Moderní trh je plný různých elektronických zařízení. Pro jejich fungování jsou vyvíjeny stále pokročilejší zdroje energie. Mezi nimi zvláštní místo zaujímají lithium-železofosfátové baterie. Jsou bezpečné, mají vysokou elektrickou kapacitu, prakticky nevylučují toxiny a jsou odolné. Možná budou tyto baterie brzy vytlačeny ze zařízení svých „bratrů“.
Údržba
Co je lithium-železofosfátová baterie
LiFePo4 baterie jsou vysoce kvalitní a spolehlivé zdroje energie s vysokým výkonem. Aktivně nahrazují nejen zastaralé olověné, ale i moderní Li-ion baterie. Dnes se tyto baterie nacházejí nejen v průmyslových zařízeních, ale také v domácích zařízeních - od chytrých telefonů po elektrická kola.
Baterie LFP byly vyvinuty Massachusetts Institute of Technology v roce 2003. Jsou založeny na pokročilé technologii Li-ion s upraveným chemickým složením: pro anodu je místo kobaltátu lithného použit ferofosfát lithný. Baterie se rozšířily díky společnostem jako Motorola a Qualcomm.
Jak se vyrábí LiFePo4 baterie
Hlavní komponenty pro výrobu LiFePo4 baterií jsou dodávány do továrny ve formě tmavě šedého prášku s kovovým leskem. Schéma výroby anod a katod je stejné, ale kvůli nepřípustnosti míchání komponent jsou všechny technologické operace prováděny na různých dílnách. Veškerá výroba je rozdělena do několika etap.
První krok. Tvorba elektrod. K tomu je hotové chemické složení na obou stranách pokryto kovovou fólií (obvykle hliník pro katodu a měď pro anodu). Fólie je předem upravena suspenzí, aby mohla fungovat jako proudový přijímač a vodivý prvek. Hotové prvky jsou nařezány na tenké proužky a několikrát přeloženy, čímž se vytvoří čtvercové buňky.
Druhý krok. Přímá montáž baterie. Katody a anody ve formě článků jsou umístěny na obou stranách separátoru vyrobeného z porézního materiálu, na něm pevně upevněného. Výsledný blok se umístí do plastové nádoby, naplní se elektrolytem a uzavře.
Poslední fáze. Ovládání nabíjení / vybíjení baterie. Nabíjení vyrábí s postupným zvyšováním napětí elektrického proudu, takže nedochází k výbuchu nebo vznícení v důsledku uvolnění velkého množství tepla. Pro vybití je baterie připojena k výkonnému spotřebiči. Bez odhalení odchylek jsou hotové položky odeslány zákazníkovi.
Princip činnosti a zařízení lithium-železofosfátové baterie
Baterie LFP se skládají z elektrod na obou stranách těsně přitisknutých k poréznímu separátoru. Pro napájení zařízení jsou katoda i anoda připojeny ke sběračům proudu. Všechny komponenty jsou umístěny v plastovém pouzdře, naplněném elektrolytem. Na pouzdru je umístěn ovladač, který reguluje přívod proudu při nabíjení.
Princip činnosti LiFePo4 baterií je založen na interakci ferofosfátu lithného a uhlíku. Samotná reakce probíhá podle vzorce:
LiFePO4 + 6C → Li 1-x FePO4 + LiC6
Nosičem náboje baterie je kladně nabitý lithium-iont. Má schopnost být zaveden do krystalové mřížky jiných materiálů s tvorbou chemických vazeb.
Specifikace LiFePo4 baterií
Bez ohledu na výrobce mají všechny články LFP stejné technické vlastnosti:
- špičkové napětí - 3,65 V;
- napětí ve středu - 3,3 V;
- napětí v plně vybitém stavu - 2,0 V;
- jmenovité provozní napětí - 3,0-3,3 V;
- minimální napětí při zátěži - 2,8 V;
- životnost - od 2 do 7 tisíc cyklů nabíjení / vybíjení;
- samonabíjení při teplotě 15-18 C o - až 5% ročně.
Uvedené technické specifikace se týkají konkrétně článků LiFePo4. V závislosti na tom, kolik z nich je kombinováno jednou baterií, se budou lišit i parametry baterií.
Kopie domácí produkce mají následující vlastnosti:
- kapacita - až 2000 Ah;
- napětí - 12v, 24v, 36v a 48v;
- s rozsahem provozních teplot - od -30 do +60 С o;
- s nabíjecím proudem - od 4 do 30A.
Všechny baterie neztrácejí svou kvalitu skladováním po dobu 15 let, mají stabilní napětí a vyznačují se nízkou toxicitou.
Co jsou LiFePo4 baterie
Na rozdíl od nám známých baterií, které jsou označeny symboly AA nebo AAA, mají lithium-železofosfátové články zcela odlišné značení – jejich rozměry jsou zakódovány 5místným číslem. Všechny jsou uvedeny v tabulce.
| Velikost | Rozměry, DxL (mm) |
|---|---|
| 14430 | 14x43 |
| 14505 | 14x50 |
| 17335 | 17x33 |
| 18500 | 18x50 |
| 18650 | 18x65 |
| 26650 | 26x65 |
| 32600 | 32x60 |
| 32900 | 32x90 |
| 38120 | 38x120 |
| 40160 | 40x160 |
| 42120 | 42x120 |
I bez tabulky s označením před vámi se snadno orientujete v rozměrech baterie. První dvě číslice kódu označují průměr, zbytek - délku zdroje energie (mm). Číslo 5 na konci u některých velikostí odpovídá půl milimetru.
Lithium-železofosfátová baterie: klady a zápory
Baterie LFP jsou založeny na Li-ion technologii, která jim umožnila absorbovat všechny výhody těchto zdrojů energie a zároveň se zbavit jejich vrozených nevýhod.
Mezi hlavní výhody patří:
- Výdrž - až 7 000 cyklů.
- Vysoký nabíjecí proud, který zkracuje dobu doplňování energie.
- Stabilní provozní napětí, které neklesá, dokud není náboj zcela vyčerpán.
- Vysoké špičkové napětí - 3,65 V.
- Vysoká jmenovitá kapacita.
- Nízká hmotnost - až několik kilogramů.
- Nízká úroveň znečištění životního prostředí při likvidaci.
- Mrazuvzdornost - práce je možná při teplotách od -30 do + 60°C.
Ale baterie mají také nevýhody. První z nich je vysoká cena. Cena prvku za 20 Ah může dosáhnout 35 tisíc rublů. Druhou a poslední nevýhodou je obtížnost sestavení bateriové banky vlastníma rukama, na rozdíl od lithium-iontových článků. Další zjevné nevýhody těchto zdrojů energie nebyly dosud identifikovány.
Nabíječky a jak nabíjet LiFePo4
Nabíječky pro LiFePo4 baterie se prakticky neliší od běžných invertorů. Zejména lze zaznamenat velký výstupní proud – až 30A, který slouží k rychlému dobití prvků.
Při nákupu hotového bateriového bloku by neměly být problémy s jejich nabíjením. Jejich konstrukce má zabudované elektronické ovládání, které chrání všechny články před úplným vybitím a přesycením elektřinou. Drahé systémy využívají vyrovnávací desku, která rovnoměrně rozděluje energii mezi všechny články zařízení.
Je důležité nepřekračovat doporučený proud při dobíjení, pokud používáte nabíječky jiných výrobců. Tím se několikanásobně zkrátí životnost baterie na jedno nabití. Pokud se baterie zahřívá nebo bobtná, pak síla proudu překračuje povolené hodnoty.
Kde se používají LiFePo4 baterie?
Baterie LFP mají pro průmysl velký význam. Používají se k udržení výkonu přístrojů na meteostanicích, nemocnicích. Jsou také zaváděny jako nárazník pro větrné farmy a používají se k ukládání energie ze solárních panelů.
