بازار مدرن مملو از انواع تجهیزات الکترونیکی است. منابع انرژی پیشرفته تری برای عملکرد آنها در حال توسعه است. در میان آنها باتری های فسفات آهن لیتیوم جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده اند. آنها ایمن هستند، ظرفیت الکتریکی بالایی دارند، عملاً سموم تولید نمی کنند و بادوام هستند. شاید این باتری ها به زودی "برادران" خود را از دستگاه ها خارج کنند.
فهرست
باتری لیتیوم فسفات آهن چیست؟
باتری های LiFePo4 منبع تغذیه با کیفیت و قابل اعتماد با کارایی بالا هستند. آنها به طور فعال نه تنها باتری های اسید سرب منسوخ، بلکه باتری های لیتیوم یون مدرن را نیز جایگزین می کنند. امروزه این باتری ها نه تنها در تجهیزات صنعتی، بلکه در دستگاه های خانگی نیز یافت می شوند - از گوشی های هوشمند گرفته تا دوچرخه های برقی.
باتری های LFP توسط موسسه فناوری ماساچوست در سال 2003 ساخته شدند. آنها مبتنی بر فناوری بهبود یافته Li-ion با ترکیب شیمیایی اصلاح شده هستند: لیتیوم فرو فسفات برای آند به جای لیتیوم کبالتات استفاده می شود. باتری ها به لطف شرکت هایی مانند موتورولا و کوالکام فراگیر شده اند.
نحوه تولید باتری های LiFePo4
اجزای اصلی ساخت باتری های LiFePo4 به صورت پودر خاکستری تیره با براق فلزی به کارخانه عرضه می شود. طرح تولید آند و کاتد یکسان است، اما به دلیل غیرمجاز بودن اختلاط اجزا، کلیه عملیات فناورانه در کارگاه های مختلف انجام می شود. تمام تولید به چند مرحله تقسیم می شود.
گام اول.ایجاد الکترود برای انجام این کار، ترکیب شیمیایی تمام شده از دو طرف با فویل فلزی (معمولاً آلومینیوم برای کاتد و مس برای آند) پوشانده می شود. فویل از قبل با یک تعلیق پردازش شده است تا بتواند به عنوان گیرنده جریان و عنصر رسانا عمل کند. عناصر تمام شده به نوارهای نازک بریده می شوند و چندین بار تا می شوند و سلول های مربعی را تشکیل می دهند.
مرحله دوم.مونتاژ مستقیم باتری کاتدها و آندها به شکل سلول در دو طرف جداکننده ساخته شده از مواد متخلخل قرار می گیرند و محکم به آن ثابت می شوند. بلوک حاصل در یک ظرف پلاستیکی قرار می گیرد، با الکترولیت پر شده و مهر و موم می شود.
مرحله نهایی.شارژ/دشارژ باتری را کنترل کنید. شارژ با افزایش تدریجی ولتاژ جریان الکتریکی انجام می شود، به طوری که به دلیل انتشار مقدار زیادی گرما، انفجار یا احتراق رخ نمی دهد. برای تخلیه، باتری به یک مصرف کننده قدرتمند متصل می شود. در صورت عدم شناسایی انحراف، عناصر تکمیل شده برای مشتری ارسال می شود.
اصل عملکرد و طراحی باتری لیتیوم آهن فسفات
باتری های LFP از الکترودهایی تشکیل شده اند که در هر دو طرف به طور محکم روی یک جداکننده متخلخل فشرده شده اند. برای تغذیه دستگاه ها، هر دو کاتد و آند به کلکتورهای جریان متصل می شوند. تمام اجزا در یک محفظه پلاستیکی قرار می گیرند و با الکترولیت پر می شوند. یک کنترلر روی کیس قرار داده شده است که جریان جریان را در هنگام شارژ تنظیم می کند.
اصل عملکرد باتری های LiFePo4 بر اساس برهمکنش لیتیوم فرو فسفات و کربن است. خود واکنش طبق فرمول انجام می شود:
LiFePO 4 + 6C → Li 1-x FePO 4 + LiC 6
حامل شارژ باتری یک یون لیتیوم با بار مثبت است. این توانایی نفوذ به شبکه کریستالی مواد دیگر و تشکیل پیوندهای شیمیایی را دارد.
مشخصات فنی باتری های LiFePo4
صرف نظر از سازنده، تمام سلول های LFP دارای مشخصات فنی یکسانی هستند:
- اوج ولتاژ - 3.65 ولت؛
- ولتاژ در نقطه میانی - 3.3 ولت؛
- ولتاژ در حالت کاملاً تخلیه - 2.0 ولت؛
- ولتاژ کاری نامی - 3.0-3.3 ولت؛
- حداقل ولتاژ تحت بار - 2.8 ولت؛
- دوام - از 2 تا 7 هزار چرخه شارژ / تخلیه.
- خود شارژ در دمای 15-18 درجه سانتیگراد - تا 5٪ در سال.
مشخصات فنی ارائه شده به طور خاص به سلول های LiFePo4 اشاره دارد. بسته به اینکه چه تعداد از آنها با یک باتری ترکیب می شوند، پارامترهای باتری ها متفاوت خواهد بود.
نسخه های داخلی دارای ویژگی های زیر هستند:
- ظرفیت - تا 2000 Ah.
- ولتاژ - 12 ولت، 24 ولت، 36 ولت و 48 ولت؛
- با طیف وسیعی از دمای عملیاتی - از -30 تا +60 C о.
- با جریان شارژ - از 4 تا 30 آمپر.
تمام باتری ها در طول نگهداری به مدت 15 سال کیفیت خود را از دست نمی دهند، ولتاژ پایداری دارند و با سمیت کم مشخص می شوند.
چه نوع باتری های LiFePo4 وجود دارد؟
برخلاف باتری‌هایی که ما به آنها عادت کرده‌ایم، که با نمادهای AA یا AAA مشخص می‌شوند، سلول‌های فسفات آهن لیتیوم دارای علامت‌گذاری کاملاً متفاوتی هستند - اندازه آنها با یک عدد 5 رقمی رمزگذاری شده است. همه آنها در جدول ارائه شده است.
| اندازه استاندارد | ابعاد، DxL (mm) |
|---|---|
| 14430 | 14*43 |
| 14505 | 14*50 |
| 17335 | 17*33 |
| 18500 | 18*50 |
| 18650 | 18*65 |
| 26650 | 26*65 |
| 32600 | 60*32 |
| 32900 | 90*32 |
| 38120 | 38*120 |
| 40160 | 40*160 |
| 42120 | 42*120 |
حتی بدون داشتن یک میز با علامت گذاری در مقابل خود، می توانید به راحتی ابعاد باتری را پیمایش کنید. دو رقم اول کد نشان دهنده قطر و بقیه نشان دهنده طول منبع تغذیه (میلی متر) است. عدد 5 در انتهای برخی از اندازه های استاندارد معادل نیم میلی متر است.
باتری لیتیوم فسفات آهن: مزایا و معایب
باتری های LFP مبتنی بر فناوری Li-ion هستند که به آنها اجازه می دهد تمام مزایای این منابع انرژی را جذب کنند و در عین حال از معایب ذاتی آنها خلاص شوند.
از جمله مزایای اصلی عبارتند از:
- دوام - تا 7000 چرخه.
- جریان شارژ بالا، که زمان تجدید انرژی را کاهش می دهد.
- ولتاژ عملیاتی پایدار که تا زمانی که شارژ به طور کامل تخلیه نشود کاهش نمی یابد.
- پیک ولتاژ بالا - 3.65 ولت.
- ظرفیت با امتیاز بالا
- وزن سبک - تا چند کیلوگرم.
- سطح پایین آلودگی محیط زیست در هنگام دفع.
- مقاومت در برابر سرما - کار در دمای -30 تا +60 درجه سانتیگراد امکان پذیر است.
اما باتری ها معایبی هم دارند. اولین آنها هزینه بالا است. قیمت یک عنصر 20 Ah می تواند به 35 هزار روبل برسد. دومین و آخرین ایراد سختی مونتاژ دستی بانک باتری بر خلاف سلول های لیتیوم یونی است. هیچ معایب آشکار دیگری از این منابع قدرت هنوز شناسایی نشده است.
شارژرها و نحوه شارژ LiFePo4
شارژرهای باتری های LiFePo4 عملاً هیچ تفاوتی با اینورترهای معمولی ندارند. به طور خاص، می توانید جریان خروجی بالایی را ضبط کنید - تا 30A، که برای شارژ سریع عناصر استفاده می شود.
اگر یک بسته باتری آماده خریداری می کنید، برای شارژ کردن آنها مشکلی ندارید. طراحی آنها دارای یک کنترل الکترونیکی داخلی است که از تمام سلول ها در برابر تخلیه کامل و اشباع بیش از حد برق محافظت می کند. سیستم های گران قیمت از یک برد متعادل کننده استفاده می کنند که به طور مساوی انرژی را بین تمام سلول های دستگاه توزیع می کند.
اگر از شارژرهای شخص ثالث استفاده می کنید، مهم است که هنگام شارژ مجدد از مقدار آمپر توصیه شده تجاوز نکنید. با این کار عمر باتری چندین بار در هر بار شارژ کاهش می یابد. اگر باتری گرم شود یا متورم شود، قدرت جریان از مقادیر مجاز فراتر می رود.
باتری های LiFePo4 کجا استفاده می شوند؟
باتری های LFP برای صنعت اهمیت زیادی دارند. آنها برای حفظ عملکرد دستگاه ها در ایستگاه های هواشناسی و بیمارستان ها استفاده می شوند. آنها همچنین به عنوان یک بافر در مزارع بادی اجرا می شوند و برای ذخیره انرژی از صفحات خورشیدی استفاده می شوند.
