Ⅰ:Oversigt over lithiumjernfosfatbatterier (LiFePO4)
Hvad er et lithiumjernfosfatbatteri（LiFePO4）? LiFePO4 batteri bruger lithiumjernfosfat som et positivt elektrodemateriale. Den nominelle spænding for et enkelt LiFePO4-batteri er 3,2V, og ladningsafskæringsspændingen er 3,6V~3,65V. LiFePO4 understøtter ekspansion og lagrer elektrisk energi i stor skala efter dannelse af et energilagringssystem. LiFePO4 batterienergilagringssystemet består af en LiFePO4 batteripakke, Battery Management System (BMS), ensretter, inverter, centralt overvågningssystem, transformer osv.
Som vi alle ved, fortsætter markedets popularitet med at stige, hvilket bestemmes af LiFePO4-batteriets egenskaber:
1. God sikkerhedsydelse, lang levetid, ingen forbrænding og ingen eksplosion ved overopladning;
2. God ydeevne ved høj temperatur, arbejdstemperaturområde 20 grader ~ 70 grader;
3. Lang levetid, større end eller lig med 4000 gange;
4. Hurtig opladning, med 1C-5C hurtigopladningskapacitet, betydeligt
afkortning af opladningstiden;
5. Høj arbejdsspænding og høj energitæthed
6. Grøn og miljøbeskyttelse, ingen skadelige stoffer, ingen forurening af miljøet;
7. Betydelige økonomiske fordele, vedvarende energi;
Ⅱ: LiFePO4-batteriets strukturelle egenskaber:
1. Positiv elektrode: LiFePO4 med olivinstruktur, den positive elektrode forbinder aluminiumsfolie;
2. Negativ elektrode: sammensat af kulstof eller grafit; den negative elektrode forbinder en kobberfolie.
3. Membran: Membranen adskiller batteriet fra den positive elektrode; membranmaterialet er en polymer;
4. Elektrolytter: såsom lithiumhexafluorphosphat, lithiumperchlorat, lithiumtetrafluorborat osv.
5. Elektrolyt: ethylencarbonat, propylencarbonat, dimethylcarbonat, ethylbutyrat, fluorethylencarbonat, lithiumbis-oxalatborat, lithiumhexafluorphosphat.
6. Isoleringsmaterialer, sikkerhedsventiler, tætningsringe, skaller mv.
Ⅲ: Opladnings- og afladningsprincippet for LiFePO4-batteri
Kort sagt, under opladningsprocessen migrerer lithiumionerne Li plus i den LiFePO4 positive elektrode til den negative elektrode gennem polymerseparatoren; under afladningsprocessen migrerer lithiumionerne Li plus i den negative elektrode til den positive elektrode igen gennem separatoren.
Opladningsprincip: Når batteriet oplades, migrerer lithium-ioner fra LiFePO4-krystallen til krystaloverfladen. Under kraften i det elektriske felt kommer Li plus ind i elektrolytten, passerer gennem separatoren, migrerer derefter til overfladen af grafitkrystallen gennem elektrolytten og interkalerer derefter ind i grafitgitteret. Elektronerne strømmer til aluminiumsfolieopsamleren gennem lederen. Før gennem tappen, den positive pol, det eksterne kredsløb, den negative pol og den negative pol, der strømmer til kobberfolieopsamleren på den negative pol. Til sidst strømmer den til den negative grafitelektrode gennem lederen for at afbalancere ladningen af den negative elektrode. Efter at lithiumionerne er afinterkaleret fra lithiumjernfosfatet, omdannes lithiumjernfosfatet til jernfosfat.
Afladningsprincip: Når batteriet aflades, deinterkaleres lithiumioner fra grafitkrystallen, kommer ind i elektrolytten og passerer derefter gennem separatoren, migrerer til overfladen af lithiumjernfosfatkrystallen gennem elektrolytten og genindsættes i gitteret. af lithiumjernfosfat. Elektroner strømmer til kobberfolieopsamleren gennem lederen. Og strøm til aluminiumsfolieopsamleren på den positive elektrode gennem tappen, batteriets negative pol, et eksternt kredsløb, positiv pol og positiv pol. Derefter strømme til lithiumjernfosfat positive pol gennem lederen, og den positive ladning er afbalanceret. Efter at lithiumionerne interkalerer i jernfosfatkrystallen, omdannes jernfosfatet til lithiumjernfosfat.
Princippet om opladning og afladning
Opladnings- og afladningsprincippet for LiFePO4 batterienergilagringssystem: I opladningsfasen oplader den intermitterende strømforsyning eller strømnettet energilagringssystemet. Vekselstrømmen ensrettes til jævnstrøm gennem ensretteren for at oplade energilagringsbatterimodulet og derefter lagre energi. I udledningsstadiet udleder energilagersystemet til nettet eller lasten. DC-strømmen omdannes til AC-strøm gennem inverteren. Og inverterens output styres af det centrale overvågningssystem, som kan give stabil effekt til nettet eller belastningen.