V moderních autech se místo obvyklých olověných článků začínají používat 12v baterie. Konstrukce LiFePo4 se instalují jako hlavní zdroj energie na elektrokola a čtyřkolky, motorové čluny.
Široce jejich hodnota v každodenním životě. Jsou zabudovány do telefonů, tabletů a dokonce i šroubováků. Taková zařízení se však výrazně liší cenou od svých méně technologických protějšků. Proto je stále obtížné je na trhu najít.
Pravidla pro skladování, provoz a likvidaci LiFePo4
Před odesláním baterie LFP k dlouhodobému skladování je nutné ji nabít na 40-60 % a udržovat tuto úroveň nabití po celou dobu konzervace. Uchovávejte baterii na suchém místě, kde teplota neklesne pod pokojovou teplotu.
Při provozu je třeba dodržovat pokyny výrobce. Je důležité, aby se baterie nepřehřívala. Pokud si všimnete, že se baterie během provozu nebo nabíjení nerovnoměrně zahřívá, měli byste kontaktovat servisní středisko - možná je jeden z článků nefunkční nebo došlo k poruše řídicí jednotky nebo balanční desky. Totéž by mělo být provedeno s výskytem otoku.
Pro správnou likvidaci baterie, která zcela vyčerpala svou životnost, se obraťte na specializovanou organizaci. Budete se tedy nejen chovat jako svědomitý občan, ale budete si na tom moci i vydělat. Pokud však baterii jen pošlete na skládku, pak se nic špatného nestane.
Také by vás mohlo zajímat
Miniaturní baterie ve tvaru tabletu se používají v mnoha zařízeních. Produkty od různých výrobců mohou
Spolehlivost nastartování motoru jakéhokoli automobilu do značné míry závisí na kvalitě použité baterie. On musí
Pro každé auto je důležité vybrat správnou baterii. Tím se výrazně prodlouží životnost
Přední cykly nabíjení a vybíjení, poloviční kapacita pro dosažení stejného elektrického výkonu ve srovnání s olověným, vysokoproudým rychlým nabíjením a stabilním vybíjecím napětím, automatická kontrola parametrů jsou výhody lithium-železofosfátové baterie. Široká škála těchto produktů vyráběných společností EEMB, používané v systémech napájení celulárních základnových stanic a automatických meteorologických stanic, solárních energetických systémů, nouzové napájecí systémy, napájecí zdroj pro průmyslové elektrické pohony a elektrickou dopravu.
V posledních letech je otázka zlepšování mobilních zdrojů energie aktuálnější než kdy jindy. Ještě před 10-15 lety to nebylo tak akutní. Ale nejlepší je nepřítelem dobra a se zvýšením mobility obyvatele města, tzn. S přechodem ze stolního počítače na notebook, z jednoduchého mobilního telefonu na chytrý telefon dramaticky vzrostla poptávka po mobilních zdrojích energie.
S miniaturizací spotřební elektroniky musí konstruktéři spotřební elektroniky držet krok s obecným trendem snižováním velikosti napájecích zdrojů při současném zvyšování jejich kapacity. Nabízí se však otázka změny nejen kapacity baterií, ale také rychlosti jejich dobíjení a životnosti. Koneckonců, pokud baterie obnoví nabití téměř okamžitě, pak již není tak důležité, kolik hodin může zařízení fungovat bez dobíjení.
Kapacita baterie, stejně jako její schopnost mnohokrát dobíjet, je také důležitá pro:
- autonomní zařízení zaměřená na dlouhodobý provoz bez údržby - meteostanice, hydroposty, půdní stanice;
- alternativní energetické systémy – solární a větrné generátory;
- elektrická doprava - hybridní vozy, nakladače, elektromobily.
Téměř ve všech těchto případech jsou baterie provozovány v podmínkách, které zdaleka nejsou ideální: při nízkých teplotách, neoptimálních nebo neúplných cyklech nabíjení a vysoké pravděpodobnosti hlubokého vybití.
Mezi moderními bateriemi zaujímá lithium zvláštní místo. Lithium má obrovský zdroj energie, takže použití lithium-iontových baterií jako zařízení pro skladování energie pro solární elektrárny a další obnovitelné zdroje energie je nejvýnosnější ve srovnání s olověnými bateriemi nebo jinými typy baterií. Zvláštní místo mezi bateriemi na bázi lithiových iontů zaujímají lithium-železofosfátové baterie (LiFePO4).
LiFePO4 byl poprvé použit jako katoda pro lithium-iontovou baterii v roce 1996 profesorem Johnem Goodenoughem z University of Texas. Tento materiál výzkumníka zaujal, protože ve srovnání s tradičním LiCoO2 má výrazně nižší cenu, je méně toxický a tepelně stabilnější. Jeho nevýhodou je ale menší kapacita. A teprve v roce 2003 společnost Systém A123 pod vedením profesora Jiang Ye-Minga začala zkoumat lithium-železofosfátové baterie (LiFePO4).
Hlavní vlastnosti lithium-železofosfátových baterií
Lithium-železofosfátové (LiFePO4) baterie jsou podskupinou lithium-iontových baterií, které používají jako katodu fosforečnan železitý. Bez nadsázky je lze označit za vrchol technologie napájecích baterií. Tento typ baterií v některých parametrech, zejména v počtu nabíjecích a vybíjecích cyklů, předčí všechny ostatní.
Na rozdíl od jiných lithium-iontových baterií mají LiFePO4 baterie, stejně jako niklové, velmi stabilní vybíjecí napětí. Výstupní napětí při vybíjení zůstává blízko 3,2 V, dokud není baterie plně nabita. To může značně zjednodušit nebo dokonce eliminovat potřebu regulace napětí v obvodech.
Díky konstantnímu výstupnímu napětí 3,2 V je možné zapojit čtyři baterie do série pro získání jmenovitého výstupního napětí 12,8 V, které se blíží jmenovitému napětí šestičlánkových olověných baterií. To spolu s dobrými bezpečnostními vlastnostmi lithium-železofosfátových baterií z nich dělá dobrou potenciální náhradu olověných baterií v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl a solární energetika.
- Při opakovaných cyklech nabíjení/vybíjení nedochází k žádnému paměťovému efektu
- Lithium-železofosfátové baterie mají dlouhou životnost (přes 4600 cyklů při hloubce vybití 80%)
- Mají vysokou měrnou energetickou náročnost: hustota energie dosahuje 110 Wh/kg)
- Vyznačují se širokým teplotním rozsahem provozu (-20 ... 60 ° C)
- Tyto baterie jsou bezúdržbové
- Je možné rychle nabít baterie: za 15 minut - až 50%
- Spolehlivost a bezpečnost lithium-železofosfátových baterií potvrzují mezinárodní certifikáty
- Jsou vysoce účinné: 93 % při spuštění 30…90 %
- Povolený vysoký vybíjecí proud až 10 C (desetinásobek jmenovitého proudu)
- Tyto baterie jsou šetrné k životnímu prostředí a při likvidaci nepředstavují nebezpečí pro člověka a životní prostředí.
- Na rozdíl od olověných baterií jsou lithium-železofosfátové baterie dvakrát lehčí při stejné kapacitě
Nevýhody oproti olověným akumulátorům:
- vyšší náklady;
- potřeba speciálního regulačního obvodu nabíjení-vybíjení.
Lithium-železofosfátové baterie (LiFePO4) jsou z hlediska energetické náročnosti mírně horší než lithium-polymerové baterie (obrázek 1). Jednou ze silných stránek je ale stabilita materiálu, která umožňuje vytvářet baterie, které vydrží mnohem více cyklů vybití/nabití (více než 2000) a rychlé nabíjení. Díky těmto vlastnostem se tyto baterie optimálně používají v elektrických vozidlech.