باتری های 12 ولتی به جای سلول های اسید سرب معمولی در اتومبیل های مدرن استفاده می شوند. سازه های LiFePo4 به عنوان منبع اصلی برق روی دوچرخه های برقی و ATV ها و قایق های موتوری نصب می شوند.
معنای آنها در زندگی روزمره گسترده است. آنها در گوشی ها، تبلت ها و حتی پیچ گوشتی ها تعبیه شده اند. با این حال، چنین دستگاه هایی به طور قابل توجهی از نظر قیمت با همتایان کمتر پیشرفته خود تفاوت دارند. بنابراین، یافتن آنها در بازار هنوز دشوار است.
قوانین ذخیره سازی، بهره برداری و دفع LiFePo4
قبل از ارسال باتری LFP برای ذخیره سازی طولانی مدت، لازم است آن را تا 40-60٪ شارژ کنید و این سطح شارژ را در کل دوره ذخیره سازی حفظ کنید. باتری باید در مکانی خشک نگهداری شود که دمای آن کمتر از دمای اتاق نباشد.
در حین کار، الزامات سازنده باید رعایت شود. جلوگیری از داغ شدن بیش از حد باتری بسیار مهم است. اگر متوجه شدید که باتری در حین کار یا شارژ به طور ناهموار گرم می شود، باید با یک مرکز تعمیر تماس بگیرید - شاید یکی از سلول ها از کار افتاده باشد یا در واحد کنترل یا برد تعادل وجود دارد. در صورت ظاهر شدن تورم باید همین کار را انجام داد.
برای از بین بردن صحیح باتری که منابع خود را کاملاً تمام کرده است، باید با سازمان هایی که در این زمینه تخصص دارند تماس بگیرید. به این ترتیب نه تنها مانند یک شهروند وظیفه شناس عمل می کنید، بلکه می توانید از آن پول نیز کسب کنید. با این حال، اگر شما به سادگی باتری را به محل دفن زباله بفرستید، هیچ اتفاق بدی نخواهد افتاد.
شما نیز ممکن است علاقه مند باشید
باتری های دکمه ای شکل مینیاتوری در بسیاری از دستگاه ها استفاده می شوند. محصولات تولید کنندگان مختلف ممکن است متفاوت باشد
قابلیت اطمینان راه اندازی موتور هر خودرو تا حد زیادی به کیفیت باتری مورد استفاده بستگی دارد. او باید
انتخاب باتری مناسب برای هر خودرو بسیار مهم است. این به طور قابل توجهی عمر سرویس را افزایش می دهد
حداکثر تعداد چرخه های شارژ-تخلیه در صنعت، نصف ظرفیت برای دستیابی به ویژگی های الکتریکی مشابه در مقایسه با سرب-اسید، شارژ سریع با جریان های بالا و ولتاژ تخلیه پایدار، توانایی کنترل خودکار پارامترها - اینها مزیت ها هستند. باتری های لیتیوم فسفات آهن. طیف گسترده ای از این محصولات توسط این شرکت تولید می شود EEMB، مورد استفاده در سیستم های منبع تغذیه برای ایستگاه های پایه سلولی و ایستگاه های هواشناسی خودکار، سیستم های انرژی خورشیدی، سیستم های تامین برق اضطراریمنبع تغذیه برای درایوهای الکتریکی صنعتی و حمل و نقل الکتریکی.
در سال‌های اخیر، موضوع بهبود منابع انرژی موبایل هرگز به این اندازه مطرح نبوده است. فقط 10-15 سال پیش خیلی حاد نبود. اما بهترین دشمن خیر است و با تحرک روزافزون شهرنشین، یعنی. با انتقال از یک کامپیوتر رومیزی به یک لپ تاپ، از یک تلفن همراه ساده به یک گوشی هوشمند، تقاضا برای منابع انرژی موبایل به شدت افزایش یافته است.
با کوچک سازی لوازم الکترونیکی مصرفی، طراحان الکترونیک باید روند کاهش اندازه منابع تغذیه را در عین افزایش ظرفیت خود دنبال کنند. با این حال، این سوال در مورد تغییر نه تنها ظرفیت باتری، بلکه سرعت شارژ مجدد و دوام آنها نیز مطرح می شود. از این گذشته، اگر باتری تقریباً فوراً شارژ خود را بازیابی کند، دیگر مهم نیست که دستگاه چند ساعت بدون شارژ مجدد کار کند.
ظرفیت باتری و همچنین توانایی آن در چندین بار شارژ شدن نیز برای موارد زیر مهم است:
- دستگاه های مستقل طراحی شده برای عملیات طولانی مدت بدون تعمیر و نگهداری - ایستگاه های هواشناسی، ایستگاه های اندازه گیری، ایستگاه های خاک.
- سیستم های انرژی جایگزین - ژنراتورهای خورشیدی و بادی؛
- حمل و نقل الکتریکی - اتومبیل های هیبریدی، لیفتراک، اتومبیل های الکتریکی.
تقریباً در تمام موارد فوق، باتری‌ها در شرایطی کار می‌کنند که دور از ایده‌آل هستند: در دماهای پایین، چرخه‌های شارژ نابهینه یا ناقص و احتمال زیاد تخلیه عمیق.
در میان باتری های مدرن، باتری های لیتیومی جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده اند. لیتیوم دارای منبع عظیم ذخیره انرژی است، بنابراین استفاده از باتری های لیتیوم یونی به عنوان ابزار ذخیره انرژی برای نیروگاه های خورشیدی و سایر منابع انرژی تجدید پذیر در مقایسه با باتری های سرب اسید یا انواع دیگر باتری ها سودآورترین است. جایگاه ویژه ای در بین باتری های مبتنی بر یون لیتیوم توسط باتری های فسفات آهن لیتیوم (LiFePO4) اشغال شده است.
LiFePO4 اولین بار در سال 1996 توسط پروفسور John Goodenough از دانشگاه تگزاس به عنوان کاتد برای باتری لیتیوم یون استفاده شد. این ماده محقق را مورد توجه قرار داد زیرا در مقایسه با LiCoO2 سنتی، هزینه قابل توجهی پایین‌تری دارد، سمی‌تر و مقاوم‌تر در برابر حرارت است. اما نقطه ضعف آن ظرفیت کمتر آن است. و تنها در سال 2003 این شرکت سیستم A123تحت رهبری پروفسور جیانگ یه مینگ، او شروع به تحقیق در مورد باتری های لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4) کرد.
خواص اساسی باتری های لیتیوم آهن فسفات
باتری‌های لیتیوم فسفات آهن (LiFePO4) یک زیرگروه از باتری‌های لیتیوم یونی هستند که از فسفات آهن به عنوان کاتد استفاده می‌کنند. بدون اغراق می توان آنها را اوج فناوری باتری قدرت نامید. این نوع باتری در برخی پارامترها، به ویژه تعداد چرخه های شارژ-دشارژ، نسبت به سایرین برتری دارد.
برخلاف سایر باتری‌های لیتیوم یون، باتری‌های LiFePO4 مانند نیکل دارای ولتاژ تخلیه بسیار پایدار هستند. ولتاژ خروجی در هنگام دشارژ نزدیک به 3.2 ولت باقی می ماند تا زمانی که شارژ باتری به طور کامل تخلیه شود. این می تواند تا حد زیادی نیاز به تنظیم ولتاژ در مدارها را ساده یا حتی از بین ببرد.
با توجه به ثابت بودن ولتاژ خروجی 3.2 ولت، می توان چهار باتری را به صورت سری وصل کرد تا ولتاژ خروجی اسمی 12.8 ولت تولید کند که نزدیک به ولتاژ اسمی باتری های شش سلولی سرب اسید است. این به همراه ویژگی های ایمنی خوب باتری های فسفات آهن لیتیوم، آنها را به یک جایگزین بالقوه خوب برای باتری های سرب اسیدی در صنایعی مانند خودروسازی و انرژی خورشیدی تبدیل می کند.
- با چرخه های شارژ/دشارژ مکرر، اثر حافظه کاملاً وجود ندارد
- باتری‌های لیتیوم فسفات آهن عمر طولانی دارند (بیش از 4600 چرخه در عمق 80 درصد دشارژ)
- آنها شدت انرژی ویژه بالایی دارند: چگالی انرژی به 110 وات ساعت بر کیلوگرم می رسد.
- آنها با محدوده دمای عملیاتی گسترده (-20 تا 60 درجه سانتیگراد) مشخص می شوند.
- این باتری ها نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند
- امکان شارژ سریع باتری ها: در 15 دقیقه - تا 50٪
- قابلیت اطمینان و ایمنی باتری های لیتیوم آهن فسفات توسط گواهی های بین المللی تایید شده است
- آنها بسیار کارآمد هستند: 93٪ در راه اندازی 30...90٪
- نرخ تخلیه بالا با جریان تا 10 درجه سانتیگراد مجاز است (ده برابر جریان نامی)
- این باتری ها سازگار با محیط زیست هستند و در صورت دفع خطری برای انسان و محیط زیست ایجاد نمی کنند.
- برخلاف باتری های سرب، باتری های لیتیوم آهن فسفات نصف وزن با همان ظرفیت هستند.
معایب نسبت به باتری های سرب اسیدی:
- هزینه بالاتر؛
- نیاز به یک مدار کنترل شارژ-دشارژ ویژه.
باتری‌های لیتیوم فسفات آهن (LiFePO4) از نظر ظرفیت انرژی کمی پایین‌تر از باتری‌های لیتیوم پلیمری هستند (شکل 1). اما یکی از نقاط قوت، پایداری مواد است که امکان ایجاد باتری‌هایی را فراهم می‌کند که می‌توانند چرخه‌های دشارژ/شارژ بسیار بیشتری (بیش از 2000) و شارژ سریع را تحمل کنند. به لطف این ویژگی ها، این باتری ها به طور مطلوب در خودروهای الکتریکی استفاده می شوند.
