リン酸鉄リチウム電池：特性、アプリケーション

近代的な設備毎日がより複雑かつ強力になってきています。 高い技術標準は現在、高性能、エネルギー効率を組み合わせ、及び電気の供給増加を持っている必要があり、電池への高い要求をします。

電気機器の生産の新しいタイプの導入、プロセスの加速 - このすべては、電力需要に増加し、近代的な電池は、もはや常にそれらを満たすことはできません。 この問題を解決するために、メーカーはリチウムイオン技術を改善することを選択しました。 こうして生まれた リン酸鉄リチウム電池 、リチウムイオン電池の思想子孫である（のLiFePO 4）を、。

過去の情報

LiFePO4の、またはLFP、 - 天然鉱物のかんらん石の家族は、最初のリチウムイオン電源を改善する方法を探していたテキサス大学、ジョン・グッドイナフ、科学者によって1996年に発見されました。 注目すべきは、鉱物が低い毒性と時間の電極で知られているものよりも高い熱安定性を持っているという事実です。

ほかに、それは自然環境の中で出会った、低コストを持っていました。 LiFePO 4に基づいて電極の主な欠点は、リン酸鉄リチウム電池が開発されなくなった理由である小さな電気容量でした。

この方向での研究は、マサチューセッツ工科大学で2003年に再開されました。 リチウムイオン電池、その時点で最も先進的な代用になる根本的に新しいバッテリーの創出に取り組んで科学者のチーム。 LiFePO 4正極要素を持つバッテリーの出現をもたらし、このようなモトローラ、クアルコムのような大企業、に興味が突出しています。

に基づき、LiFePO4のバッテリー

電池のこのタイプは、私たちのために電気を生成するために、同じ技術、及び通常のリチウムイオン電池を使用しています。 しかし、それらの間に有意差がいくつかあります。 まず、BMSの独自のタイプを使用することである - 管理システム過充電や過放電から電気バッテリーを保護し、耐久性を向上させ、エネルギー源をより安定させ。

第二に、LiFePO4のは、LiCoO 2のとは異なり、毒性が低いです。 この事実は、環境汚染に関連する問題のいくつかを回避することができました。 特に、電池の不適切な廃棄によるコバルトの排出量を削減します。

最後に、原因の統一基準の欠如にLFP要素は、広い範囲で変動パフォーマンスモデルを引き起こす、異なる化学組成を有します。 また、これらの電源のメンテナンスがより困難と一定のルールを遵守して行われるべきです。

技術特性

1つLFP区間における最大電圧はしたがって3.65 Vを超えることができないので、リン酸鉄リチウムバッテリー48ボルト、36ボルト、60ボルト、各電池の性能が著しくよく、順次単セルを相互接続することによって生成されると言われています互いに異なる - これは、すべてのアセンブリおよび特定の化学組成に依存します。

分析のパフォーマンスのための1つのセルの公称値を提示します。

バッテリー内の個々の細胞の可能性を最大限実現はEverexceedに達しています。 リン酸鉄リチウム電池は、長寿命を異なるEverexceed。 すべての彼らは、最大20％の容量損失で4000。充放電サイクルまで耐えることができ、およびエネルギー貯蔵の補充は12分で行われます。 この考えると、我々はEverexceed電池はLFP-要素の最良の代表の一つであると結論付けることができます。

メリットとデメリット

良好な光の中で、その主な利点は、CRAの他の代表の間でリン酸鉄リチウム電池を、強調表示長寿です。 20％に低下した場合.. - そのような要素が30％に低下し、以上2000の電力レベルでより3000回の充放電サイクルに耐えることができます。 このため、平均電池寿命は約7年です。

安定した充電電流はLFP-要素の第二の重要な利点です。 電荷が完全に使い果たされるまで、出力電圧は3.2 Vに等しいままです。 これは、電圧レギュレータの必要性を排除し、配線を簡素化します。

高いピーク電流 - その利点の第三。 この機能は、バッテリーが非常に低い温度で、彼らに最大電力を与えることができます。 このプロパティは、ガソリン及びディーゼルエンジンの起動時に主電源としてのリン酸鉄リチウム電池を使用する自動車メーカーを求めています。

大きな質量および寸法 - 一緒にすべての利点と、LiFePO4の電池が一つの大きな欠点を持っています。 これは、機械や電気機器の特定の種類で、その使用を制限します。

操作の特長

あなたは既製のリチウムリン酸電池を購入した場合は、保守や運用に伴う困難は、あなたが持っていません。 すべてのそのような要素の製造業者は、過充電を防止BMS基板に挿入され、最も低いレベルまで放電素子を防止しているという事実のおかげ。

あなたが（例えばペンライト電池、）個々のセルを購入した場合しかし、あなたは一人でバッテリ電源に目を維持する必要があります。 電荷が臨界レベル（以下2.00 V）を下回ると急激に落ちると静電容量、それが不可能なセルを充電することになります。 あなたは、逆に、（3.75 V以上）過充電された場合、セルは、単純に放出されたガスによる膨らみます。

あなたは100％を使用して、バッテリーチャージャーを切断しなければなりません充電した後、電気自動車のためにこのようなバッテリーを使用している場合。 そうでない場合は、感電の過飽和によるバッテリーが膨らみます。

運用ルール

あなたはパワーアップの源として、あるいは太陽電池と組み合わせて、例えば、サイクリックモードでは、バッファにリチウムリン酸電池を使用する場合は、V.に対処3.40から3.45への電荷のレベルを下げるの世話をする必要がありますこのタスクは、自動的に最初の完全なエネルギーの供給を補うため、その後、ストレスレベルを下げる「スマート」の充電器に役立ちます。

操作中に、あなたは細胞のバランスや（電池では、それらは電気自動車用に構築されている）特別なバランスの支払いの使用状況を監視する必要があります。 デバイスの総電圧が公称レベルのときにセルの不均衡は、そのような状態と呼ばれるが、セル電圧が異なってきます。

この現象は、個々のセクション、接触不良その間の抵抗値の差です。 細胞は、異なる電圧を持っており、それが大幅にバッテリーの寿命を減少させ、その不均一な充放電、ある場合。

操作にバッテリーを置きます

セクションは、異なる電荷レベルを有することができるように別々のセルから組み立てリン酸リチウム電池を使用する前に、ケアは、バランスシステムを払わなければなりません。 この目的のために、すべてのコンポーネントが並列に相互接続されており、整流器、充電器に接続されています。 米国は、このように3.6 Vにセルを充電する必要があります

電動自転車用バッテリーリン酸鉄リチウムを使用して、あなたはおそらく、電池の最初の数分間に最大電力を与える、その後、電荷が急速に、それはバッテリーの正常な動作であるので、これを恐れてはならない3.3から3.0 Vのレベルにまで低下していることに気づきました。 その容量（約90％）の大半がこの範囲にあるという事実。

結論

効率のリチウムリン酸電池は他の電池に比べて20から30パーセント高くなっています。 同時に、彼らは他の電源よりも長い2〜3年のために役立つだけでなく、操作の全期間にわたり安定した電流を提供します。 このすべては、良好な光の中で提示要素を強調しています。

しかし、ほとんどの人は無視して、リン酸鉄リチウムバッテリーます。 バッテリーの長所と短所は、その価格の前に淡い - 私たちは、鉛するために細胞をそれが通常よりも5~6倍以上です。 この車のバッテリーを約26000。ルーブルの平均がかかります。