Na ruském trhu zaujímá společnost zvláštní místo mezi dodavateli baterií na bázi lithiových iontů EEMB. Vyrábí několik skupin lithium-železofosfátových baterií (obrázek 2), které se od sebe liší elektrickými a konstrukčními parametry:
- modulární bateriové systémy;
- Akumulátory pro telekomunikační zařízení;
- zdroje energie pro „inteligentní domácnost“;
- trakční baterie pro elektrická vozidla.
 |
 |
 |
 |
| a) modulární bateriové systémy | b) baterie do telekomunikačních zařízení | c) baterie pro systémy nouzové napájení a autonomní napájecí systémy |
d) trakční baterie pro elektrická doprava |
Lithium-železofosfátové baterie mají po vybití velmi stabilní výstupní napětí až do úplného vybití článku. Poté napětí prudce klesá.
Obrázek 3 ukazuje vybíjecí křivky baterie při různých vybíjecích proudech (0,2 ... 2 C) za normálních teplotních podmínek. Jak je vidět z grafu, rysem lithium-železofosfátové baterie je slabá závislost kapacity na velikosti vybíjecího proudu. Při vybíjení nízkým proudem (0,2C) a při vybíjení zvýšeným proudem (2C) se kapacita baterie prakticky nemění a zůstává rovna 10 Ah (jmenovitá kapacita uvedené baterie).
Je velmi důležité nedovolit, aby se článek vybil na úroveň nižší než 2,0 V, jinak dojde k nevratným procesům, které povedou k prudké ztrátě jmenovité kapacity. K tomu slouží regulátor vybíjení. EEMB vyrábí baterie s ochrannými obvody nebo bez nich. Přítomnost ochranného obvodu proti vybití a přebití napětí je v názvu zakódována zkratkou PCM na konci, např. LP385590F-PCM.
Uvažujme závislost počtu cyklů „nabíjení-vybíjení“ na velikosti vybíjecího proudu a hloubce vybití. Obrázek 4 ukazuje experimentální data. Je z nich vidět, že při plném vybití dochází k 20% ztrátě kapacity baterie při počtu cyklů minimálně 2000 (vybíjecí proud 1C). Pokud je hloubka vybití omezena na úroveň 80 % v každém cyklu, pak během cca 1500 takových cyklů prakticky nedošlo k poklesu kapacity baterie z výchozí hodnoty (vybíjecí proud 0,5C).
Nejnovější generace lithium-železofosfátových baterií EEMB na rozdíl od stávajících olověných baterií nevyžaduje častou výměnu a údržbu. Lithium-železofosfátová baterie je zpravidla moderní baterie, která vydrží více než 2000 cyklů nabití a vybití, absolutně necitlivá na chronické režimy podbíjení. Ve většině případů má zabudovaný systém správy baterie (Battery Management System). Nabíjení probíhá konstantním napětím a konstantním proudem bez stupňů.
Tabulka 1 ukazuje hlavní parametry jednočlánkových lithium-železofosfátových baterií EEMB. Nominální kapacita tohoto typu baterií se pohybuje v rozmezí 600 ... 36000 mAh (hmotnost - 15 ... 900 gramů). Jednočlánkové Li-FePO4 baterie se nejčastěji používají v zařízeních s vlastním napájením. Tyto baterie umožňují vybíjení vysokým proudem až do 10C. Po 2000 cyklech nabití-vybití proudem 1C je zbytková kapacita asi 80%.
Tabulka 1. Jednočlánkové LiFePO4 baterie EEMB
| název | Napětí, V | Kapacita, mAh | Hmotnost, g |
| 3,2 | 600 | 15 | |
| 1250 | 31,25 | ||
| 2000 | 50 | ||
| 3500 | 87,5 | ||
| 5000 | 125 | ||
| 5000 | 125 | ||
| 7000 | 175 | ||
| 9000 | 225 | ||
| 22000 | 500 | ||
| 36000 | 900 |
Pomocí modulárních systémů s jednotlivými články se zvýšenou kapacitou, jejichž parametry jsou uvedeny v tabulce 2, je možné sestavit bateriový blok požadované kapacity a výstupního napětí.
Tabulka 2. Hlavní parametry modulárních systémů Li-FePO4
Modulární systémy jsou také vybaveny systémem řízení spotřeby (BMS), který umožňuje vybíjení vysokého výkonu a má mnoho ovládacích a ochranných funkcí. Moduly s integrovaným monitorovacím systémem poskytují vysokou úroveň zabezpečení celého systému a prostředí. Doporučené aplikace:
- nouzové a nepřerušitelné napájecí systémy;
- základnové stanice.
Telekomunikační napájecí systémy vyžadují, aby baterie měly malé rozměry, nízkou hmotnost, vysoký počet nabíjecích cyklů, vysokou specifickou kapacitu, široký rozsah provozních teplot a snadnou údržbu. Lithium-železofosfátové baterie splňují tyto požadavky docela dobře. Tabulka 3 ukazuje hlavní parametry baterií EEMB pro telekomunikační systémy.
Tabulka 3. Baterie pro telekomunikační napájecí systémy
| název | Napětí, V | Kapacita, Ah | Váha (kg |
| 12 | 50 | 6 | |
| 12 | 100 | 22 | |
| 48 | 100 | 40 | |
| 48 | 200 | 78 |
Příklad položky nomenklatury: 4P5S - čtyři paralelně zapojené sestavy (každá sestava se skládá z pěti baterií zapojených do série), P - paralelní, paralelní zapojení, S - sériové, sériové zapojení.
Tyto baterie se používají hlavně v:
- DC napájecí systémy;
- nepřerušitelné zdroje napájení (UPS);
- vysokonapěťové stejnosměrné napájecí systémy (240/336 V).
Charakteristiky dobíjecích baterií pro zdroje nepřerušitelného napájení a systémy pro "chytrou domácnost" (UPS / UPS) jsou uvedeny v tabulce 4 a vzhled je znázorněn na obrázku 3c.
Tabulka 4. Baterie Smart Home UPS
| název | Napětí, V | Kapacita, Ah | Váha (kg |
| 12 | 10 | 1,3 | |
| 12 | 20 | 2,5 | |
| 12 | 30 | 3,5 | |
| 24 | 20 | 4,5 | |
| 14,4 | 4,5 | 0,7 | |
| 14,4 | 7 | 0,9 | |
| U1 | 48 | 10 | 4 |
Baterie EEMB Super Energy SLM Lithium Iron Phosphate zcela nahrazují běžné olověné a gelové baterie. Jsou bezúdržbové, o 80 % lehčí a pětkrát odolnější než olověné baterie a jejich ekvivalenty.
Trakční baterie pro elektromobily jsou dobíjecí baterie pro instalaci do elektromobilů. Klíčovými vlastnostmi baterií pro elektromobily jsou nízká hmotnost, kompaktní rozměry a vysoká energetická kapacita, která snižuje hmotnost samotného elektromobilu a umožňuje rychlé nabíjení.
EEMB nabízí řadu baterií pro elektromobily různých kategorií (tabulky 5, 6).
Hlavní parametry lithium-železofosfátových baterií používaných v golfových autech a podobných bateriích řady GOLF CART jsou uvedeny v tabulce 5. Tyto baterie umožňují paralelní i sériové zapojení článků, takže můžete snadno měnit jmenovitou kapacitu a napětí baterie .
Tabulka 5. Parametry baterií GOLF CART
| název | Napětí, V | Kapacita, Ah | Váha (kg |
| 6,4 | 10 | 0,5 | |
| 9,6 | 20 | 1,5 | |
| 12,8 | 30 | 3 | |
| 12,8 | 40 | 4 | |
| 25,6 | 10 | 2 | |
| 25,6 | 60 | 12 |
Parametry Li-FePO4 baterií pro elektrokola (řada E-bike) jsou uvedeny v tabulce 6.
