
แบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ปลอดสารพิษ ไม่เป็นมลพิษ มีวัตถุดิบหลากหลายและราคาถูก
แรงดันและความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
1, แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตเดี่ยวคือ 3.2V แรงดันการชาร์จคือ 3.6V และแรงดันตัดการคายประจุคือ 2.0V
ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตผ่านการรวมชุดของเซลล์เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการของอุปกรณ์ แรงดันชุดแบตเตอรี่ = N * จำนวนการเชื่อมต่อชุดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตที่ใช้กันทั่วไปมีดังนี้:
12V แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
24V แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
36V แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
48V แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
2 ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
ความจุของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตขึ้นอยู่กับความจุและจำนวนเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของอุปกรณ์ไฟฟ้าในการพิจารณา ยิ่งเซลล์ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตเชื่อมต่อแบบขนานมากเท่าใด ความจุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตทั่วไปคือ 10ah, 20ah, 40ah, 50ah, 100ah, 200ah, 400ah เป็นต้น
โครงสร้างและหลักการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต
1 โครงสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
ดังแสดงในรูป ด้านซ้ายเป็นโครงสร้างโอลิวีนของ LiFePO4 เป็นขั้วบวกของแบตเตอรี่ ต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ด้วยแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์ ตรงกลางไดอะแฟรมโพลิเมอร์ซึ่งแยกขั้วบวกออกจาก ขั้วลบ แต่ลิเธียมไอออน Li + ไม่สามารถผ่านอิเล็กตรอนได้ ด้านขวาคือขั้วลบของแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยคาร์บอน (กราไฟต์) เชื่อมต่อกับขั้วลบของแบตเตอรี่ด้วยฟอยล์ทองแดง
2 หลักการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
แบตเตอรี่ LiFePO4 ในการชาร์จ ขั้วไฟฟ้าบวกในลิเธียมไอออน Li + ไดอะแฟรมโพลิเมอร์ไปยังการย้ายขั้วลบในกระบวนการคายประจุ ขั้วลบในลิเธียมไอออน Li + ผ่านไดอะแฟรมไปยังการโยกย้ายขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับการตั้งชื่อตามการโยกย้ายลิเธียมไอออนไปมาระหว่างการชาร์จและการคายประจุ
เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
1.LiFePO4 การชาร์จแบตเตอรี่
ขอแนะนำให้ใช้วิธีการชาร์จแบบ CCCV ในการชาร์จแบตเตอรี่ LiFePO4 กล่าวคือ กระแสคงที่ก่อนแล้วจึงตามด้วยแรงดันคงที่แนะนำให้ใช้กระแสคงที่ 0.3 C แนะนำให้ใช้แรงดันคงที่ 3.65
2 แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหมือนกันหรือไม่
วิธีการชาร์จแบตเตอรี่ทั้งสองวิธีคือกระแสคงที่ก่อนแล้วจึงแรงดันคงที่ (CCCV) แต่จุดแรงดันคงที่นั้นไม่เหมือนกัน
แรงดันไฟฟ้าที่ระบุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตคือ 3.2V, แรงดันไฟฟ้าตัดการชาร์จ 3.6V
แรงดันไฟฟ้าปกติของแบตเตอรี่ลิเธียมธรรมดาคือ 3.6V แรงดันไฟฟ้าตัดการชาร์จ 4.2V
3 ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
แผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้โดยตรง เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่เสถียร ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้โดยตรง จำเป็นต้องมีวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า แต่ยังรองรับลิเธียมที่สอดคล้องกัน วงจรชาร์จแบตเตอรี่เหล็กฟอสเฟตเพื่อชาร์จ
4 พร้อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้โดยตรง เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะส่งกระแสไฟฟ้าสำหรับกระแสสลับหรือพัลส์ DC การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจะต้องได้รับการควบคุม DC
วงจรชีวิตของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและปัจจัยที่ส่งผลต่อแบตเตอรี่
1 แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิห้อง
ประจุไฟฟ้าและดิสชาร์จขนาดเล็ก
ในการใช้งานปกติของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในด้านนี้โดยทั่วไปมากกว่า 2,000 เท่าของวงจรชีวิตผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมขนาดเล็กที่มีคุณภาพน้อยกว่าเล็กน้อยมากกว่า 1,000 เท่าของวงจรชีวิต
อัตราการชาร์จและการคายประจุที่เสถียรสูง
แอพลิเคชันของการปล่อยอัตราสูง ส่วนใหญ่ของพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียม ส่วนใหญ่จะนำไปใช้เพื่อให้พลังงานกับโปรแกรมประยุกต์มอเตอร์เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตส่วนใหญ่ทำงานภายใต้สภาวะโหลดสูง ซึ่งช่วยเร่งเวลาการสลายตัวของวัสดุแบตเตอรี่ อายุวงจรจึงอยู่ที่ประมาณ 800 เท่า