در بازار روسیه، این شرکت جایگاه ویژه ای در میان تامین کنندگان باتری های مبتنی بر یون های لیتیوم دارد. EEMB. چندین گروه از باتری های فسفات آهن لیتیوم (شکل 2) را تولید می کند که در پارامترهای الکتریکی و طراحی متفاوت هستند:
- سیستم های باتری مدولار؛
- باتری برای دستگاه های مخابراتی؛
- منابع انرژی برای "خانه هوشمند"؛
- باتری های کششی برای وسایل نقلیه الکتریکی
 |
 |
 |
 |
| الف) سیستم های باتری مدولار | ب) باتری برای تجهیزات مخابراتی | ج) باتری برای سیستم ها برق اضطراری و خودمختار سیستم های منبع تغذیه |
د) باتری های کششی برای حمل و نقل الکتریکی |
باتری‌های لیتیوم فسفات آهن در هنگام تخلیه، ولتاژ خروجی بسیار پایداری دارند تا زمانی که سلول کاملاً تخلیه شود. سپس ولتاژ به شدت کاهش می یابد.
شکل 3 منحنی های تخلیه باتری را در جریان های تخلیه مختلف (0.2...2C) در شرایط دمایی معمولی نشان می دهد. همانطور که از نمودار مشاهده می شود، یکی از ویژگی های باتری فسفات آهن لیتیوم، وابستگی ضعیف ظرفیت به جریان تخلیه است. هنگام تخلیه با جریان کم (0.2C) و هنگام تخلیه با جریان بالا (2C)، ظرفیت باتری عملاً تغییر نمی کند و برابر با 10 Ah (ظرفیت اسمی باتری مشخص شده) باقی می ماند.
بسیار مهم است که اجازه ندهید سلول تا سطح کمتر از 2.0 ولت تخلیه شود، در غیر این صورت فرآیندهای برگشت ناپذیری رخ می دهد که منجر به از دست دادن شدید ظرفیت اسمی می شود. برای این منظور از یک کنترل کننده تخلیه استفاده می شود. EEMB باتری هایی با یا بدون مدار محافظ تولید می کند. وجود مدار حفاظتی در برابر ولتاژ تخلیه و اضافه شارژ در نام با علامت اختصاری PCM در انتها کدگذاری می شود، به عنوان مثال، LP385590F-PCM.
اجازه دهید وابستگی تعداد چرخه های شارژ-دشارژ را به مقدار جریان تخلیه و عمق تخلیه در نظر بگیریم. شکل 4 داده های تجربی را نشان می دهد. از آنها می توان مشاهده کرد که با تخلیه کامل، از دست دادن ظرفیت باتری 20٪ با تعدادی چرخه حداقل 2000 (جریان تخلیه 1C) رخ می دهد. اگر عمق تخلیه در هر چرخه به 80٪ محدود شود، پس از تقریباً 1500 چرخه مشابه عملاً هیچ کاهشی در ظرفیت باتری از مقدار اولیه (جریان تخلیه 0.5 درجه سانتیگراد) مشاهده نشد.
آخرین نسل باتری‌های لیتیوم فسفات آهن تولید شده توسط EEMB، بر خلاف باتری‌های سرب اسیدی موجود، نیازی به تعویض و تعمیر مکرر ندارند. به عنوان یک قاعده، یک باتری فسفات آهن لیتیوم یک باتری مدرن است که می تواند بیش از 2000 چرخه شارژ-دشارژ را تحمل کند و به شرایط کم شارژ مزمن کاملاً غیر حساس است. در بیشتر موارد دارای برد مدیریت باتری (Battery Management System) داخلی است. شارژ با ولتاژ ثابت و جریان ثابت بدون مرحله انجام می شود.
جدول 1 پارامترهای اصلی باتری های لیتیوم آهن فسفات تک سلولی EEMB را نشان می دهد. ظرفیت اسمی این نوع باتری در محدوده 600...36000 میلی آمپر ساعت (وزن - 15...900 گرم به ترتیب) می باشد. باتری های تک سلولی Li-FePO4 اغلب در دستگاه های خود تغذیه استفاده می شوند. این باتری ها امکان تخلیه جریان بالا تا دمای 10 درجه سانتیگراد را فراهم می کنند. پس از 2000 چرخه شارژ-دشارژ با جریان 1C، ظرفیت باقیمانده حدود 80٪ است.
جدول 1. باتری های تک سلولی LiFePO4 EEMB
| نام | ولتاژ، V | ظرفیت، میلی آمپر ساعت | وزن، گرم |
| 3,2 | 600 | 15 | |
| 1250 | 31,25 | ||
| 2000 | 50 | ||
| 3500 | 87,5 | ||
| 5000 | 125 | ||
| 5000 | 125 | ||
| 7000 | 175 | ||
| 9000 | 225 | ||
| 22000 | 500 | ||
| 36000 | 900 |
با استفاده از سیستم های مدولار با سلول های مجزا با ظرفیت افزایش یافته که پارامترهای آن در جدول 2 آورده شده است، می توان بسته باتری با ظرفیت و ولتاژ خروجی مورد نیاز را مونتاژ کرد.
جدول 2. پارامترهای اصلی سیستم های مدولار Li-FePO4
سیستم های مدولار همچنین مجهز به سیستم مدیریت توان (BMS) هستند که امکان تخلیه توان بالا را فراهم می کند و عملکردهای کنترلی و حفاظتی زیادی دارد. ماژول هایی با سیستم نظارت یکپارچه سطح بالایی از ایمنی را برای کل سیستم و محیط زیست تضمین می کنند. برنامه های کاربردی توصیه شده:
- سیستم های تامین برق اضطراری و بدون وقفه؛
- ایستگاه های پایه
سیستم‌های برق مخابراتی به باتری‌هایی نیاز دارند که اندازه کوچک، وزن سبک، تعداد چرخه‌های شارژ زیاد، ظرفیت ویژه بالا، محدوده دمای عملیاتی وسیع و نگهداری آسان دارند. باتری های لیتیوم فسفات آهن به طور کامل این نیازها را برآورده می کنند. جدول 3 پارامترهای اصلی باتری های EEMB را برای سیستم های مخابراتی نشان می دهد.
جدول 3. باتری برای سیستم های قدرت مخابراتی
| نام | ولتاژ، V | ظرفیت، آه | وزن (کیلوگرم |
| 12 | 50 | 6 | |
| 12 | 100 | 22 | |
| 48 | 100 | 40 | |
| 48 | 200 | 78 |
نمونه ای از یک ورودی نامگذاری: 4P5S - چهار مجموعه موازی متصل (هر مجموعه شامل پنج باتری متصل به سری است)، P - موازی، اتصال موازی، S - سریال، اتصال متوالی.
باتری های این سری عمدتاً در موارد زیر استفاده می شوند:
- سیستم های برق DC؛
- دستگاه های منبع تغذیه بدون وقفه (UPS)؛
- سیستم های برق DC ولتاژ بالا (240/336 ولت).
ویژگی های باتری های قابل شارژ برای منابع و سیستم های منبع تغذیه بدون وقفه برای یک خانه هوشمند (UPS/UPS) در جدول 4 نشان داده شده است و ظاهر آن در شکل 3c نشان داده شده است.
جدول 4. باتری برای یو پی اس خانه هوشمند
| نام | ولتاژ، V | ظرفیت، آه | وزن (کیلوگرم |
| 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 |
باتری های لیتیوم فسفات آهن سری EEMB Super Energy SLM به طور کامل جایگزین باتری های سرب اسید و ژل معمولی می شوند. آنها نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند، 80٪ سبک تر هستند و پنج برابر دوام بیشتری نسبت به باتری های سرب اسید و معادل های آنها دارند.
باتری های کششی برای خودروهای الکتریکی یک باتری قابل شارژ برای نصب در خودروهای برقی هستند. ویژگی های کلیدی باتری برای وسایل نقلیه الکتریکی وزن سبک، اندازه جمع و جور و ظرفیت انرژی بالا است که باعث کاهش وزن خود خودروی الکتریکی و امکان شارژ سریع می شود.
شرکت EEMB طیف وسیعی از باتری ها را برای وسایل نقلیه الکتریکی در دسته های مختلف ارائه می دهد (جدول 5، 6).
پارامترهای اصلی باتری های لیتیوم آهن فسفات مورد استفاده در اتومبیل های گلف و باتری های مشابه در سری GOLF CART در جدول 5 نشان داده شده است. این باتری ها امکان اتصال موازی و سری سلول ها را فراهم می کند و تغییر ظرفیت اسمی و ولتاژ باتری را آسان می کند.
جدول 5. پارامترهای باتری های سری GOLF CART
| نام | ولتاژ، V | ظرفیت، آه | وزن (کیلوگرم |
| 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 |
پارامترهای باتری های Li-FePO4 برای دوچرخه های برقی (سری E-bike) در جدول 6 آورده شده است.
جدول 6. پارامترهای باتری های سری E-bike
| نام | ولتاژ، V | ظرفیت، آه | وزن (کیلوگرم |
| 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 |
با توجه به نیاز مشتری می توان گزینه های دیگری را برای سفارش ایجاد کرد. این سری باتری ها در مجموعه هایی که سلول های تک به صورت سری یا موازی به هم متصل می شوند نیز موجود هستند. ابعاد کلی یک المنت مونتاژی این سری 9.1x67.5x222 میلی متر است.