Tabulka 6. Parametry baterie řady E-bike
| název | Napětí, V | Kapacita, Ah | Váha (kg |
| 24 | 10 | 2,5 | |
| 24 | 20 | 4,5 | |
| 24 | 40 | 9 | |
| 36 | 10 | 3,5 | |
| 36 | 20 | 6,5 | |
| 36 | 30 | 10 | |
| 48 | 20 | 9 |
Další varianty lze vyrobit dle požadavků klienta v rámci objednávky. Tyto série baterií jsou také dostupné v sestavách, kde jsou jednotlivé články zapojeny do série nebo paralelně. Celkové rozměry jednoho montážního prvku této řady jsou 9,1x67,5x222 mm.
Tabulka 7 ukazuje parametry lithium-železofosfátových baterií pro elektrické skútry a elektrické nářadí. Baterie řady E-scooter jsou malých rozměrů, mají vysoký povolený vybíjecí proud, dlouhou životnost, vysokou hustotu energie, bez paměťového efektu, díky čemuž jsou tyto baterie oblíbené v zařízeních vhodného výkonu, kde je potřeba autonomně napájet elektromotory.
Tabulka 7. Parametry baterie řady E-scooter
| název | Napětí, V | Kapacita, Ah | Hmotnost, g |
| 9,6 | 1,4 | 150 | |
| 16 | 1,4 | 250 | |
| 19,2 | 7 | 1500 | |
| 22,4 | 8,4 | 2100 |
Tabulka 8 ukazuje parametry lithium-železofosfátových baterií pro elektrické skútry řady E-motocykl. Jmenovité napětí všech baterií této řady je 48 V. Minimální jmenovitá kapacita je 9 Ah při hmotnosti 4 kg. Maximální hodnota kapacity je 90 Ah při hmotnosti 40 kg. Rozměry jednoho prvku jsou 7,5x67x220 mm.
Tabulka 8. Parametry baterie řady E-motocyklů
| název | Napětí, V | Kapacita, Ah | Váha (kg |
| 48 | 9 | 4 | |
| 48 | 36 | 16 | |
| 48 | 54 | 24 | |
| 48 | 90 | 40 |
Srovnávací charakteristiky LiFePO4 baterií
V malých energetických zařízeních v konstantních cyklických režimech poskytují lithium-železofosfátové baterie díky možnosti hlubokého vybití a velkému počtu cyklů nabití a vybití hmatatelné výhody při údržbě zařízení.
Bateriové moduly mají zabudovanou ochranu proti přepětí, nízkému nabití, vysokým proudům. Jsou kompatibilní se všemi zařízeními, včetně měničů a nabíječek, které pracují s olověnými akumulátory. Zpočátku se zdá, že cena lithium-železofosfátových baterií je poměrně vysoká. Při výpočtu kapacity baterie pro provoz v cyklistickém režimu se však ukazuje, že v případě použití LiFePO4 baterií stačí baterie o kapacitě přibližně 2 ... 2,5krát menší než u olověných baterií (včetně olověných- hélium). To je možné díky skutečnosti, že lithium-železofosfátové baterie umožňují nabíjení vyššími proudy než olověné baterie (1C oproti 0,1 ... 0,2C typické pro olověné baterie). Výsledkem je, že například pole solárních panelů se stejným výstupním proudem pole a požadovanou dobou nabíjení může být naloženo na méně kapacitní než olověné baterie s fosforečnanem lithným. Nižší kapacita na jedno vybití bude kompenzována rychlejšími cykly nabíjení, zejména proto, že zdroj pro cykly nabíjení-vybíjení je v průměru o řád větší. K tomu se přidává mnohem pomalejší pokles kapacity během dobíjecích cyklů.
Zvažte příklad. Pokud jsme dříve používali v cyklistickém režimu olověný akumulátor AGM / GEL 150 Ah, pak k jeho výměně bez ztráty výkonu postačí LiFePO4 akumulátor s kapacitou 60 Ah.Při správném výpočtu 1 až 2,5 náklady LiFePO4 baterie je pouze o 25 … 35 % více než u olověných baterií. Současně budou mít lithium-železo-fosfátové baterie v průměru lepší výkonnostní charakteristiky ve srovnání s olověnými bateriemi.
V režimu akumulace a následného vybíjení při stejných vybíjecích proudech mohou lithium-železofosfátové baterie poskytnout kapacitní výhodu 2,5krát, což lze snadno ukázat na příkladu.
Kapacita baterie se zpravidla volí na základě možné doby nepřítomnosti hlavní energie a spotřeby energie zátěže.
Pokud například potřebujeme napájet zátěž 2 kW po dobu 1 hodiny, pak potřebujeme energetickou rezervu alespoň 2 kWh. Je nutné, aby tento systém mohl normálně fungovat déle než 6 měsíců v cyklickém režimu (nabíjení přes den, večer - hodnost). Pro baterii nebo sadu baterií s výstupním napětím 48 V bude požadovaná konstrukční kapacita přibližně 42 Ah.. Vybíjecí proud bude přibližně 1C (42 A). Je však třeba poznamenat, že v našem příkladu je třeba vybíjení považovat nikoli za konstantní proud, ale za konstantní výkon, zatímco při vybití baterie se vybíjecí proud zvýší. Ve vybíjecím režimu s konstantním výkonem (2 kW) může olověný akumulátor (48 V / 40 Ah) pracovat ne déle než 30 minut (s hlubokým vybitím - až 40,8 V).
Aby zátěž fungovala s jistotou po dobu jedné hodiny na olověnou baterii, její kapacita bude přibližně dvojnásobná oproti původnímu výpočtu – asi 85 Ah. vést k výraznému poklesu jeho kapacity – zůstává na nominální úrovni (obrázek 3). Z toho je vidět, že lze dosáhnout dvounásobného rozdílu kapacity dvou typů baterií. Je také nutné počítat s tím, že při provozu olověného akumulátoru v cyklistickém režimu se jeho kapacita sníží o 20 % již při 150 ... Ukazuje se, že podmínky dříve stanoveného úkolu budou splněny během prvních 6 měsíců s kapacitou olověného akumulátoru 102 Ah mezi dvěma typy akumulátorů je asi 2,5násobek.
Lithium-železofosfátové baterie snadno přijímají silný nabíjecí proud. Pokud je tedy naplníte třikrát výkonnějším (ve srovnání s olověnými bateriemi) polem solárních baterií, můžete je nabít za krátkou dobu rovnající se 2 ... 4 hodinám. A vezmeme-li v úvahu necitlivost na hluboké vybití a chronické podbití, jsou tyto baterie v zimě nepostradatelné, zejména s ohledem na skutečnost, že lithium-železofosfátové baterie mají vyšší účinnost 95 % (oproti 80 % u olověných baterií) a to znamená, že za oblačného a deštivého počasí se tyto baterie nabíjejí rychleji (tabulka 9).
