Ⅰ:Översikt över litiumjärnfosfatbatterier (LiFePO4)
Vad är ett litiumjärnfosfatbatteri（LiFePO4）? LiFePO4-batteriet använder litiumjärnfosfat som ett positivt elektrodmaterial. Märkspänningen för ett enstaka LiFePO4-batteri är 3,2V, och laddningsgränsspänningen är 3,6V~3,65V. LiFePO4 stödjer expansion och lagrar storskalig elektrisk energi efter att ha bildats ett energilagringssystem. LiFePO4 batterienergilagringssystem består av ett LiFePO4 batteripaket, batterihanteringssystem (BMS), likriktare, växelriktare, centralt övervakningssystem, transformator, etc.
Som vi alla vet fortsätter marknadens popularitet att öka, vilket bestäms av egenskaperna hos LiFePO4-batteriet:
1. Bra säkerhetsprestanda, lång livslängd, ingen bränning och ingen explosion vid överladdning;
2. Bra högtemperaturprestanda, arbetstemperaturområde 20 grader ~ 70 grader;
3. Lång livslängd, större än eller lika med 4000 gånger;
4. Snabbladdning, med 1C-5C snabbladdningskapacitet, avsevärt
förkorta laddningstiden;
5. Hög arbetsspänning och hög energitäthet
6. Grönt och miljöskydd, inga skadliga ämnen, ingen förorening av miljön;
7. Betydande ekonomiska fördelar, förnybar energi;
Ⅱ: De strukturella egenskaperna hos LiFePO4-batteriet:
1. Positiv elektrod: LiFePO4 med olivinstruktur, den positiva elektroden ansluter aluminiumfolie;
2. Negativ elektrod: består av kol eller grafit; den negativa elektroden ansluter en kopparfolie.
3. Membran: Membranet separerar batteriet från den positiva elektroden; diafragmamaterialet är en polymer;
4. Elektrolyter: såsom litiumhexafluorfosfat, litiumperklorat, litiumtetrafluorborat, etc.
5. Elektrolyt: etylenkarbonat, propylenkarbonat, dimetylkarbonat, etylbutyrat, fluoretylenkarbonat, litiumbisoxalatborat, litiumhexafluorfosfat.
6. Isoleringsmaterial, säkerhetsventiler, tätningsringar, skal m.m.
Ⅲ: Laddnings- och urladdningsprincipen för LiFePO4-batterier
Kort sagt, under laddningsprocessen migrerar litiumjonerna Li plus i den positiva LiFePO4-elektroden till den negativa elektroden genom polymerseparatorn; under urladdningsprocessen migrerar litiumjonerna Li plus i den negativa elektroden till den positiva elektroden igen genom separatorn.
Laddningsprincip: När batteriet laddas migrerar litiumjoner från LiFePO4-kristallen till kristallytan. Under den elektriska fältkraften kommer Li plus in i elektrolyten, passerar genom separatorn, migrerar sedan till grafitkristallens yta genom elektrolyten och interkaleras sedan in i grafitgittret. Elektronerna strömmar till aluminiumfoliekollektorn genom ledaren. Passera genom fliken, den positiva polen, den externa kretsen, minuspolen och minuspolen, som strömmar till den negativa polens kopparfoliekollektor. Slutligen strömmar den till den negativa grafitelektroden genom ledaren för att balansera laddningen av den negativa elektroden. Efter att litiumjonerna har avinterkalerats från litiumjärnfosfatet, omvandlas litiumjärnfosfatet till järnfosfat.
Urladdningsprincip: När batteriet laddas ur, deinterkaleras litiumjoner från grafitkristallen, går in i elektrolyten och passerar sedan genom separatorn, migrerar till ytan av litiumjärnfosfatkristallen genom elektrolyten och sätts sedan in i gallret igen. av litiumjärnfosfat. Elektroner strömmar till kopparfoliekollektorn genom ledaren. Och strömma till aluminiumfoliesamlaren på den positiva elektroden genom fliken, batteriets negativa pol, en extern krets, positiv pol och positiv pol. Flöda sedan till den positiva polen av litiumjärnfosfat genom ledaren och den positiva laddningen balanseras. Efter att litiumjonerna interkaleras i järnfosfatkristallen omvandlas järnfosfatet till litiumjärnfosfat.
Laddnings- och urladdningsprincip
Laddnings- och urladdningsprincipen för LiFePO4 batterienergilagringssystem: I laddningsstadiet laddar den intermittenta strömförsörjningen eller elnätet energilagringssystemet. Växelströmmen likriktas till likström genom likriktaren för att ladda energilagringsbatterimodulen och sedan lagra energi. I urladdningsstadiet släpps energilagringssystemet ut till nätet eller lasten. Likström omvandlas till växelström genom växelriktaren. Och växelriktarutgången styrs av det centrala övervakningssystemet, som kan ge stabil uteffekt till nätet eller lasten.