جدول 7 پارامترهای باتری های لیتیوم آهن فسفات را برای اسکوترهای برقی و ابزار برقی نشان می دهد. باتری های سری E-scooter از نظر اندازه کوچک، دارای جریان تخلیه مجاز بالا، عمر طولانی، تراکم انرژی بالا و بدون اثر حافظه هستند، که باعث محبوبیت این باتری ها در دستگاه های با قدرت مناسب می شود، جایی که لازم است به طور خودکار برق را تغذیه کنید. موتورها
جدول 7. پارامترهای باتری های سری E-scooter
| نام | ولتاژ، V | ظرفیت، آه | وزن، گرم |
| 9,6 | 1,4 | 150 | |
| 16 | 1,4 | 250 | |
| 19,2 | 7 | 1500 | |
| 22,4 | 8,4 | 2100 |
جدول 8 پارامترهای باتری های لیتیوم آهن فسفات را برای اسکوترهای برقی سری E-motorcycle نشان می دهد. ولتاژ نامی تمام باتری های این سری 48 ولت است. حداقل ظرفیت نامی 9 Ah با وزن 4 کیلوگرم است. حداکثر ظرفیت 90 Ah با وزن 40 کیلوگرم است. ابعاد یک عنصر 7.5x67x220 میلی متر است.
جدول 8. پارامترهای باتری های سری E-motorcycle
| نام | ولتاژ، V | ظرفیت، آه | وزن (کیلوگرم |
| 48 | 9 | 4 | |
| 48 | 36 | 16 | |
| 48 | 54 | 24 | |
| 48 | 90 | 40 |
ویژگی های مقایسه ای باتری های LiFePO4
در تأسیسات انرژی کوچک در حالت‌های چرخه ثابت، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات، به دلیل امکان تخلیه عمیق و تعداد زیاد چرخه‌های شارژ-تخلیه، مزایای ملموسی را در تعمیر و نگهداری تأسیسات ارائه می‌کنند.
ماژول های باتری دارای محافظت داخلی در برابر اضافه ولتاژ، شارژ کم و جریان بالا هستند. آنها با تمام دستگاه ها، از جمله اینورترها و شارژرهایی که با باتری های سرب اسید کار می کنند، سازگار هستند. در ابتدا، قیمت باتری های لیتیوم آهن فسفات بسیار بالا به نظر می رسد. با این حال، هنگام محاسبه ظرفیت باتری برای کار در حالت چرخه، معلوم می شود که در مورد استفاده از باتری های LiFePO4، باتری با ظرفیت تقریباً 2 ... 2.5 برابر کمتر از باتری های سرب اسیدی (از جمله سرب هلیوم) ) کافی است. این امر به دلیل این واقعیت امکان پذیر است که باتری های لیتیوم آهن فسفات را می توان با جریان های بالاتری نسبت به باتری های سرب اسید شارژ کرد (1C در مقابل 0.1...0.2C معمولی برای باتری های سرب اسید). در نتیجه، مجموعه ای از پنل های خورشیدی، به عنوان مثال، با جریان خروجی آرایه یکسان و زمان شارژ مورد نیاز، می توانند بر روی یک باتری فسفات آهن لیتیوم که ظرفیت کمتری نسبت به باتری سرب اسیدی دارد، بارگذاری کنند. ظرفیت کمتر در هر تخلیه با چرخه های شارژ سریع تر جبران می شود، به ویژه از آنجایی که منبع برای چرخه های شارژ-دشارژ به طور متوسط یک مرتبه بزرگتر است. علاوه بر این، کاهش بسیار کندتر ظرفیت در طول چرخه های شارژ مجدد است.
بیایید به یک مثال نگاه کنیم.اگر قبلاً از باتری سرب اسیدی AGM/GEL 150 Ah در حالت دوچرخه سواری استفاده می کردیم، برای تعویض آن بدون از دست دادن ویژگی های عملکردی، یک باتری LiFePO4 با ظرفیت 60 Ah کافی است. با محاسبه صحیح 1 تا 2.5، هزینه باتری LiFePO4 تنها 25 ... 35 درصد بیشتر از باتری های سرب اسید است. در عین حال، باتری‌های لیتیوم-آهن فسفات به طور متوسط ویژگی‌های عملکرد بهتری در مقایسه با باتری‌های سرب-اسید دارند.
در حالت انباشتگی و تخلیه متعاقب آن در جریان های تخلیه یکسان، باتری های فسفات آهن لیتیوم می توانند مزیت ظرفیت 2.5 برابری را ارائه دهند که با مثال نشان دادن آن آسان است.
به عنوان یک قاعده، ظرفیت باتری بر اساس زمان احتمالی عدم وجود انرژی اصلی و مصرف انرژی بار انتخاب می شود.
به عنوان مثال، اگر نیاز به تغذیه یک بار 2 کیلووات به مدت 1 ساعت داشته باشیم، بر این اساس، به ذخیره انرژی حداقل 2 کیلووات ساعت نیاز داریم، لازم است این سیستم بتواند بیش از 6 ماه در حالت چرخه (شارژ) به طور عادی کار کند. در طول روز، شارژ در عصر - رتبه). برای باتری یا مجموعه ای از باتری ها با ولتاژ خروجی 48 ولت، ظرفیت محاسبه شده مورد نیاز تقریباً 42 Ah خواهد بود، جریان تخلیه تقریباً 1C (42 A) خواهد بود. اما باید در نظر داشت که در مثال ما دشارژ را باید نه به عنوان جریان ثابت، بلکه به عنوان توان ثابت در نظر گرفت، در حالی که وقتی باتری تخلیه می شود، جریان تخلیه افزایش می یابد. در حالت تخلیه با توان ثابت (2 کیلو وات)، یک باتری سرب اسید (48 V/40 Ah) نمی تواند بیش از 30 دقیقه کار کند (با تخلیه عمیق - تا 40.8 ولت).
برای اینکه بار با اطمینان یک ساعت روی باتری سربی کار کند، ظرفیت آن تقریباً دو برابر محاسبه شده اولیه خواهد بود - حدود 85 Ah. از طرف دیگر، تخلیه باتری آهن فسفات با جریان 1C یا بالاتر نمی تواند منجر به کاهش قابل توجه ظرفیت آن می شود - در سطح اسمی باقی می ماند (شکل 3). از اینجا می توان دریافت که اختلاف ظرفیت دو نوع باتری را می توان با ضریب دو به دست آورد. همچنین باید در نظر داشت که وقتی یک باتری سرب اسیدی در حالت چرخه کار می کند، ظرفیت آن در حال حاضر در 150 ... 200 چرخه شارژ-دشارژ 20٪ کاهش می یابد، بنابراین، برای جبران این، ابتدا باید باتری با ظرفیت 20 درصد بالاتر را انتخاب کنید. به نظر می رسد که شرایط وظیفه تعیین شده قبلی در 6 ماه اول با ظرفیت باتری سرب اسید 102 Ah برآورده می شود. از طرف دیگر، وابستگی ضعیف ظرفیت یک باتری فسفات آهن به فرد اجازه می دهد تا با ظرفیت عملا محاسبه شده 42 Ah به دست آورید همانطور که می بینیم تفاوت ظرفیت مورد نیاز بین دو نوع باتری حدود 2.5 برابر است.
باتری های لیتیوم آهن فسفات به راحتی جریان شارژ قدرتمند را می پذیرند. بنابراین، با بارگیری آنها با مجموعه ای از باتری های خورشیدی که سه برابر قوی تر هستند (نسبت به باتری های سرب اسید)، می توانید آنها را در مدت زمان کوتاهی 2 تا 4 ساعت شارژ کنید. و با در نظر گرفتن عدم حساسیت نسبت به دشارژ عمیق و شارژ کم مزمن، این باتری ها در زمستان ضروری هستند، به خصوص با در نظر گرفتن این واقعیت که باتری های لیتیوم آهن فسفات دارای راندمان بالاتری معادل 95 درصد (در مقابل 80 درصد برای باتری های سرب اسیدی) هستند. و این بدان معنی است که در هوای ابری و بارانی این باتری ها سریعتر شارژ می شوند (جدول 9).
جدول 9. مقایسه باتری های لیتیوم آهن فسفات و سرب اسید
| پارامتر | فسفات آهن لیتیوم سیستم منبع تغذیه |
سیستم متعارف با باتری های سرب ترشحات عمیق |
مزایای LiFePO4 |
| تعداد چرخه های موثر | > 6000 در دبی 80 درصد | ~500 | تعداد چرخه ها به طور قابل توجهی بیشتر است |
| سیستم تعادل سلولی | در هنگام شارژ و تخلیه وجود دارد | غایب | نظارت خودکار بر وضعیت هر سلول |
| محافظت در برابر شارژ بیش از حد / شارژ عمیق در سطح سلول | 100٪ کنترل چند سطحی | ||
| محافظت از باتری در هنگام خرابی سیستم | 100% (قطع شارژ و جریان دشارژ) | ||
| محاسبه دقیق ذخیره انرژی در باتری بر اساس داده های سنسورهای ولتاژ، جریان، دما و مقاومت سلولی | محاسبه بلادرنگ مداوم | ||
| قابلیت شارژ سریع | بله (حدود 15 دقیقه) | خیر | |
| نیاز به نگهداری باتری در حالت شارژ |
خیر | بله، در غیر این صورت - سولفاتاسیون صفحه | بدون نیاز به نگهداری شارژ، صرفه جویی در تعمیر و نگهداری |
| عمر تخمینی با چرخه کامل روزانه 70 درصد برای LiFePO4 و 50 درصد برای باتری های سرب اسید (در شرایط ایده آل)، سال | 15 | ~4 | حداقل 4 برابر بیشتر |
| محدوده دمای عملیاتی، درجه سانتیگراد | -20…60 | دمای توصیه شده: 20 درجه سانتی گراد | امکان نصب سیستم منبع تغذیه در اتاق های گرم نشده وجود دارد |
| تأثیر دمای بالا (30 درجه سانتیگراد و بالاتر) | عملکرد تا حد بالایی محدوده دمای عملیاتی قابل قبول است | تخریب سریع | سلول های باتری می توانند دمای بسیار بالاتری را تحمل کنند |
| عمر سرویس تقویم (حالت بافر یا حالت ذخیره سازی) | محدود نیست | محدود است، زیرا صفحات در هر صورت تخریب می شوند | برد قابل توجه |
| امکان افزودن ظرفیت به واحد ذخیره سازی موجود | آره | توصیه نمی شود زیرا منجر به عدم تعادل می شود | امکان نوسازی و مقیاس بندی تدریجی بدون هزینه اضافی |
| امکان تعویض یک یا چند سلول آسیب دیده در مجموعه باتری | بله، زیرا یک سیستم متعادل کننده وجود دارد | ||
نتیجه
در حالت‌های دوچرخه‌سواری، استفاده از باتری‌های لیتیوم فسفات آهن سودآورتر است، زیرا برای دستیابی به پارامترهای انرژی و عملیاتی، تقریباً نیمی از ظرفیت باتری‌های سرب اسید کافی است. عدم حساسیت نسبت به شارژ کم، افزایش راندمان و شارژ سریع با جریان های بالا به همان اندازه ارزشمند است.