Tabulka 9. Srovnání lithium-železofosfátových a olovnatých baterií
| Parametr | Lithium-železofosfát napájecí systém |
konvenční systém s olověnými bateriemi hluboký výboj |
Výhody LiFePO4 |
| Provozní počet efektivních cyklů | > 6000 při 80% vybití | ~500 | Počet cyklů je mnohem vyšší |
| Systém vyvažování buněk | Přítomný při nabíjení a vybíjení | Chybí | Automatická kontrola stavu každé buňky |
| Ochrana před přebitím/hlubokým nabitím na úrovni článků | 100% víceúrovňové ovládání | ||
| Ochrana baterie v případě selhání systému | 100 % (zakázat nabíjecí a vybíjecí proud) | ||
| Přesný výpočet energetické rezervy v baterii na základě údajů z čidel napětí, proudu, teploty a odporu článků | Konstantní výpočet v reálném čase | ||
| Možnost rychlého nabíjení | Ano (asi 15 minut) | Ne | |
| Nutnost údržby baterie v nabitém stavu |
Ne | Ano, jinak - sulfatace desky | Není třeba udržovat nabíjení, šetříte údržbu |
| Odhadovaná životnost s denním plným cyklováním 70 % pro LiFePO4 a 50 % pro olověné baterie (za ideálních podmínek), roky | 15 | ~4 | Minimálně 4x vyšší |
| Rozsah provozních teplot, °C | -20…60 | Doporučená teplota: 20°C | V nevytápěných místnostech je možné instalovat napájecí systém |
| Vliv zvýšené teploty (30°C a více) | Přípustný provoz až do horní hranice rozsahu provozních teplot | Rychlá degradace | Bateriové články odolávají výrazně vyšším teplotám |
| Životnost kalendáře (režim vyrovnávací paměti nebo režim pozastavení) | Není omezeno | Omezené, protože desky stejně degradují | Významná výhra |
| Možnost přidat kapacitu ke stávající akumulační jednotce | Ano | Nedoporučuje se, protože to povede k nerovnováze | Možnost postupné modernizace a škálování bez vícenákladů |
| Možnost výměny jednoho/několika poškozených článků v bateriovém bloku | Ano, protože existuje vyrovnávací systém | ||
Závěr
V cyklistických režimech je výhodnější použití lithium-železo-fosfátových baterií, protože k dosažení energetických a provozních parametrů stačí přibližně dvakrát menší kapacita než u olověných baterií. Neméně cenná je necitlivost na podbití, zvýšená účinnost a zrychlené nabíjení vysokými proudy.
Lithium-železofosfátové baterie se doporučují pro použití v solárních systémech pracujících v krátkých denních hodinách, což je zvláště důležité pro střední Rusko, severní regiony a horské oblasti. Dlouhá životnost (velký počet cyklů „nabíjení-vybíjení“) lithium-železo-fosfátových baterií může výrazně snížit náklady na jejich údržbu a výměnu, což je důležité například pro automatické stanice pro sledování počasí a nouzové napájecí systémy pro mobilní sítě. komunikační základnové stanice. Prodloužení doby mezi plánovanými výměnami baterií vede k úsporám platů pracovníků údržby a také cestovních nákladů (zejména pokud je zařízení instalováno na těžko dostupných místech). Nižší náklady na údržbu více než vyváží relativně vysoké náklady na lithium-železofosfátovou baterii.
Baterie tohoto typu lze s úspěchem použít i v telekomunikační technice (základní telekomunikační zařízení a mobilní zařízení), zdrojích nepřerušitelného napájení, systémech nouzového napájení, napájecích systémech pro elektrické pohony a elektromobilech.
Výrobce baterií, společnost EEBM, dodržuje přísnou kontrolu kvality výrobků a je schopen vyrobit sestavy baterií na zakázku podle požadavků zákazníka.
Literatura
- http://www.eemb.com.
- http://www.eemb.com/products/rechargeable_battery/lifepo4_battery/lifepo4_battery.html.
Co je LiFePO4 baterie
LiFePO4 je přirozeně se vyskytující minerál z rodiny olivínů. Za datum narození LiFePO4 baterií je považován rok 1996, kdy bylo na Texaské univerzitě poprvé navrženo použití LiFePO4 v elektrodě baterie. Minerál je netoxický, relativně levný a vyskytuje se přirozeně.
LiFEPO4 je podskupinou lithiových baterií a používá stejnou technologii výroby energie jako lithiové baterie, ale nejsou to 100% lithiové (lithium-iontové) baterie.
Vzhledem k tomu, že se tato technologie objevila relativně nedávno, neexistuje jednotný standard pro hodnocení kvality LiFEPO4 baterií, stejně jako přímé analogie s olověnými bateriemi, na které jsme zvyklí.
Vzhledem k tomu, že neexistuje jednotný standard pro baterie LFTP, existuje na trhu mnoho druhů článků LFP a baterií, které je používají s různými vlastnostmi a chemií uvnitř, všechny se nazývají LFP nebo lithiové baterie, ale fungují různými způsoby. Aniž bychom se snažili obejmout tu nesmírnost, zaměříme se na to, co naše baterie zaručeně dokážou.
Lithium Iron Phosphate baterie Aliant nabízejí následující praktické výhody:
- rozměry - baterie jsou 3x menší než olověné analogy, takže pouze 3 baterie pokrývají celou modelovou řadu motocyklů
- baterie se samovolně vybije méně než 0,05 % za den, tzn. může bezpečně stát rok na polici bez dobíjení a bez ztráty vlastností nastartovat motor a poté nabít do stavu blízkého 100 %
- může být ve vybitém stavu bez vážných následků pro následný výkon, práh vybíjení je 9,5V, pokud napětí na svorkách baterie neklesne pod 9,5V - baterii lze nabít a vrátit do původního stavu
- rovnoměrné nabití všech 4 článků uvnitř pomocí BMS (Battery Management System - Battery Management System) ovladače zabudovaného v baterii. Uvnitř baterie jsou 4 články zapojené sériově, každý 3,3V, jmenovité napětí je 13,3V, nabíjí se však přes 2 svorky. Tento způsob nabíjení je vhodný pro olověné akumulátory, ale není vhodný pro LFP - vnitřní články jsou vždy nedobité, což zvyšuje pravděpodobnost jejich selhání, aby se LFP články v sériovém zapojení nabíjely rovnoměrně, je zabudován elektronický obvod baterie, která rovnoměrně rozděluje náboj přicházející na 2 svorky na 4 články uvnitř baterie
obrovský počet dobíjecích cyklů, více než u lithium-iontových baterií a olověných baterií,
Baterie vydrží 3000 nabíjecích cyklů ze 70% vybití a 2000 nabíjecích cyklů z 80% vybitého stavu, což zajišťuje životnost baterie až 7 let, na baterie ALIANT poskytujeme bezpodmínečnou záruku 2 roky. V průměru je baterie dimenzována na 12 000 startů.
vysoký startovací proud, při -18C baterie poskytuje startéru výkon odpovídající průměrnému novému olověnému akumulátoru, ale při +23C je výkon, který může startér dodat, dvojnásobný oproti olověnému akumulátoru. Vysoký výkon je okamžitě cítit při nastartování motoru, startér se točí rychle, jako na nejčerstvější olověné baterii
hmotnost - baterie ALIANT jsou 5x lehčí než olověné
rychlonabíjení - v průměru se baterie nabijí o 50% během prvních 2 minut, 100% nabití do 30 minut, což znamená, že po 30 minutách jízdy - je baterie nabitá na 100%, tzn. ve skutečnosti je vaše baterie vždy nabitá na 100 %.
stabilní vybíjecí napětí - při vybíjení baterie do posledního drží napětí blízko 13,2V, poté po vybití dojde k prudkému poklesu napětí, - baterie, ve které zbývá 40% náboje rychle roztočí startér
stabilní vybíjecí napětí - při vybíjení baterie až do posledního drží napětí blízké 13,2V, poté po vybití dochází k prudkému poklesu napětí
pracovat při extrémně nízkých teplotách. Zvláštní důraz jsme kladli na výkon baterie při ultra nízkých teplotách, někteří zkušení jezdci, kteří používali baterie LFP od jiných výrobců, si všimli, že výkon baterií LFP s teplotou prudce klesá. Takže při +3 stupních už nedochází k razantnějšímu otáčení startéru a při mínusu se baterie "uspí" a probouzí se až po zahřátí, jelikož se vrací energie. Díky speciální chemii naše baterie tento nedostatek neobsahují. Přestože výkon vydaný bateriemi při -18C klesne téměř 2krát, stále stačí energicky otočit startérem. Baterie je určena pro provoz při teplotách do -30C, při teplotách od -3 a výše mají baterie přebytek energie. V teplotním rozsahu od -18 do -30C baterie sice roztočí startér, ale připadá vám jako napůl vybitá olověná baterie.
