Ⅰ:Litium-rautafosfaattiakkujen (LiFePO4) yleiskatsaus
Mikä on litiumrautafosfaattiakku (LiFePO4)? LiFePO4-akku käyttää litiumrautafosfaattia positiivisena elektrodimateriaalina. Yhden LiFePO4-akun nimellisjännite on 3,2 V ja latauksen katkaisujännite 3,6 V ~ 3,65 V. LiFePO4 tukee laajenemista ja varastoi suuren mittakaavan sähköenergiaa energian varastointijärjestelmän muodostamisen jälkeen. LiFePO4-akkuenergian varastointijärjestelmä koostuu LiFePO4-akusta, akunhallintajärjestelmästä (BMS), tasasuuntaajasta, invertteristä, keskusvalvontajärjestelmästä, muuntajasta jne.
Kuten me kaikki tiedämme, markkinoiden suosio jatkaa nousuaan, mikä määräytyy LiFePO4-akun ominaisuuksien perusteella:
1. Hyvä turvallisuussuorituskyky, pitkä käyttöikä, ei palamista eikä räjähdystä yliladattaessa;
2. Hyvä suorituskyky korkeassa lämpötilassa, työlämpötila-alue 20 astetta ~ 70 astetta;
3. Pitkä käyttöikä, suurempi tai yhtä suuri kuin 4000 kertaa;
4. Nopea lataus, 1C-5C-pikalataus, merkittävästi
latausajan lyhentäminen;
5. Korkea käyttöjännite ja korkea energiatiheys
6. Vihreä ja ympäristönsuojelu, ei haitallisia aineita, ei saastuta ympäristöä;
7. Merkittävät taloudelliset hyödyt, uusiutuva energia;
Ⅱ: LiFePO4-akun rakenteelliset ominaisuudet:
1. Positiivinen elektrodi: LiFePO4 oliviinirakenteella, positiivinen elektrodi yhdistää alumiinifolion;
2. Negatiivinen elektrodi: koostuu hiilestä tai grafiitista; negatiivinen elektrodi yhdistää kuparikalvon.
3. Kalvo: Kalvo erottaa akun positiivisesta elektrodista; kalvomateriaali on polymeeri;
4. Elektrolyytit: kuten litiumheksafluorifosfaatti, litiumperkloraatti, litiumtetrafluoriboraatti jne.
5. Elektrolyytti: eteenikarbonaatti, propeenikarbonaatti, dimetyylikarbonaatti, etyylibutyraatti, fluorieteenikarbonaatti, litiumbisoksalaattiboraatti, litiumheksafluorifosfaatti.
6. Eristysmateriaalit, varoventtiilit, tiivisterenkaat, kuoret jne.
Ⅲ: LiFePO4-akun lataus- ja purkuperiaate
Lyhyesti sanottuna latausprosessin aikana LiFePO4-positiivisessa elektrodissa olevat litium-ionit Li plus siirtyvät negatiiviselle elektrodille polymeerierottimen kautta; purkausprosessin aikana negatiivisessa elektrodissa olevat litium-ionit Li plus siirtyvät positiiviselle elektrodille jälleen erottimen kautta.
Latausperiaate: Kun akku latautuu, litiumionit siirtyvät LiFePO4-kiteestä kiteen pintaan. Sähkökentän voiman alaisena Li plus tulee elektrolyyttiin, kulkee erottimen läpi, siirtyy sitten grafiittikiteen pinnalle elektrolyytin läpi ja interkaloituu sitten grafiittihilaan. Elektronit virtaavat alumiinifolion kerääjään johtimen kautta. Kulje kielekkeen, positiivisen navan, ulkoisen piirin, negatiivisen navan ja negatiivisen navan läpi, virtaamalla negatiivisen navan kuparikalvokeräimeen. Lopuksi se virtaa negatiiviselle grafiittielektrodille johtimen läpi tasapainottamaan negatiivisen elektrodin varausta. Kun litium-ionit on deinterkaloitunut litiumrautafosfaatista, litiumrautafosfaatti muuttuu rautafosfaatiksi.
Purkausperiaate: Kun akku purkautuu, litiumionit irrotetaan grafiittikiteestä, ne tulevat elektrolyyttiin ja kulkevat sitten erottimen läpi, siirtyvät litiumrautafosfaattikiteen pinnalle elektrolyytin läpi ja asettuvat sitten takaisin hilaan litiumrautafosfaatista. Elektronit virtaavat kuparikalvon kerääjään johtimen kautta. Ja virtaa positiivisen elektrodin alumiinifolion kerääjään kielekkeen, akun negatiivisen navan, ulkoisen piirin, positiivisen navan ja positiivisen navan kautta. Virta sitten litiumrautafosfaatin positiiviseen napaan johtimen läpi ja positiivinen varaus tasapainotetaan. Kun litiumionit interkaloituvat rautafosfaattikiteeksi, rautafosfaatti muuttuu litiumrautafosfaatiksi.
Lataus- ja purkuperiaate
LiFePO4-akkuenergian varastointijärjestelmän lataus- ja purkuperiaate: Latausvaiheessa jaksottainen virtalähde tai sähköverkko lataa energian varastointijärjestelmää. Vaihtovirta tasasuunnetaan tasavirraksi tasasuuntaajan kautta energiaa varastoivan akkumoduulin lataamiseksi ja varastoimiseksi. Purkausvaiheessa energian varastointijärjestelmä purkautuu verkkoon tai kuormaan. Tasavirta muunnetaan vaihtovirtalähteeksi invertterin kautta. Ja invertterin lähtöä ohjaa keskusvalvontajärjestelmä, joka voi tarjota vakaan tehon verkkoon tai kuormaan.