باتری‌های فسفات آهن لیتیوم برای استفاده در سیستم‌های انرژی خورشیدی که در نور روز کوتاه کار می‌کنند، توصیه می‌شود، که به ویژه برای روسیه مرکزی، مناطق شمالی و مناطق کوهستانی مهم است. عمر طولانی (تعداد زیادی از چرخه های شارژ-تخلیه) باتری های لیتیوم آهن فسفات می تواند هزینه تعمیر و نگهداری و جایگزینی آنها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، که برای مثال برای ایستگاه های نظارت خودکار آب و هوا و سیستم های برق اضطراری برای ایستگاه های پایه سلولی مهم است. . افزایش بازه زمانی بین تغییرات برنامه ریزی شده باتری باعث صرفه جویی در دستمزد خدمه تعمیر و نگهداری و همچنین هزینه های سفر می شود (به خصوص اگر تجهیزات در مناطق صعب العبور نصب شده باشند). کاهش هزینه های سربار تعمیر و نگهداری، هزینه نسبتاً بالای باتری لیتیوم آهن فسفات را جبران می کند.
باتری های این نوع همچنین می توانند با موفقیت در تجهیزات مخابراتی (تجهیزات اولیه مخابراتی و دستگاه های تلفن همراه)، منابع تغذیه اضطراری، سیستم های منبع تغذیه اضطراری، سیستم های قدرت برای درایوهای الکتریکی و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده شوند.
سازنده باتری، EEBM، کنترل دقیق کیفیت محصول را انجام می دهد و توانایی تولید مجموعه باتری های سفارشی مطابق با نیاز مشتری را دارد.
ادبیات
- http://www.eemb.com.
- http://www.eemb.com/products/rechargeable_battery/lifepo4_battery/lifepo4_battery.html.
باتری LiFePO4 چیست؟
LiFePO4 یک ماده معدنی از خانواده الیوین است که به طور طبیعی وجود دارد. تاریخ تولد باتری های LiFePO4 سال 1996 در نظر گرفته می شود، زمانی که استفاده از LiFeP04 در الکترود باتری برای اولین بار در دانشگاه تگزاس پیشنهاد شد. این ماده معدنی غیر سمی، نسبتا ارزان است و به طور طبیعی وجود دارد.
LiFEPO4 زیرمجموعه ای از باتری های لیتیومی است و از فناوری انرژی مشابه باتری های لیتیومی استفاده می کند، با این حال، باتری های 100٪ لیتیومی (لیتیوم یونی) نیستند.
با توجه به اینکه این فناوری نسبتاً اخیراً ظاهر شده است ، هیچ استاندارد واحدی برای ارزیابی کیفیت باتری های LiFEPO4 و همچنین مشابهات مستقیم با عملکرد باتری های سرب اسیدی که برای ما آشنا هستند وجود ندارد.
با توجه به عدم وجود استاندارد یکنواخت برای باتری های LFTP در بازار، انواع مختلفی از سلول ها و باتری های LFP وجود دارد که از آنها با ویژگی ها و مواد شیمیایی مختلف در داخل استفاده می کنند، همه آنها باتری های LFP یا لیتیومی نامیده می شوند، اما عملکرد آنها متفاوت است. بدون تلاش برای در آغوش کشیدن بیکران، بر آنچه که باتری های ما تضمین شده است تمرکز می کنیم.
باتری‌های لیتیوم فسفات آهن آلیانت دارای مزایای عملی زیر هستند:
- ابعاد - باتری ها 3 برابر کوچکتر از آنالوگ های سربی هستند، بنابراین تنها 3 باتری کل محدوده مدل موتورسیکلت ها را پوشش می دهند.
- باتری کمتر از 0.05٪ در روز تخلیه می شود، یعنی. می تواند به راحتی یک سال بدون شارژ مجدد و بدون از دست دادن ویژگی های خود روی قفسه بایستد، موتور را روشن کرده و سپس تا حالت نزدیک به 100% شارژ کند.
- می تواند در حالت تخلیه بدون عواقب جدی برای عملکرد بعدی باشد، آستانه تخلیه 9.5 ولت است، تا زمانی که ولتاژ در پایانه های باتری کمتر از 9.5 ولت نباشد - باتری را می توان شارژ کرد و به حالت اولیه خود بازگرداند.
- شارژ یکنواخت هر 4 عنصر داخل با استفاده از کنترلر BMS (سیستم مدیریت باتری) تعبیه شده در باتری. در داخل باتری 4 المان به صورت سری متصل شده است که هر کدام 3.3 ولت، ولتاژ نامی 13.3 ولت است، اما باتری از طریق 2 ترمینال شارژ می شود. این روش شارژ برای باتری های سرب مناسب است، اما برای LFP مناسب نیست - عناصر داخلی همیشه کم شارژ می مانند، که احتمال خرابی آنها را افزایش می دهد. برای اینکه عناصر LFP در یک اتصال سری به طور یکنواخت شارژ شوند، یک مدار الکترونیکی در داخل باتری تعبیه شده است. باتری که شارژ را که به 2 ترمینال روی 4 عنصر داخل باتری می رسد به طور مساوی توزیع می کند
تعداد زیادی چرخه شارژ، بیشتر از باتری های لیتیوم یون و باتری های سرب،
باتری می تواند 3000 چرخه شارژ از حالت دشارژ 70 درصد و 2000 چرخه از حالت دشارژ 80 درصد را تحمل کند، که عمر باتری تا 7 سال را تضمین می کند؛ ما یک ضمانت بی قید و شرط 2 ساله برای باتری های ALIANT ارائه می دهیم. به طور متوسط، باتری برای 12000 استارت استارت طراحی شده است.
جریان چرخش استارتر بالا، در دمای 18- درجه سانتیگراد، باتری انرژی مربوط به متوسط باتری سرب جدید را در اختیار استارت قرار می دهد، اما در +23 درجه سانتیگراد، توانی که می توان به استارتر داد دو برابر باتری سرب است. قدرت خروجی بالا بلافاصله هنگام راه اندازی موتور احساس می شود، استارت به سرعت می چرخد، مانند باتری سربی تازه
وزن - باتری های ALIANT 5 برابر سبک تر از باتری های سرب هستند
شارژ سریع - به طور متوسط، باتری ها در 2 دقیقه اول 50٪ شارژ می شوند، در 30 دقیقه 100٪ شارژ می شوند، به این معنی که پس از 30 دقیقه سفر باتری 100٪ شارژ می شود، یعنی. در واقع باتری شما همیشه 100% شارژ است
ولتاژ تخلیه پایدار - در هنگام تخلیه، باتری تا آخرین لحظه ولتاژ نزدیک به 13.2 ولت را حفظ می کند، سپس، پس از تخلیه، افت شدید ولتاژ رخ می دهد - باتری با 40 درصد شارژ باقی مانده به سرعت استارت را می چرخاند.
ولتاژ تخلیه پایدار - در هنگام تخلیه باتری ولتاژ نزدیک به 13.2 ولت را تا پایان حفظ می کند، سپس، پس از تخلیه، افت شدید ولتاژ رخ می دهد.
در دمای بسیار پایین کار کنید ما تاکید ویژه‌ای بر عملکرد باتری در دماهای بسیار پایین داشتیم؛ برخی از موتورسواران با تجربه که از باتری‌های LFP سایر سازندگان استفاده کرده‌اند، متوجه شده‌اند که عملکرد باتری‌های LFP با دما به شدت کاهش می‌یابد. بنابراین در +3 درجه، دیگر چرخش شدید استارت وجود ندارد، اما در منفی، باتری "به خواب می رود" و تنها پس از گرم شدن بیدار می شود، زیرا انرژی آزاد می شود. به لطف شیمی خاص، باتری های ما فاقد این عیب هستند. اگرچه توان ارائه شده توسط باتری ها در دمای -18 درجه سانتیگراد تقریباً 2 برابر کاهش می یابد، اما همچنان برای چرخاندن شدید استارت کافی است. باتری به گونه ای طراحی شده است که در دمای 30- درجه سانتیگراد کار کند؛ در دمای 3- و بالاتر، باتری ها دارای انرژی اضافی هستند. در محدوده دمایی 18- تا 30- درجه سانتیگراد، باتری استارت را می چرخاند، اما مانند یک باتری سربی نیمه تخلیه شده است.
در هر موقعیتی کار می کند، هیچ مایعی در باتری وجود ندارد، می توان آن را در هر موقعیتی استفاده کرد، درست مانند باتری های ژل
محدوده دمایی گسترده - از -30C تا +60C
تفاوت های فیزیکی اساسی بین باتری های LiFePO4 و آنالوگ های سرب
همانطور که قبلاً گفته شد، باتری‌های LiFePO4 و باتری‌های سرب دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی هستند و برای درک باتری خود باید تفاوت‌های آنها را بدانید.