funguje v jakékoli poloze, baterie neobsahují tekutiny, lze jej používat v jakékoli poloze, stejně jako gelové baterie
široký teplotní rozsah - od -30С do +60С
Základní fyzikální rozdíly mezi LiFePO4 bateriemi a olověnými analogy
Jak již bylo zmíněno dříve, LiFePO4 baterie a olověné baterie mají různé chemické složení, a abyste své baterii porozuměli, musíte vědět, jaké jsou rozdíly.
hlavní rozdíl se týká kapacity. Rozdíly v bateriích pochopíte na příkladu: připojíte-li startér k LiFEP04 baterii a k olověné baterii a začnete jím otáčet, pak LiFEPO4 baterie za stejnou dobu otočí startér téměř o 1,5 více, prakticky bez snížení rychlost otáčení než u olověného akumulátoru, pokud jste dříve používali olověný akumulátor, budete mít dojem, že v akumulátoru zbývá hodně náboje, ale ve skutečnosti může být již téměř vybitý, pokles rychlosti otáčení neproběhne plynule jako u olověné baterie, ale dojde k náhlému poklesu napětí pod 12V. Pokud vezmeme olověnou baterii 7A / ha LiFEPO4 baterii podobné kapacity, pak bude počet otáček startéru (ve skutečnosti zátěže), dokud nebude zcela vyčerpán během prvních 10 minut LiFEP04, mnohem větší, ale během příštích 5 minut se baterie vybije, zatímco olověná baterie bude schopna otočit startér až na 20 minut. Tedy ve všech praktických případech životnosti při teplotách od -18C LiFEPO4 baterie předčí olověné baterie, kromě případů, kdy je generátor mimo provoz. V tomto případě bez generátoru může olověná baterie vydržet déle než LiFePO4.
přepětí. Když nabíjecí napětí překročí povolený limit, LiFEPO4 a olověné baterie se chovají odlišně. Olověná baterie se začne vařit. V bateriích LIFEPO4 probíhají nevratné chemické reakce. Na trhu není žádný motocykl, který by dával napětí schopné zničit baterii LIFEPO4, nicméně ve velmi ojedinělých případech, kdy relé regulátoru selže tak, že napětí na svorkách baterie je v rozmezí od 15 do 60V - Baterie LIFEP04 se poškodí.
teplota. Baterie LIFEP04 nemají rády nízké teploty, v našich bateriích používáme speciální články schopné pracovat při teplotách až -30C, nicméně po -18C výkon baterií LIFEPO4 klesá tak, že olověná baterie vyrábí více energie než naše . Nebýt speciální chemie v článcích, tak při +4 stupních LIFEPO4 baterie ztrácí výkon.
Položit otázku podpory: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro zobrazení musíte mít povolený JavaScript.
Testované napětí baterie po vybalení:
Zdravotní testy:
Zkontroluji chod baterií v baterkách, které mám na XML-T6.
Baterie standardních velikostí, perfektně pasuje do baterky:
U baterek založených na XML-T6 funkce designu (absence výčnělku na straně plus) nezasahovala do práce:
díky přítomnosti pružiny:
Baterie jednoduše nedosáhne kladného kontaktu:
Nebylo to bez upřesnění, nejprve jsem chtěl rozebrat přihrádku na baterie odšroubováním šroubů, ale šrouby se nerozvinuly, musel jsem je zlomit a slepit:
Co je tedy LiFePo4?
Článek na Wikipedii představuje LiFePo4 jako jakési zázračné dítě s vynikajícími vlastnostmi: rychlost nabíjení 15 minut při 7A, mrazuvzdornost až -30C, obrovské zpětné proudy až 60A, dlouhá životnost, odolný. Více podrobností o LiFe najdete v přeloženém článku o rcdesign, který srovnává lithium polymer a lithium fosfáty.
Pojďme k testování LiFePo4:
IMAX B6 s podporou režimu LiFe:
První test baterie – vybití
Baterie „po vybalení“ se dobíjí, provádíme vybíjení proudem 0,5A (což přibližně odpovídá 0,5C), ve výsledku bylo získáno asi 1055mAh.
Nejvyšší hodnota ze 3, i když zbytek jsem vybíjel/nabíjel proudy do 1A (proud 1A a režim FastCharge 1A).
Graf vybíjení získaný pomocí LogView v2.7.5, nastavení jsou převzata z předvolby z článku Habr o IMAX B6:
První test baterie – nabití
Nabijte IMAX B6 metodou FastCharge 1A:
Viz popis testu v podpisu.
ZÁVĚRY
Učinil jsem následující závěry
Klady:
* mrazuvzdorný,
* Rychlé nabíjení 1s.
mínusy:
* Malá kapacita (1000 mAh), a tedy i provozní doba.
Zvláštnost:
* Vyžaduje speciální nabíjení (mám IMAX B6, takže to nepočítám jako mínus).
* UPD - napětí LiFePo4 jsou výrazně nižší než LiIon (3,2 vs. 3,6). Některá světla jsou mnohem méně jasná.
* UPD 2 (2013.03.09) - Musí být použito se světly s přímým pohonem s odpojením nízkého podpětí (2,7V).
Baterka vlevo svítí na LiFePo4 méně než na LiIon, baterka vpravo neztrácí tolik jasu.
Aktualizace 2013.03.09 Grafy výboje při záporných teplotách:
Mrazuvzdorná baterie LiFePo4 18650 1000mAh s (pro svítilny s přímým pohonem)
Mnozí si již koupili „výkonné“ baterky na baterie 18650. Obvyklá LiIon baterie v takových případech nefunguje při nízkých teplotách, a pokud ano, nefunguje příliš dlouho, zatímco
Vítejte na duplicitní stránce projektu „Akumulátor 21. století. VistaBattery”
Prodané baterie a záznamy zákazníků VistaBattery (ty na disku)
Stručný výběr charakteristik, které tyto baterie odlišují od ostatních.
Hlavní výhody:
- Dobrá účinnost (dává 80% kapacity při rozdílu napětí 1V)
-Vysoké zpětné proudy s úbytkem napětí menším než 1V, u olova je rolování startéru při 9V považováno za normu, pod 12V to hned neuvidíte
- Slabé samovybíjení (ztráta nabití 5 % za 3 roky)
-Rychlé nabíjení (naplnění baterie z 0 na 80% za cca 15-20 minut závisí na generátoru a kapacitě samotné baterie)
-Nízká hmotnost (například 1,8 kg oproti 15 kg se stejnými zpětnými proudy)
-2000 cyklů úplného nabití-vybití (vybití na nulu a znovu do plného stavu a tak dále 2000krát bez ztráty kapacity!)
- Mrazuvzdornost. Práce v teplotních podmínkách do -25C
Ale jsou tu i nevýhody:
-Cost (prvky Amerika a zakoupené přes kopec)
-Nemožnost spolupracovat s olovem (jak jsem psal výše, kvůli rozdílu napětí 12,3 olovo - 13,5 feroforsát)
- O nemožnosti práce pod vodou (rozhodnuto nasypáním do směsi) rozhodl přechod na plastová zapečetěná pouzdra
Vlastnosti:
Drift, rally, ring, denní provoz:
4,4 Ah - 190*170*60mm, 1,2kg, nominální 260A, špičkový 475A
8 Ah - 190*170*60mm, 1,5kg, 260A nominální, 510A špičkový
20 Ah - 280*230*100mm, 3kg, nominální 300A, špičkový 500A
Trophy, auto audio, expedice:
40 Ah - 280*230*100mm, 5kg, nominální 600A, špičkový 1000A
80 Ah - 280*230*160mm, 10kg, 1000A nominální, 5000A špičkový
Jakékoli variace jsou také možné s kontejnerem, pouzdry, závěry pro co nejpohodlnější instalaci ve stávajícím projektu.
