ภาพรวมของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุแคโทดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีข้อดีด้านความปลอดภัยสูง อายุการใช้งานยาวนาน การคายประจุแบบทวีคูณ ทนต่ออุณหภูมิสูง ฯลฯ ถือเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นใหม่

1 คุณสมบัติแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

 ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดี การเจาะไม่ระเบิด การชาร์จไฟเกินไม่เผาไหม้หรือระเบิด

life วงจรชีวิตที่ดี วงจรชีวิตของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสูงถึง 2,000 ครั้งหรือมากกว่า

 สมรรถนะที่อุณหภูมิสูงที่ดี ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน -20 ℃ ถึง 70 ℃

ความหนาแน่นของการสั่นสะเทือนสูง ความจุสูงกว่าภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน

 สามารถรับรู้ถึงความสามารถในการชาร์จที่รวดเร็ว 1C-5C ซึ่งช่วยลดเวลาในการชาร์จได้อย่างมาก

2、ฟิลด์แอปพลิเคชัน

การจัดเก็บพลังงาน อุปกรณ์พิเศษ หุ่นยนต์ AGV การขนส่งทางรถไฟ อุปกรณ์ทางการแพทย์ การสำรองฉุกเฉิน การสื่อสารพลังงาน ฯลฯ

ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

1、ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดี

ความปลอดภัยมาจากความเสถียรของวัสดุแคโทดและการออกแบบด้านความปลอดภัยที่เชื่อถือได้ ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้รับการทดสอบความปลอดภัยอย่างเข้มงวด แม้ในการชนกันอย่างรุนแรงจะไม่ทำให้เกิดการระเบิด

2 วงจรชีวิตยาว

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต 1C โดยทั่วไปสูงถึง 2,000 เท่า หรือมากกว่า 3,500 เท่า และสำหรับตลาดการจัดเก็บพลังงานต้องใช้มากกว่า 4,000-5,000 เท่า ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมประเภทอื่น

3 ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง

ความร้อนของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสูงถึง 350 ~ 500 ℃ อุณหภูมิการทำงานที่หลากหลาย (-20 ~ +75 ℃) อุณหภูมิสูง (60 ℃) ยังคงสามารถใส่ความจุ 100%

4、ชาร์จเร็ว

ด้วยการใช้เครื่องชาร์จแบบพิเศษ การชาร์จ 1.5C จะทำให้แบตเตอรี่เต็มได้ภายใน 40 นาที

5、สีเขียว

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นสีเขียว ปลอดสารพิษ ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ มีวัตถุดิบหลากหลาย และราคาถูก

แรงดันและความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

1 แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเดี่ยวคือ 3.2V แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จคือ 3.6V และแรงดันไฟฟ้าตัดจำหน่ายคือ 2.0V

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตผ่านชุดเซลล์เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการของอุปกรณ์ แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ = N * จำนวนการเชื่อมต่อแบบอนุกรมแรงดันไฟฟ้าของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้กันทั่วไปมีดังนี้:

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต 12V

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต 24V

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต 36V

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต 48V

2 ความจุแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

ความจุของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตขึ้นอยู่กับความจุและจำนวนเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน โดยทั่วไปขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อกำหนด ยิ่งเซลล์ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเชื่อมต่อแบบขนานมากเท่าใด ความจุก็จะมากขึ้นเท่านั้น

ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตทั่วไปคือ 10ah, 20ah, 40ah, 50ah, 100ah, 200ah, 400ah เป็นต้น

โครงสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและหลักการทำงาน

1 โครงสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

ดังแสดงในรูป ด้านซ้ายเป็นโครงสร้างโอลิวีนของ LiFePO4 เป็นอิเล็กโทรดบวกของแบตเตอรี่ เชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดบวกของแบตเตอรี่ด้วยอลูมิเนียมฟอยล์ ตรงกลางไดอะแฟรมโพลีเมอร์ ซึ่งจะแยกอิเล็กโทรดบวกออกจาก อิเล็กโทรดลบ แต่ลิเธียมไอออน Li + ไม่สามารถผ่านอิเล็กตรอนได้ ด้านขวาคืออิเล็กโทรดลบของแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยคาร์บอน (กราไฟท์) เชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดลบของแบตเตอรี่ด้วยฟอยล์ทองแดง