تفاوت اصلی مربوط به ظرفیت است. با استفاده از یک مثال می توانید تفاوت باتری ها را درک کنید: اگر استارت را به باتری LiFEP04 و باتری سرب وصل کنید و شروع به چرخاندن آن کنید، در همان زمان باتری LiFEPO4 تقریباً 1.5 برابر بیشتر استارت را می چرخاند، عملاً بدون کاهش. سرعت چرخش نسبت به باتری سرب اسیدی، اگر قبلاً از باتری های سرب اسیدی استفاده کرده اید، تا آخرین لحظه این تصور را خواهید داشت که مقدار زیادی شارژ در باتری باقی مانده است، اما باتری در واقع، ممکن است تقریباً تخلیه شده باشد، افت سرعت چرخش به آرامی رخ نمی دهد، مانند باتری های سرب اسید، اما پس از افت ولتاژ به زیر 12 ولت، ناگهان رخ می دهد. اگر باتری سرب 7 آمپر در ساعت و باتری LiFEPO4 با ظرفیت مشابه مصرف کنید، تعداد چرخش های استارت (در اصل بار) تا پایان کامل در 10 دقیقه اول برای LiFEP04 بسیار بیشتر خواهد بود، اما بیش از 5 دقیقه بعد باتری خالی می شود، در حالی که باتری سرب می تواند استارت را تا 20 دقیقه بچرخاند. بنابراین، در تمام موارد عملی عمر در دماهای 18- درجه سانتیگراد، باتری LiFEPO4 نسبت به باتری های سربی عملکرد بهتری دارد، به جز در مواردی که ژنراتور از کار بیفتد. در این حالت، بدون ژنراتور، باتری سربی می تواند بیشتر از LiFePO4 دوام بیاورد.
اضافه ولتاژ هنگامی که ولتاژ شارژ از حد مجاز فراتر می رود، باتری های LiFEPO4 و سرب اسید رفتار متفاوتی دارند. باتری سرب اسید شروع به جوشیدن می کند. واکنش های شیمیایی برگشت ناپذیر در باتری های LIFEPO4 رخ می دهد. هیچ موتورسیکلتی در بازار وجود ندارد که ولتاژی را ارائه دهد که بتواند به باتری LIFEPO4 آسیب برساند، اما در موارد بسیار نادری که رله تنظیم کننده از کار می افتد به گونه ای که ولتاژ در پایانه های باتری در محدوده 15 تا 60 ولت باشد - باتری LIFEP04 آسیب خواهد دید.
درجه حرارت. باتری های LIFEP04 دمای پایین را دوست ندارند، در باتری های ما از عناصر خاصی استفاده می کنیم که می توانند در دمای 30- درجه سانتیگراد کار کنند، اما پس از 18- درجه سانتیگراد عملکرد باتری LIFEPO4 به گونه ای کاهش می یابد که باتری سرب قدرت بیشتری نسبت به ما تولید می کند. . اگر برای شیمی خاص در عناصر نبود، در حال حاضر در +4 درجه LIFEPO4 باتری عملکرد خود را از دست می داد.
یک سوال برای پشتیبانی بپرسید: این آدرس ایمیل در برابر هرزنامه ها محافظت می شود. برای مشاهده آن باید جاوا اسکریپت را فعال کنید.
من ولتاژ باتری را از جعبه تست کردم:
ازمایش عملکرد:
من عملکرد باتری ها را در چراغ قوه های XML-T6 که دارم بررسی می کنم.
باتری دارای اندازه های استاندارد است، کاملاً در چراغ قوه قرار می گیرد:
در چراغ قوه های مبتنی بر XML-T6، ویژگی طراحی (عدم وجود برآمدگی در سمت مثبت) در کار تداخلی ایجاد نکرد:
به لطف وجود فنر:
باتری به سادگی به تماس مثبت نمی رسد:
تغییراتی انجام شد، ابتدا می‌خواستم با باز کردن پیچ‌ها، محفظه باتری را جدا کنم، اما پیچ‌ها باز نشد، مجبور شدم آن را بشکنم و بچسبانم:
پس LiFePo4 چیست؟
مقاله ای در ویکی پدیا LiFePo4 را به عنوان یک اعجوبه با ویژگی های عالی معرفی می کند: سرعت شارژ 15 دقیقه در 7 آمپر، مقاومت در برابر یخ زدگی تا 30- درجه سانتیگراد، جریان های بازگشت عظیم تا 60 آمپر، عمر طولانی، بادوام. با جزئیات بیشتر، LiFe را می توان در مقاله ترجمه شده در مورد rcdesign یافت که لیتیوم پلیمر و لیتیوم فسفات را با هم مقایسه می کند.
بیایید به آزمایش LiFePo4 برویم:
IMAX B6 با پشتیبانی از حالت LiFe:
اولین تست باتری - تخلیه
باتری از جعبه شارژ می شود، ما آن را با جریان 0.5 آمپر (که تقریباً معادل 0.5 درجه سانتیگراد است) تخلیه می کنیم، نتیجه حدود 1055 میلی آمپر ساعت است.
بزرگترین مقدار از 3، اگرچه بقیه را با جریان تا 1 آمپر تخلیه/شارژ کردم (جریان 1 آمپر و حالت شارژ سریع 1 آمپر).
نمودار تخلیه به دست آمده با استفاده از LogView نسخه 2.7.5، تنظیمات برگرفته از پیش تنظیم شده از مقاله Habr درباره IMAX B6:
اولین تست باتری - شارژ
IMAX B6 را با استفاده از روش FastCharge 1A شارژ کنید:
برای توضیحات آزمون به شرح زیر مراجعه کنید.
نتیجه گیری
نتیجه گیری های زیر را برای خودم انجام دادم:
طرفداران:
* مقاوم در برابر سرما،
* شارژ سریع 1C.
معایب:
* ظرفیت کوچک (1000 میلی آمپر ساعت)، و بر این اساس زمان کار.
خصوصیات عجیب و غریب:
* نیاز به شارژ ویژه دارد (من IMAX B6 دارم، بنابراین آن را منهای حساب نمی کنم).
* UPD - ولتاژ LiFePo4 به طور قابل توجهی کمتر از LiIon است (3.2 در مقابل 3.6). برخی از چراغ قوه ها به میزان قابل توجهی کمتر می درخشند.
* UPD 2 (2013.03.09) - باید با چراغ های نوع درایو مستقیم با حداقل قطع ولتاژ پایین (2.7 ولت) استفاده شود.
چراغ قوه سمت چپ در LiFePo4 کمتر از LiIon می درخشد، چراغ قوه سمت راست آنقدر روشنایی را از دست نمی دهد.
به روز رسانی 2013.03.09نمودارهای تخلیه در دمای منفی:
باتری مقاوم در برابر یخ زدگی LiFePo4 18650 1000mAh (برای چراغ قوه با درایو مستقیم)
بسیاری قبلاً برای خود چراغ قوه های "قدرتمند" با باتری های 18650 خریداری کرده اند. باتری معمولی LiIon در چنین مواردی در دمای پایین کار نمی کند و حتی اگر کار کند، دوام زیادی ندارد، اما
به صفحه تکراری پروژه "باتری قرن 21" خوش آمدید. ویستا باتری"
سوابق باتری های فروخته شده و مشتریان VistaBattery (آنهایی که در درایو هستند)
مجموعه مختصری از ویژگی هایی که این باتری ها را از بقیه متمایز می کند.
مزایای اصلی:
- راندمان خوب (80 درصد ظرفیت را در اختلاف ولتاژ 1 ولت می دهد)
-جریان‌های پس‌کش زیاد زمانی که ولتاژ کمتر از 1 ولت کاهش می‌یابد؛ با سرب، چرخاندن استارت در 9 ولت طبیعی تلقی می‌شود، اما چیزی کمتر از 12 ولت نمی‌بینید.
خود تخلیه ضعیف (کاهش شارژ 5 درصد طی 3 سال)
-شارژ سریع (پر کردن باتری از 0 تا 80 درصد در حدود 15-20 دقیقه بستگی به ژنراتور و ظرفیت خود باتری دارد)
-وزن کم (به عنوان مثال 1.8 کیلوگرم در مقابل 15 کیلوگرم با همان جریان های پس زدن)
-2000 چرخه شارژ-دشارژ کامل (تخلیه به صفر و دوباره تا کامل و به همین ترتیب 2000 بار بدون از دست دادن ظرفیت!)
- مقاومت در برابر سرما در شرایط دمایی تا 25- درجه سانتیگراد کار کنید
اما معایبی نیز دارد:
-هزینه (عناصر آمریکایی هستند و در خارج از کشور خریداری شده اند)
-ناتوانی در کار با سرب اسید (همانطور که در بالا نوشتم به دلیل اختلاف ولتاژ 12.3 سرب - 13.5 فروفسفات)
-عدم امکان کار در زیر آب (حل شده با ریختن در یک ترکیب) با تغییر محفظه های آب بندی شده پلاستیکی حل شد.
مشخصات:
دریفت، رالی، رینگ، استفاده روزانه:
4.4 Ah - 190*170*60mm، 1.2kg، 260A اسمی، حداکثر 475A
8 Ah - 190*170*60mm، 1.5kg، 260A اسمی، پیک 510A
20 Ah - 280*230*100mm، 3kg، 300A اسمی، پیک 500A
جایزه، صدای ماشین، اکسپدیشن:
40 Ah - 280*230*100mm، 5kg، 600A اسمی، پیک 1000A
80 Ah - 280*230*160mm، 10kg، 1000A اسمی، پیک 5000A
هر گونه تغییر در ظرفیت، محفظه ها، سرنخ ها نیز برای راحت ترین نصب در یک پروژه موجود امکان پذیر است.