Operace v trofeji:
Jak ukázala praxe - na lehkém SUV, jako je Dzhimnik - 20 A / h se cítí skvěle. Pro extrémní a těžší kategorie bych ještě doporučil 40A/h, tam se rozhodně nebudete muset zastavovat a labutěte, jak chcete. Výkon akcií je velmi dobrý. 20Ah = 55Ah optimální
80Ah= přes 300Ah vedení
Cena
4,4 Ah - 15 000 r
20 Ah - 25 000 r
40 Ah - 40 000 r
80 Ah - 60 000 r
160 Ah - 110 000 r
Záruka a životnost:
- Moje záruka je rok bez jakýchkoliv otázek
-5 let technické podpory (testování prvků, sledování jejich stavu, údržba)
- životnost 10 let. Od jejich sériové výroby teprve v roce 2006 nezemřel nikdo další stářím.
Celý produkt je dodáván. Výroba je dohodnuta se zákazníkem (charakter použití, požadavky v podobě vyztužených pneumatik, drátů, koncovek, vstup vzduchových armatur a další požadavky). Všechny baterie jsou dodávány v nárazuvzdorných, uzavřených krytech třídy CHECKED IP67
Jeden klient – jedno řešení. Nejedná se o sériovou výrobu, ale o individuální přístup.
#VistaBattery
Vladekin › Blog › LiFePo4 baterie
Uživatelský blog Vladekin na DRIVE2. Vítejte na duplicitní stránce projektu „Akumulátor 21. století. VistaBattery", Takže hlavní cyklus testů je dokončen. Baterie vyrobené pomocí této technologie byly testovány v různých podmínkách a situacích. Stručný výběr testů: -Test nejmenší baterie od Yegor2 -Laboratorní test baterií ...
Často k nám prý začali vozit baterie na montáž a diagnostiku LiFePO4 koupil velmi levně. Mnozí po takových případech žádali, abychom na toto téma napsali článek, abychom si byli vědomi takových úskalí. Může být škoda, když jste si koupili baterii, která vám neumožňuje provozovat motorová kola řady Magic Pie (1500W) v plné síle.
V tomto článku porovnáme baterie LiFePo4-48V-10Ah od Golden Motor S baterie nízké kvality(někdy pod tímto názvem jednoduše skrývají obvyklé Li-ion).
Parametr
LiFePo4-48V-10Ah
kvalitní
LiFePo4-48V-10Ah
nízká kvalita
(nebo falešný)
Rozměry
36,0 x 15 x 8,4 cm
36,0 x 14 x 7,4 cm
Na obou stranách je to o 1 cm méně a z pohledu kupujícího se to jeví jako plus - zabírá méně místa.
Z hlediska fyziky: objem je menší o 17 %, při stejných výkonových charakteristikách, tzn. vyrobené z jiného materiálu.
Je o 1 kg lehčí a jeví se jako plus z pohledu kupujícího, protože váží méně.
Trvalý vybíjecí proud, A
20A je 1000W, 25A-1200 W - nízký výkon
Vybíjecí výkon (konstantní)
750, 1000, 1200W
Podhodnocený výkon
Maximální vybíjecí proud, A
Nízké špičkové proudy
Maximální vybíjecí výkon
750, 1500, 1700W
Nízký špičkový výkon
Nabíjecí napětí
Jiné napětí na nabíječce.
54 voltů je Li-ion / Li-Po- buď opatrný!
Nabíjecí proud
Pomalé nabíjení, aby nedošlo k zabití článků s vysokým vnitřním odporem.
cykly nabíjení/vybíjení
Buňky mají kratší životnost
Zvažte prodejce takových baterií. Jak již bylo uvedeno v tabulce výše, můžete si již udělat závěr sami - jsou to přesně ty vlastnosti, které potřebujete?
Pokud jde o umístění těchto prodejců: často nemají trvalé umístění:
1) „Objednávku si můžete vyzvednout pouze po předchozí domluvě na adrese. ". Jste si jisti, že tam pracují a nedojedou za vámi na místo?
2) „Adresa: Rusko, Moskva“. S tímto zněním se můžete setkat kdekoli, i na Rudém náměstí. Obvykle se potkáváte poblíž metra, v autě. Když sedíte v autě, držíte baterii (bez identifikačních nálepek) v rukou, myslíte si, že je ještě nechcete hledat, pak někam vyrazíte a přesto, spoléhajíc na náhodu, souhlasíte s nákupem. Jste si jisti, že je určitě najdete, pokud se něco pokazí? A pokud stále nemáte účtenku, jak prokážete nákup?
Jak poznat nepoctivé prodejce:
- Vyhledejte recenze na Yandexu: „Recenze název_webu“ a „Recenze název_právních subjektů“.
- Vyhledejte na Googlu recenze: „Recenze Site_name“ a „Recenze s názvem Legal_entity_name“.
- Hledejte recenze oborových fór (elektrická doprava, cyklistické obchody).
- Zkontrolujte doménu - až je zaregistrována.
Nejčastěji tito prodejci o záruce nepíší (ve skutečnosti vám zpočátku nic neslibují). Nebo záruka 2 týdny - i když Li-ion proklouznou, během této doby nestihnou degradovat, i když budete provozovat nad povolenými proudy. Mohou napsat i záruku - 1 rok (pokud je najdete). Někteří prodejci ani nevědí, co prodávají! Vyžádejte si záruční list!
Kromě toho si přečtěte, jaké jsou články LiFePO4, ze kterých je baterie sestavena. Nejčastěji jsou prizmatické prvky pro 10Ah, 12Ah. Neexistuje žádný LiFePO4-13Ah! Pokud píšou takovou kapacitu, tak tohle rozhodně ne LiFePO4 a snaží se vás levně podstrčit Li-ion. Pokud má baterie nepravoúhlý, bizarní tvar, přemýšlejte o tom, jak by do ní výrobci mohli pevně vtlačit obdélníkové prvky?
Už k nám s takovým přišli - níže je fotografie pro srovnání (kupující si byl jistý, že měl LiFePO4, ale na baterii nejsou žádné nálepky týkající se chemie HIT, pouze jmenovité napětí a kapacita):
A někteří lidé to vědí proklouzl Li-ion po takových případech (samovolné spalování během jízdy - jsou viditelné hořící válcové prvky):
Kromě toho jsou v Číně kupci použitých baterií, třídí je, dobré za dobrou cenu, střední jsou levnější a mrtvé články jsou na šrot. Ostatní kupující je kupují a sbírají baterie v garáži a klidně je prodávají na Aliexpressu (toto je obdoba našeho Yandex Market, běžný agregátor), nikdo tam nekontroluje jejich kvalitu, hlavní je platit roční poplatek za umístění. Někdy přijdete (jak si myslíte, do velkého závodu) a je tam jen call centrum, požádáte o to, abyste šli do závodu, říkají, že musíte udělat povolení na 7-10 dní (vědí, že nebudete na to čekat tak dlouho).
Bu buňku je možné identifikovat pouze tehdy, když změříte vnitřní odpor. Čím více se používá, tím vyšší je vnitřní odpor. Ale kdo vám to změří a ukáže?
souhrn: Forewarned je předpažený. Radost z levného nákupu rychle vystřídá hořkost zklamání. Užijte si nakupování!
Úskalí při nákupu LiFePO4 baterií
Článek pojednává o úskalích, chybách, nuancích při nákupu LiFePO4 (lithium-železo fosfátových) baterií. Tabulka charakteristik. Co neudělat při nákupu chybu?