2 หลักการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

แบตเตอรี่ LiFePO4 ในการชาร์จ อิเล็กโทรดบวกในไดอะแฟรมลิเธียมไอออน Li + พอลิเมอร์ในการโยกย้ายอิเล็กโทรดลบในกระบวนการจำหน่าย อิเล็กโทรดลบในลิเธียมไอออน Li + ผ่านไดอะแฟรมการโยกย้ายอิเล็กโทรดบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับการตั้งชื่อตามการย้ายลิเธียมไอออนไปมาระหว่างการชาร์จและการคายประจุ

เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

1.LiFePO4 การชาร์จแบตเตอรี่

ขอแนะนำให้ใช้วิธีการชาร์จ CCCV ในการชาร์จแบตเตอรี่ LiFePO4 เช่น กระแสไฟคงที่ช่วงแรก จากนั้นจึงแรงดันไฟคงที่แนะนำให้ใช้กระแสคงที่ 0.3 C แรงดันคงที่แนะนำ 3.65

2, แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหมือนกันหรือไม่?

วิธีการชาร์จแบตเตอรี่ทั้งสองวิธีจะใช้กระแสคงที่ขั้นแรกแล้วตามด้วยแรงดันคงที่ (CCCV) แต่จุดแรงดันคงที่ไม่เท่ากัน

แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคือ 3.2V ชาร์จแรงดันไฟฟ้าตัด 3.6V

แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแบตเตอรี่ลิเธียมธรรมดาคือ 3.6V, แรงดันตัดการชาร์จ 4.2V

3 ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

แผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้โดยตรงเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ไม่เสถียรไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้โดยตรงต้องใช้วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า แต่ยังรองรับลิเธียมที่สอดคล้องกัน วงจรชาร์จแบตเตอรี่เหล็กฟอสเฟตเพื่อชาร์จ

4 พร้อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้โดยตรงเนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะส่งกระแสไฟฟ้าสำหรับกระแสสลับหรือพัลส์ DC การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจะต้องได้รับการควบคุม DC

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและปัจจัยที่ส่งผลต่ออายุการใช้งาน

1 แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตใช้ที่อุณหภูมิห้อง

charge ประจุและคายประจุกระแสไฟฟ้าเล็กน้อย

ในการใช้งานปกติของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในด้านนี้ โดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานมากกว่า 2,000 เท่าผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมขนาดเล็กคุณภาพน้อยกว่า 1,000 เท่าของวงจรชีวิตเล็กน้อย

applications อัตราการชาร์จและการคายประจุที่เสถียรสูง

การประยุกต์ใช้การปล่อยพลังงานสูง แบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานส่วนใหญ่ ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อให้พลังงานแก่แอปพลิเคชันมอเตอร์เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตส่วนใหญ่ทำงานภายใต้สภาวะโหลดสูง ซึ่งทำให้วัสดุแบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วขึ้น อายุการใช้งานของวงจรจึงอยู่ที่ประมาณ 800 เท่า

charge การใช้ประจุ/การคายประจุที่ไม่เสถียรในอัตราสูง

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้ในกรณีนี้อายุการใช้งานจะสั้นลงเพียงประมาณ 300 เท่าเท่านั้น

2 แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตยังไม่สุกมาก อุณหภูมิในการทำงาน -20 ℃ถึง 125 ℃ ช่วงอุณหภูมิสำหรับค่าทางทฤษฎี การใช้งานจริงของช่วงอุณหภูมิมีขนาดเล็กลง

charge ประจุและคายประจุกระแสไฟฟ้าเล็กน้อย

ในการใช้งานปกติของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในด้านนี้หากผู้ผลิตแบรนด์แบตเตอรี่ค่อนข้างแข็งแกร่งมีคุณภาพดีโดยทั่วไปมีอายุการใช้งานมากกว่า 1,000 เท่า;ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมขนาดเล็ก คุณภาพวงจรชีวิตน้อยกว่า 500 เท่าเล็กน้อยเนื่องจากการใช้อุณหภูมิสูง ความเสียหายของแบตเตอรี่จึงค่อนข้างมาก