عملیات در تروفی:
همانطور که تمرین نشان داده است - در یک SUV سبک مانند Jimnik - 20A/h بسیار عالی است. برای دسته‌های شدیدتر و سنگین‌تر، من هنوز 40A/h را توصیه می‌کنم، جایی که قطعاً مجبور نخواهید بود خود را متوقف کنید و هر چقدر که دوست دارید، قوت دهید. ذخیره عملکرد بسیار خوب است. 20Ah = 55Ah بهینه
80Ah = بیش از 300Ah سرب
قیمت
4.4 Ah - 15000r
20 Ah - 25000r
40 Ah - 40.000 R
80 Ah - 60.000 R
160 Ah - 110.000r
با توجه به گارانتی و عمر مفید:
-گارانتی من یکساله بدون سوال
-پشتیبانی فنی 5 ساله (آزمایش عناصر، نظارت بر وضعیت آنها، نگهداری)
- عمر مفید از 10 سال. از آنجایی که تولید انبوه آنها تنها در سال 2006 آغاز شد، هنوز هیچ یک به دلیل کهولت سن فوت نکرده اند.
محصول نهایی کامل عرضه می شود. تولید با مشتری توافق می شود (ماهیت استفاده، الزامات به شکل شینه های تقویت شده، سیم ها، پایانه ها، ورودی اتصالات فشار هوا و سایر الزامات). تمام باتری ها در جعبه های ضد ضربه، مهر و موم شده و کلاس IP67 PROVEN عرضه می شوند
یک مشتری - یک راه حل. این تولید انبوه نیست، بلکه یک رویکرد فردی است.
#باتری ویستا
Vladekin › وبلاگ › باتری های LiFePo4
وبلاگ کاربر Vladekin در DRIVE2. به صفحه تکراری پروژه "باتری قرن 21" خوش آمدید. VistaBattery"، بنابراین، چرخه آزمایش اصلی تکمیل شده است. باتری های ساخته شده با استفاده از این فناوری در شرایط و موقعیت های مختلف آزمایش شده اند. مجموعه ای کوتاه از تست ها: -تست کوچکترین باتری از Egor2 -تست باتری آزمایشگاهی...
آنها اغلب شروع به آوردن باتری برای ما برای مونتاژ و عیب یابی کردند LiFePO4، بسیار ارزان خریدم. بسیاری از افراد پس از چنین مواردی درخواست کردند که برای آگاهی از این گونه مشکلات، مقاله ای در این زمینه بنویسیم. وقتی باتری خریدید که به شما اجازه نمی دهد با چرخ های موتور سری کار کنید، شرم آور است. پای جادویی (1500 وات)با ظرفیت کامل
در این مقاله به مقایسه باتری ها می پردازیم LiFePo4-48V-10Ah از موتور طلاییبا باتری های کم کیفیت(گاهی اوقات این نام به سادگی موارد معمول را پنهان می کند لیتیوم یون).
پارامتر
LiFePo4-48V-10 آه
کیفیت
LiFePo4-48V-10Ah
کیفیت پایین
(یا تقلبی)
ابعاد
36.0 × 15 × 8.4 سانتی متر
36.0 X 14 X 7.4 سانتی‌متر
از هر دو طرف 1 سانتی متر کوچکتر است و به نظر می رسد از نظر خریدار یک مزیت باشد - فضای کمتری را اشغال می کند.
از نظر فیزیک: حجم 17٪ کمتر است، با همان ویژگی های عملکرد، یعنی. ساخته شده از یک ماده متفاوت
1 کیلوگرم سبک تر است و از نظر خریدار یک مزیت به نظر می رسد، زیرا ... وزن کمتری دارد
جریان تخلیه مداوم، A
20 آمپر 1000 وات است، 25A-1200 W - ویژگی های کاهش یافته است
قدرت تخلیه (ثابت)
750، 1000، 1200 وات
رتبه های قدرت پایین
حداکثر جریان تخلیه، A
جریان های اوج کم
حداکثر قدرت تخلیه
750، 1500، 1700 وات
اوج قدرت کم
ولتاژ شارژ
ولتاژ متفاوت روی شارژر
54 ولت Li-ion/Li-Po است- مراقب باش!
جریان شارژ
شارژ آهسته برای جلوگیری از کشتن سلول هایی با مقاومت داخلی بالا.
چرخه های شارژ-تخلیه
سلول ها عمر کوتاه تری دارند
بیایید فروشندگان چنین باتری هایی را در نظر بگیریم. همانطور که قبلاً در جدول بالا نشان داده شده است، می توانید برای خودتان نتیجه گیری کنید - آیا اینها دقیقاً ویژگی هایی هستند که نیاز دارید؟
در مورد مکان چنین فروشندگانی: آنها اغلب مکان دائمی ندارند:
1) "شما می توانید سفارش خود را فقط با توافق قبلی در آدرس تحویل بگیرید. " آیا مطمئن هستید که آنها در آنجا کار می کنند و برای ملاقات با شما به آنجا نمی روند؟
2) "آدرس: روسیه، مسکو." با این عبارت، می توانید در هر جایی ملاقات کنید، حتی در میدان سرخ. معمولاً در نزدیکی مترو، در ماشین ملاقات می کنید. وقتی در ماشین نشسته اید و باتری (بدون هیچ برچسب شناسایی) را در دست گرفته اید، فکر می کنید که نمی خواهید به دنبال آنها بگردید، سپس به جایی بروید و با این حال، به امید شانس، با خرید آنها موافقت می کنید. آیا مطمئن هستید که اگر مشکلی پیش بیاید، قطعا آنها را پیدا خواهید کرد؟ و اگر هنوز رسید ندارید، چگونه می توانید خرید را ثابت کنید؟
نحوه شناسایی فروشندگان بی پروا:
- بررسی‌ها را در Yandex جستجو کنید: «بازبینی‌های Site_name» و «نام بررسی‌های اشخاص حقوقی».
- نظرات را در Google جستجو کنید: «Site_name reviews» و «Name of legal entity reviews».
- به دنبال بررسی در انجمن های صنعتی (وسایل نقلیه الکتریکی، فروشگاه های دوچرخه) باشید.
- دامنه را بررسی کنید - زمانی که ثبت شده است.
اغلب، چنین فروشندگانی در مورد ضمانت نامه نمی نویسند (در واقع، آنها در وهله اول چیزی به شما قول نمی دهند). یا ضمانت 2 هفته ای - حتی اگر Li-ion لغزش کند، در این دوره زمانی برای تخریب نخواهند داشت، حتی اگر بیش از جریان مجاز کار کنید. آنها همچنین می توانند یک سال گارانتی بنویسند (اگر آنها را پیدا کنید). برخی از فروشندگان حتی نمی دانند چه چیزی می فروشند! درخواست کارت گارانتی!
علاوه بر این، در مورد انواع سلول های LiFePO4 که باتری از آنها مونتاژ می شود، بخوانید. اغلب عناصر منشوری برای 10Ah، 12Ah وجود دارد. LiFePO4-13Ah وجود ندارد!اگر چنین ظرفیتی را بنویسند، به این معنی است که قطعاً اینطور نیست LiFePO4، و سعی می کنند به شما ارزان بفروشند لیتیوم یون. اگر باتری شکل مستطیلی و عجیب و غریبی ندارد، پس به این فکر کنید که چگونه سازندگان می توانند عناصر مستطیلی را در آن فشرده کنند؟
مردم قبلاً با اینها به ما مراجعه کرده اند - در زیر عکسی برای مقایسه وجود دارد (خریدار مطمئن بود که دارد LiFePO4، اما هیچ برچسبی در مورد شیمی HIT روی باتری وجود ندارد، فقط ولتاژ و ظرفیت اسمی است):
و برخی افراد متوجه این موضوع می شوند لیتیوم یون لیز خوردپس از چنین مواردی (احتراق خود به خود در هنگام رانندگی - عناصر استوانه ای در حال سوختن قابل مشاهده است):
علاوه بر این، در چین باتری‌های مستعمل خریدارانی وجود دارد که آنها را دسته‌بندی می‌کنند، باتری‌های خوب با قیمت مناسب، باتری‌های متوسط ارزان‌تر هستند و سلول‌های مرده به عنوان قراضه فروخته می‌شوند. سایر خریداران آنها را می خرند و باتری ها را در گاراژ جمع آوری می کنند و با آرامش آنها را در Aliexpress می فروشند (این آنالوگ Yandex-Market ما است ، یک جمع کننده معمولی) ، هیچ کس کیفیت آنها را در آنجا بررسی نمی کند ، نکته اصلی پرداخت هزینه سالانه است. برای قرار دادن گاهی اوقات شما می آیید (همانطور که به یک کارخانه بزرگ فکر می کنید)، و فقط یک مرکز تماس وجود دارد، می خواهید به کارخانه بروید، آنها می گویند 7-10 روز باید مجوز بگیرید (آنها می دانند که شما منتظر آن نخواهید بود. آرزوی این را داشته باشید).
شناسایی سلول های استفاده شده تنها با اندازه گیری مقاومت داخلی امکان پذیر است. هرچه بیشتر استفاده شود، مقاومت داخلی بالاتر است. اما چه کسی آن را اندازه گیری می کند و به شما نشان می دهد؟
خلاصه: Forewarned forearmed است. لذت خرید ارزان به سرعت جای خود را به تلخی از ناامیدی می دهد. از خرید لذت ببرید
مشکلات خرید باتری LiFePO4
در این مقاله مشکلات، خطاها و تفاوت‌های ظریف در هنگام خرید باتری‌های LiFePO4 (لیتیوم آهن فسفات) بحث می‌شود. جدول مشخصات. بهترین راه برای جلوگیری از اشتباه در هنگام خرید چیست؟
تجهیزات مدرن روز به روز پیچیده تر و قدرتمندتر می شوند. استانداردهای فن‌آوری بالا باعث افزایش تقاضا برای باتری‌ها می‌شود، که اکنون باید عملکرد بالا، بهره‌وری انرژی و افزایش ذخایر انرژی را با هم ترکیب کنند.