Moderní vybavení je den ode dne složitější a výkonnější. Vysoké technologické standardy kladou zvýšené nároky na baterie, které nyní musí spojovat vysoký výkon, energetickou účinnost a mít zvýšený přísun elektrické energie.
Zavádění nových typů elektrozařízení do výroby, zrychlování technologického procesu - to vše zvyšuje požadavky na zdroje elektřiny a moderní baterie je již nemohou vždy uspokojit. K vyřešení tohoto problému se výrobci vydali cestou vylepšování lithium-iontové technologie. Tak se zrodil lithium-železo-fosfát, který je ideovým potomkem Li-ion baterií.
Historický odkaz
LiFePO4 neboli LFP, přírodní minerál z rodiny olivínů, byl poprvé objeven v roce 1996 vědcem z Texaské univerzity Johnem Goodenoughem, který hledal způsoby, jak zlepšit zdroje Li-ion energie. Pozoruhodné bylo, že tento minerál měl menší toxicitu a vyšší tepelnou stabilitu než všechny elektrody v té době známé.
Navíc se scházel v přirozeném prostředí a měl nižší náklady. Hlavní nevýhodou elektrod na bázi LiFePO4 byla malá elektrická kapacita, proto se lithium-železo-fosfátová baterie již nevyvíjela.
Výzkum v tomto směru byl obnoven v roce 2003. Tým vědců pracoval na vytvoření zásadně nových baterií, které by nahradily v té době nejpokročilejší Li-ion baterie. O projekt se začaly zajímat velké společnosti jako Motorola a Qualcomm, které urychlily vznik baterií s katodovými články LiFePO4.
Baterie na bázi LiFePO4
Tento typ využívá stejnou technologii výroby elektřiny jako nám známé lithium-iontové články. I mezi nimi je však řada podstatných rozdílů. Jednak je to použití vlastního typu BMS - řídicího systému, který chrání elektrobaterie před přebíjením a silným vybitím, zvyšuje životnost a činí zdroj energie stabilnější.
Za druhé, LiFePO4, na rozdíl od LiCoO2, je méně toxický. Tato skutečnost umožnila vyhnout se řadě problémů spojených se znečištěním životního prostředí. Zejména snížit emise kobaltu do atmosféry v případě nesprávné likvidace baterií.
A konečně, kvůli nedostatku jednotných norem mají prvky LFP odlišné chemické složení, což způsobuje rozdíly v technických charakteristikách modelů v širokém rozsahu. Údržba těchto zdrojů je navíc složitější a musí dodržovat určitá pravidla.
Specifikace
Stojí za zmínku, že lithium-železofosfátové baterie 48 V, 36 V a 60 V se vyrábějí sériovým zapojením jednotlivých článků, protože maximální napětí v jedné sekci LFP nemůže překročit 3,65 V. Technické ukazatele každé baterie proto mohou výrazně se od sebe liší - vše závisí na montáži a konkrétním chemickém složení.
Pro analýzu technických charakteristik uvádíme jmenovité hodnoty jedné jednotlivé buňky.
Nejlepší implementace schopností každého jednotlivého článku bylo dosaženo u baterií Everexceed. Lithium Iron Phosphate baterie Everexceed mají dlouhou životnost. Celkově jsou schopny vydržet až 4 tisíce cyklů nabití a vybití se ztrátou kapacity až 20 % a k doplnění energetické rezervy dojde za 12 minut. Vzhledem k tomu můžeme usoudit, že baterie Everexceed jsou jedním z nejlepších zástupců LFP článků.
Výhody a nevýhody
Hlavní výhodou, která odlišuje lithium-železo-fosfátovou baterii od ostatních zástupců baterií v příznivém světle, je odolnost. Takový prvek je schopen odolat více než 3 tisícům cyklů nabití a vybití, když úroveň elektřiny klesne na 30%, a více než 2 tisíce - když klesne na 20%. To má za následek průměrnou životnost baterie asi 7 let.
Stabilní nabíjecí proud je druhou důležitou výhodou článků LFP. Výstupní napětí zůstává na 3,2 V až do úplného vybití náboje. To zjednodušuje schéma zapojení a eliminuje potřebu regulátorů napětí.
Vyšší špičkový proud je jejich třetí výhodou. Tato vlastnost baterie jim umožňuje dodávat maximální výkon i při velmi nízkých teplotách. Tato vlastnost přiměla výrobce automobilů, aby jako primární zdroj energie pro startování benzínových a naftových motorů používali lithium-železofosfátovou baterii.
Spolu se všemi prezentovanými výhodami mají LiFePO4 baterie jednu významnou nevýhodu - velkou hmotnost a velikost. To omezuje jejich použití v určitých typech strojů a elektrických zařízení.
Provozní vlastnosti
Pokud si koupíte hotové lithium-fosfátové baterie, nebudete mít žádné potíže s údržbou a provozem. Je to dáno tím, že výrobci zabudovávají BMS desky do takových prvků, které neumožňují přebíjení a neumožňují vybití prvku na extrémně nízkou úroveň.
Pokud si ale koupíte samostatné články (například baterie AA), budete si muset úroveň nabití hlídat sami. Když nabití klesne pod kritickou úroveň (pod 2,00 V), začne také rychle klesat kapacita, což znemožní dobití článků. Pokud naopak povolíte přebíjení (nad 3,75 V), článek se díky uvolňovaným plynům jednoduše nafoukne.
Pokud podobnou baterii používáte pro elektromobil, tak po 100% nabití je potřeba ji odpojit, jinak dojde k nabobtnání baterie přesycením elektrickým proudem.
Provozní řád
Pokud plánujete používat lithium-fosforové baterie nikoli v cyklickém režimu, ale v režimu vyrovnávací paměti, například jako zdroj napájení UPS nebo ve spojení se solární baterií, musíte se postarat o snížení úrovně nabití na 3,40- 3,45 V. Vyrovnat se s tímto úkolem pomáhají "chytré" nabíječky, které v automatickém režimu nejprve plně doplní energetickou rezervu a poté sníží úroveň napětí.
Při provozu je potřeba hlídat vyvážení článků nebo používat speciální vyvažovací desky (u elektromobilu jsou již zabudovány v baterii). Nevyváženost článků je stav, kdy celkové napětí zařízení zůstává na nominální úrovni, ale napětí článků se mění.
K podobnému jevu dochází v důsledku rozdílu v odporu jednotlivých sekcí, špatného kontaktu mezi nimi. Pokud mají články různá napětí, pak se nerovnoměrně nabíjejí a vybíjejí, což výrazně snižuje životnost baterie.
Uvedení baterií do provozu
Před použitím lithium-fosforových baterií sestavených z jednotlivých článků je třeba dbát na vyvážení systému, protože sekce mohou mít různé úrovně nabití. K tomu jsou všechny komponenty vzájemně paralelně zapojeny a připojeny k usměrňovači, nabíječce. Takto zapojené články je nutné nabíjet na 3,6V.
Při použití lithium-železo-fosfátové baterie pro elektrokolo jste si pravděpodobně všimli, že v prvních minutách provozu produkuje baterie maximální výkon a poté nabití rychle klesne na úroveň 3,3-3,0 V. Nelekejte se protože se jedná o normální provoz na baterie. Faktem je, že jeho hlavní kapacita (asi 90%) leží přesně v tomto rozsahu.
Závěr
Účinnost je o 20-30% vyšší než u jiných baterií. Zároveň slouží o 2-3 roky déle než jiné zdroje elektřiny a také poskytují stabilní proud po celou dobu provozu. To vše vyzdvihuje prezentované prvky v příznivém světle.
Většina lidí však bude nadále ignorovat lithium-železofosfátové baterie. Klady a zápory baterií blednou před jejich cenou - je to 5-6krát více než u olověných článků, které známe. Taková baterie pro auto stojí v průměru asi 26 tisíc rublů.