การใช้การชาร์จ / การคายประจุที่ไม่เสถียรในอัตราสูง
แบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตที่ใช้ในกรณีนี้อายุการใช้งานจะสั้นลงอีกประมาณ 300 ครั้งเท่านั้น
2 แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตยังไม่สุกมาก อุณหภูมิในการทำงาน -20 ℃ถึง 125 ℃ ช่วงอุณหภูมิสำหรับค่าทางทฤษฎี การใช้งานจริงของช่วงอุณหภูมิจะเล็กกว่า
ประจุไฟฟ้าและดิสชาร์จขนาดเล็ก
ในการใช้งานปกติของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในฟิลด์นี้ หากผู้ผลิตแบตเตอรี่ยี่ห้อค่อนข้างแข็งแกร่ง คุณภาพดี โดยทั่วไปมากกว่า 1,000 เท่าของวงจรชีวิตผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมขนาดเล็กที่มีคุณภาพน้อยกว่า 500 เท่าของวงจรชีวิตเนื่องจากการใช้อุณหภูมิสูง ความเสียหายของแบตเตอรี่จึงค่อนข้างใหญ่
อัตราการชาร์จและการคายประจุที่เสถียรสูง
เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตส่วนใหญ่ทำงานภายใต้สภาวะโหลดสูง เร่งเวลาการสลายตัวของวัสดุแบตเตอรี่ อายุการใช้งานของวงจรจึงลดลงอย่างรวดเร็ว เซลล์แบตเตอรี่ที่มีคุณภาพต่ำอาจอยู่ที่ประมาณ 300 เท่าของรอบความแข็งแกร่งของผู้ผลิตแบรนด์แบตเตอรี่ ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอุปกรณ์และวัสดุจะดีกว่า คุณภาพของเซลล์แบตเตอรี่จะดีกว่า แต่วงจรชีวิตประมาณ 500 เท่า
การใช้งานการชาร์จและการคายประจุที่ไม่เสถียรหลายหลากสูง
อุณหภูมิสูงบวกกับอัตราการคายประจุ การทำงานไม่เสถียร ความเสียหายต่อแบตเตอรี่มากขึ้น วงจรชีวิตค่อนข้างต่ำ การทดสอบแกนไฟฟ้าของผู้ผลิตแบตเตอรี่หลายรายพบว่า 250 ถึง 300 ครั้ง ดังนั้น โดยทั่วไปแบตเตอรี่จะไม่สามารถใช้งานได้
3 แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ
สภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำในประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสูงกว่าแต่ยังมีขนาดใหญ่ สถานการณ์ตลาดปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตต่ำกว่า -20 ° C ถึง -40 ° C ทำงาน อายุขัยลดลงอย่างมีนัยสำคัญ อายุการใช้งานของวงจรประมาณ 300 ครั้ง
4 ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตแบตเตอรี่วงจรชีวิตของปัจจัยที่มีอิทธิพล
การชาร์จและการคายประจุ
เมื่อเลือกเครื่องชาร์จ ควรใช้เครื่องชาร์จที่มีอุปกรณ์ตัดการชาร์จที่ถูกต้อง เพื่อไม่ให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตสั้นลงเนื่องจากการชาร์จมากเกินไปโดยทั่วไป การชาร์จช้าดีกว่าการชาร์จเร็วเพื่อยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่
ความลึกของการปล่อย
ความลึกของการคายประจุเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ LiFePO4 ยิ่งความลึกของการคายประจุสูง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ LiFePO4 จะสั้นลงกล่าวอีกนัยหนึ่ง ตราบใดที่ความลึกของการคายประจุลดลง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตก็สามารถยืดอายุได้อย่างมากดังนั้น เราควรหลีกเลี่ยงการคายประจุแบตเตอรี่ Li-ion UPS มากเกินไปจนมีแรงดันไฟต่ำมาก
●สภาพแวดล้อมในการทำงาน
หากใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตภายใต้อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน จะทำให้อิเล็กโทรดเสื่อมสภาพและทำให้อายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่ดีในการยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตเพื่อเก็บไว้ใน อุณหภูมิในการทำงานที่เหมาะสมที่สุด
การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
แบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตที่เลิกใช้แล้วไม่มีมูลค่าของการใช้งานแบตเตอรี่แบบขั้นบันได และการใช้งานแบตเตอรี่แบบขั้นบันไดจะเข้าสู่ขั้นตอนการแยกชิ้นส่วนและรีไซเคิลในที่สุดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและแบตเตอรี่วัสดุประกอบแตกต่างกัน ไม่มีโลหะหนัก การรีไซเคิลส่วนใหญ่เป็น Li, P, Fe ผลิตภัณฑ์รีไซเคิลที่มีมูลค่าเพิ่มต่ำ จำเป็นต้องพัฒนาเส้นทางการรีไซเคิลต้นทุนต่ำวิธีการกู้คืนมีสองประเภทหลัก: วิธีไพโรและวิธีเปียก
กระบวนการกู้คืนอัคคีภัย
การกู้คืนไพโรแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปคือการเผาที่อุณหภูมิสูงของชิ้นส่วนอิเล็กโทรด คาร์บอนและสารอินทรีย์ในชิ้นส่วนอิเล็กโทรดจะถูกเผาออก และเถ้าที่เหลือที่ไม่สามารถเผาไหม้ได้ในที่สุดจะถูกกรองเพื่อให้ได้วัสดุที่เป็นผงละเอียดที่มีโลหะและ ออกไซด์ของโลหะ
กระบวนการกู้คืนแบบเปียก
การกู้คืนแบบเปียกส่วนใหญ่ใช้สารละลายกรดและด่างเพื่อละลายไอออนโลหะในแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต และการใช้การตกตะกอน การดูดซับ และวิธีการอื่นๆ เพื่อสกัดไอออนโลหะที่ละลายในรูปของออกไซด์ เกลือ และการสกัดรูปแบบอื่นๆ กระบวนการปฏิกิริยาส่วนใหญ่ใช้ H2SO4, NaOH และ H2O2 และตัวทำปฏิกิริยาอื่นๆ