معرفی انواع جدیدی از تجهیزات الکتریکی به تولید، تسریع روند تکنولوژی - همه اینها نیاز به منابع انرژی را افزایش می دهد و باتری های مدرن دیگر همیشه نمی توانند آنها را برآورده کنند. برای حل این مشکل، سازندگان مسیر بهبود فناوری لیتیوم یون را در پیش گرفته اند. اینگونه بود که فسفات آهن لیتیوم، که از نسل ایدئولوژیک باتری های لیتیوم یونی است، متولد شد.
مرجع تاریخی
LiFePO4 یا LFP، یک ماده معدنی طبیعی از خانواده اولیوین، اولین بار در سال 1996 توسط دانشمند دانشگاه تگزاس جان گودناف، که به دنبال راه هایی برای بهبود منابع انرژی Li-ion بود، کشف شد. قابل توجه این واقعیت بود که این ماده معدنی سمیت کمتر و پایداری حرارتی بالاتری نسبت به تمام الکترودهای شناخته شده در آن زمان داشت.
علاوه بر این، در محیط طبیعی یافت شد و هزینه کمتری داشت. نقطه ضعف اصلی الکترودهای مبتنی بر LiFePO4 ظرفیت الکتریکی پایین آنها بود، به همین دلیل باتری لیتیوم فسفات آهن دیگر توسعه نیافته بود.
تحقیقات در این راستا در سال 2003 از سر گرفته شد. تیمی از دانشمندان برای ایجاد باتری های اساسی جدید که جایگزین پیشرفته ترین باتری های لیتیوم یون در آن زمان می شدند، کار کردند. شرکت‌های بزرگی مانند موتورولا و کوالکام به این پروژه علاقه‌مند شدند که ظاهر باتری‌های دارای عناصر کاتدی LiFePO4 را نزدیک‌تر کرد.
باتری مبتنی بر LiFePO4
این نوع از فناوری مشابه سلول‌های لیتیوم یونی برای تولید برق استفاده می‌کند. با این حال، تعدادی تفاوت قابل توجه بین آنها وجود دارد. اولاً، استفاده از نوع خود BMS است - یک سیستم مدیریتی که از باتری های الکتریکی در برابر شارژ بیش از حد و تخلیه شدید محافظت می کند، عمر مفید را افزایش می دهد و منبع انرژی را پایدارتر می کند.
در مرحله دوم، LiFePO4، بر خلاف LiCoO2، کمتر سمی است. این واقعیت به ما امکان داد تا از تعدادی از مشکلات مرتبط با آلودگی محیط زیست اجتناب کنیم. به ویژه، کاهش انتشار کبالت در جو به دلیل دفع نامناسب باتری.
در نهایت، به دلیل عدم وجود استانداردهای یکنواخت LFP، عناصر دارای ترکیبات شیمیایی متفاوتی هستند که باعث می شود ویژگی های فنی مدل ها در طیف گسترده ای متفاوت باشد. علاوه بر این، سرویس این منابع تغذیه پیچیده تر است و باید با قوانین خاصی مطابقت داشته باشد.
مشخصات فنی
شایان ذکر است که باتری های لیتیوم آهن فسفات 48 ولت، 36 ولت و 60 ولت با اتصال سلول های جداگانه به صورت سری ساخته می شوند، زیرا حداکثر ولتاژ در یک بخش LFP نمی تواند از 3.65 ولت تجاوز کند. بنابراین، شاخص های فنی هر باتری می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. از یکدیگر - همه اینها به مونتاژ و ترکیب شیمیایی خاص بستگی دارد.
برای تجزیه و تحلیل مشخصات فنی، مقادیر اسمی یک سلول جداگانه را ارائه می دهیم.
بهترین پیاده سازی قابلیت های هر سلول جداگانه در باتری Everexceed به دست آمد. باتری های لیتیوم فسفات آهن Everexceed عمر طولانی دارند. در مجموع، آنها قادر به مقاومت در برابر 4 هزار چرخه شارژ-تخلیه با از دست دادن ظرفیت تا 20٪ هستند و ذخیره انرژی در 12 دقیقه دوباره پر می شود. با در نظر گرفتن این موضوع، می توان نتیجه گرفت که باتری های Everexceed یکی از بهترین نمایندگان عناصر LFP هستند.
مزایا و معایب
مزیت اصلی که باتری لیتیوم آهن فسفات را از سایر انواع باتری متمایز می کند دوام آن است. چنین عنصری قادر است بیش از 3 هزار چرخه شارژ-تخلیه را زمانی که سطح الکتریسیته به 30٪ کاهش می یابد و بیش از 2 هزار چرخه زمانی که به 20٪ کاهش می یابد تحمل کند. به لطف این، میانگین عمر باتری حدود 7 سال است.
جریان شارژ پایدار دومین مزیت مهم عناصر LFP است. ولتاژ خروجی روی 3.2 ولت باقی می ماند تا زمانی که شارژ به طور کامل تخلیه شود. این کار نمودار سیم کشی را ساده می کند و نیاز به استفاده از تنظیم کننده های ولتاژ را از بین می برد.
اوج جریان بالاتر سومین مزیت آنهاست. این ویژگی باتری به آنها اجازه می دهد تا حداکثر توان را حتی در دماهای بسیار پایین تولید کنند. این ویژگی خودروسازان را بر آن داشته است که از باتری‌های لیتیوم فسفات آهن به عنوان منبع انرژی اولیه هنگام راه‌اندازی موتورهای بنزینی و دیزلی استفاده کنند.
در کنار تمام مزایای ارائه شده، باتری های LiFePO4 یک نقطه ضعف قابل توجه دارند - وزن و اندازه بزرگ. این امر استفاده از آنها را در انواع خاصی از ماشین آلات و تجهیزات الکتریکی محدود می کند.
ویژگی های عملیات
اگر باتری های لیتیوم فسفات آماده بخرید، در تعمیر و نگهداری و بهره برداری مشکلی نخواهید داشت. همه اینها به لطف این واقعیت است که تولید کنندگان بردهای BMS را در چنین عناصری می سازند که از شارژ بیش از حد جلوگیری می کند و از تخلیه عنصر به سطح بسیار پایین جلوگیری می کند.
اما اگر سلول‌های جداگانه (مثلاً باتری‌های قلمی) خریداری می‌کنید، باید خودتان سطح شارژ را کنترل کنید. هنگامی که شارژ به زیر سطح بحرانی (زیر 2.00 ولت) کاهش می یابد، ظرفیت به سرعت شروع به کاهش می کند، که شارژ مجدد سلول ها را غیرممکن می کند. اگر برعکس، اجازه شارژ بیش از حد (بالاتر از 3.75 ولت) بدهید، سلول به سادگی به دلیل گازهای آزاد شده متورم می شود.
اگر از باتری مشابهی برای خودروی برقی استفاده می کنید، پس از شارژ 100% باید آن را جدا کنید، در غیر این صورت، باتری به دلیل اشباع بیش از حد جریان الکتریکی متورم می شود.
قوانین عملیاتی
اگر قصد دارید از باتری‌های لیتیوم فسفر نه در حالت چرخه‌ای، بلکه در حالت بافر استفاده کنید، به عنوان مثال، به عنوان منبع تغذیه برای یک UPS یا همراه با باتری خورشیدی، باید مراقب باشید که سطح شارژ را به 3.40 کاهش دهید. -3.45 V. مقابله با این کار توسط شارژرهای "هوشمند" کمک می کند که در حالت خودکار ابتدا منبع انرژی را کاملاً پر می کنند و سپس سطح ولتاژ را کاهش می دهند.
در حین کار، باید تعادل سلول ها را کنترل کنید یا از تخته های متعادل کننده مخصوص استفاده کنید (آنها قبلاً در باتری یک وسیله نقلیه الکتریکی ساخته شده اند). عدم تعادل سلولی شرایطی است که ولتاژ کلی دستگاه در سطح اسمی باقی می ماند، اما ولتاژ سلول متفاوت می شود.
این پدیده به دلیل تفاوت در مقاومت تک تک مقاطع و تماس ضعیف بین آنها رخ می دهد. اگر سلول ها ولتاژ متفاوتی داشته باشند، آنگاه شارژ و دشارژ نابرابر می شوند که به طور قابل توجهی عمر باتری را کاهش می دهد.
راه اندازی باتری
قبل از استفاده از باتری‌های لیتیوم فسفر مونتاژ شده از سلول‌های جداگانه، باید مراقب تعادل سیستم بود، زیرا ممکن است سطوح شارژ متفاوتی داشته باشند. برای انجام این کار، تمام قطعات به صورت موازی به یکدیگر متصل شده و به یکسوساز و شارژر متصل می شوند. سلول های متصل به این روش باید تا 3.6 ولت شارژ شوند.
هنگام استفاده از باتری لیتیوم آهن فسفات برای دوچرخه برقی، احتمالاً متوجه شده اید که در اولین دقایق کار باتری حداکثر توان را تولید می کند و سپس شارژ به سرعت به سطح 3.3-3.0 ولت کاهش می یابد. از این نترسید. زیرا این کار با باتری عادی است. واقعیت این است که ظرفیت اصلی آن (حدود 90٪) دقیقاً در این محدوده قرار دارد.
نتیجه
راندمان 20-30 درصد بیشتر از باتری های دیگر است. در عین حال، آنها 2-3 سال بیشتر از سایر منابع برق دوام می آورند و همچنین جریان پایداری را در کل دوره کار ارائه می دهند. همه اینها عناصر ارائه شده را در یک نور مطلوب برجسته می کند.
با این حال، اکثر مردم همچنان باتری های لیتیوم فسفات آهن را نادیده می گیرند. مزایا و معایب باتری ها در مقایسه با قیمت آنها کم رنگ است - 5-6 برابر بیشتر از سلول های سرب اسیدی است که ما به آنها عادت کرده ایم. چنین باتری برای یک ماشین به طور متوسط حدود 26 هزار روبل هزینه دارد.