4 อัตราการชาร์จและการคายประจุที่เสถียรสูง

เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตส่วนใหญ่ทำงานภายใต้สภาวะโหลดสูง เร่งเวลาการสลายตัวของวัสดุแบตเตอรี่ อายุการใช้งานของวงจรลดลงอย่างรวดเร็ว คุณภาพเซลล์แบตเตอรี่ไม่ดี อาจมีประมาณ 300 รอบ;ความแข็งแกร่งของผู้ผลิตแบรนด์แบตเตอรี่ ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอุปกรณ์และวัสดุจะดีกว่า คุณภาพของเซลล์แบตเตอรี่จะดีกว่า แต่มีอายุการใช้งานประมาณ 500 ครั้ง

charge การใช้งานการชาร์จและการคายประจุที่ไม่เสถียรหลายหลากสูง

อุณหภูมิสูงบวกอัตราการคายประจุการทำงานไม่เสถียร ความเสียหายต่อแบตเตอรี่มากขึ้น วงจรชีวิตค่อนข้างต่ำ ผู้ผลิตแบตเตอรี่หลายรายทดสอบแกนไฟฟ้าพบว่า 250 ถึง 300 ครั้ง ดังนั้น แบตเตอรี่โดยทั่วไปไม่สามารถใช้งานได้

3 แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ

สภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำในประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสูงกว่าที่สูงแต่ยังมีขนาดใหญ่ สถานการณ์ตลาดในปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตต่ำกว่า -20 ° C ถึง -40 ° C ทำงาน อายุขัยลดลงอย่างมีนัยสำคัญ วงจรชีวิตของประมาณ 300 ครั้ง

4 ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อวงจรชีวิตของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

การชาร์จและการคายประจุ

เมื่อเลือกเครื่องชาร์จ ควรใช้เครื่องชาร์จโดยตัดอุปกรณ์ชาร์จปลายทางที่ถูกต้องออก เพื่อไม่ให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสั้นลงเนื่องจากการชาร์จไฟมากเกินไปโดยทั่วไปแล้ว การชาร์จช้าจะดีกว่าการชาร์จเร็วเพื่อยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

 ความลึกของการปล่อย

ความลึกของการคายประจุเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ LiFePO4 ยิ่งความลึกของการคายประจุสูงเท่าไร อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ LiFePO4 ก็จะสั้นลงเท่านั้นกล่าวอีกนัยหนึ่ง ตราบใดที่ความลึกของการคายประจุลดลง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตก็สามารถขยายได้อย่างมากดังนั้นเราจึงควรหลีกเลี่ยงการคายประจุแบตเตอรี่ Li-ion UPS มากเกินไปจนเกิดแรงดันไฟฟ้าต่ำมาก

 สภาพแวดล้อมในการทำงาน

หากใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตภายใต้อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน มันจะทำให้กิจกรรมอิเล็กโทรดสลายตัวและทำให้อายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่ดีในการยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเพื่อเก็บไว้ใน อุณหภูมิในการทำงานที่เหมาะสมให้มากที่สุด

การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่เลิกใช้แล้วไม่มีมูลค่าในการใช้แบตเตอรี่แบบเป็นขั้นตอน และการใช้งานแบตเตอรี่แบบเป็นขั้นตอนจะเข้าสู่ขั้นตอนการแยกชิ้นส่วนและรีไซเคิลในที่สุดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและแบตเตอรี่วัสดุแบบไตรภาคมีความแตกต่างกัน ไม่มีโลหะหนัก การรีไซเคิลส่วนใหญ่เป็น Li, P, Fe ผลิตภัณฑ์รีไซเคิลที่มีมูลค่าเพิ่มต่ำ จำเป็นต้องพัฒนาเส้นทางการรีไซเคิลที่มีต้นทุนต่ำวิธีการกู้คืนมีสองประเภทหลักๆ ได้แก่ วิธีไพโรและวิธีเปียก

 กระบวนการกู้คืนอัคคีภัย

การกู้คืนไพโรแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปคือการเผาชิ้นส่วนอิเล็กโทรดที่อุณหภูมิสูง คาร์บอนและอินทรียวัตถุในชิ้นส่วนอิเล็กโทรดจะถูกเผาออก และเถ้าที่เหลือซึ่งไม่สามารถเผาออกได้ในที่สุดจะถูกคัดกรองเพื่อให้ได้วัสดุที่เป็นผงละเอียดที่มีโลหะและ ออกไซด์ของโลหะ

 กระบวนการกู้คืนแบบเปียก

การนำกลับมาใช้ใหม่แบบเปียกส่วนใหญ่จะผ่านสารละลายกรดและด่างเพื่อละลายไอออนของโลหะในแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต และการใช้การตกตะกอน การดูดซับ และวิธีการอื่นเพิ่มเติมในการแยกไอออนของโลหะที่ละลายในรูปของออกไซด์ เกลือ และการสกัดในรูปแบบอื่น ๆ กระบวนการทำปฏิกิริยาส่วนใหญ่ใช้ H2SO4, NaOH และ H2O2 และรีเอเจนต์อื่นๆ