LiFePO4-akut

Nykyaikaiset markkinat ovat täynnä erilaisia ​​elektronisia laitteita. Niiden toimintaa varten kehitetään yhä kehittyneempiä virtalähteitä. Heidän joukossaan erityisen paikan vievät litiumrautafosfaattiakut. Ne ovat turvallisia, niillä on suuri sähkökapasiteetti, käytännössä eivät päästä toksiineja ja ovat kestäviä. Ehkä pian nämä paristot pakotetaan pois heidän "veljiensä" laitteista.

Mikä on litiumrautafosfaattiakku

LiFePo4-akut ovat korkealaatuisia ja luotettavia virtalähteitä, joilla on korkea suorituskyky. Ne syrjäyttävät aktiivisesti vanhentuneita lyijyhappoja, mutta myös nykyaikaisia ​​Li-ion-akkuja. Nykyään akkutietoja ei löydy vain teollisuuslaitteista, vaan myös kodinkoneista - älypuhelimista sähköpolkupyöriin.

Massachusettsin teknillinen yliopisto kehitti LFP-akut vuonna 2003. Niiden perusta on parannettu Li-ion-tekniikka, jolla on muuttunut kemiallinen koostumus: anodissa käytetään litiumferrofosfaattia litiumkobaltaatin sijasta. Akku on laajalti jaettu monien yritysten, kuten Motorola ja Qualcomm, ansiosta.

Kuinka tuottaa LiFePo4-paristoja

LiFePo4-paristojen valmistuksen pääkomponentit toimitetaan tehtaalle tummanharmaaksi jauheeksi metallisella kiillolla. Anodien ja katodien tuotantosuunnitelma on sama, mutta komponenttien sekoittamisen sietämättömyyden vuoksi kaikki tekniset toimenpiteet suoritetaan erilaisissa työpajoissa. Kaikki tuotanto on jaettu useisiin vaiheisiin.

Ensimmäinen askel. Elektrodien luominen. Tätä varten valmis kemiallinen koostumus päällystetään molemmilta puolilta metallikalvolla (yleensä alumiini katodi ja kupari anodille). Kalvo esikäsitellään suspensiolla, jotta se voi toimia virranvastaanottimena ja johtavana elementtinä. Valmiit elementit leikataan ohuiksi nauhoiksi ja taitetaan useita kertoja muodostaen neliömäisiä soluja.

Toinen vaihe. Suoraan paristokokoonpano. Solun muotoiset katodit ja anodit asetetaan huokoisen materiaalin erottimen molemmille puolille, tiukasti kiinni siihen. Saatu lohko asetetaan muovisäiliöön, täytetään elektrolyytillä ja suljetaan.

Viimeinen vaihe. Akun lataus- / purkaustesti. Lataus tuottaa jännitteen asteittain, joten suuren määrän lämmön vapautumisen vuoksi ei ole räjähdystä tai syttymistä. Tyhjennä akku kytkettynä voimakkaaseen kuluttajaan. Valmiit esineet lähetetään asiakkaalle havaitsemmatta poikkeamia.

Toimintaperiaate ja laitteen litiumrautafosfaattiakku

LFP-akut koostuvat elektrodoista, jotka on painettu tiukasti molemmin puolin olevaa huokoista erotinta vasten. Laitteiden virran kytkemiseksi sekä katodi että anodi on kytketty virrankeräimiin. Kaikki komponentit sijoitetaan muovikoteloon, joka on täytetty elektrolyytillä. Koteloon on sijoitettu ohjain, joka säätelee virran syöttöä latauksen aikana.

LiFePo4-paristojen toimintaperiaate perustuu litiumferrofosfaatin ja hiilen vuorovaikutukseen. Itse reaktio etenee kaavan mukaan:

LiFePC₄ + 6C → Li_1-xFepo₄ + LiC₆

Akun varauskantaja on positiivisesti varautunut litium-ioni. Sillä on kyky tunkeutua muiden materiaalien kidehilaan, muodostaen kemiallisia sidoksia.

Tekniset tiedot LiFePo4-akut

Valmistajalta riippumatta kaikilla LFP-soluilla on samat vaatimukset:

• huippujännite - 3,65 V;
• jännite keskipisteessä - 3,3 V;
• jännite täysin tyhjentyneessä tilassa - 2,0 V;
• nimelliskäyttöjännite - 3,0-3,3 V;
• minimijännite kuormitettuna - 2,8 V;
• kestävyys - 2 - 7 tuhatta lataus / purkausjaksoa;
• Itselastuva lämpötilassa 15-18 C^noin - jopa 5% vuodessa.

Esitetyt tekniset eritelmät koskevat erityisesti LiFePo4-soluja. Paristojen parametrit vaihtelevat sen mukaan, kuinka monta niistä yksi akku yhdistää.

Kotimaisella tuotannolla on seuraavat ominaisuudet:

• kapasiteetti - jopa 2000 Ah;
• jännite - 12 v, 24v, 36v ja 48v;
• käyttölämpötila-alueella - -30 - +60 ° C^noin;
• latausvirralla - 4 - 30A.

Kaikki paristot eivät menetä laatuaan varastoinnin aikana 15 vuoden ajan, niillä on vakaa jännite ja niille on ominaista alhainen myrkyllisyys.

Mitä LiFePo4-akut ovat?

Toisin kuin tavallisissa akkuissa, jotka on merkitty symboleilla AA tai AAA, litiumrautafosfaattikennoilla on aivan erilainen merkintä muotokerroin - niiden koot on salattu 5-numeroisella numerolla. Ne kaikki on esitetty taulukossa.

Jopa ilman pöydää, jossa on merkintä edessäsi, voit helposti navigoida akun mitoissa. Koodin kaksi ensimmäistä numeroa osoittavat halkaisijan, loput osoittavat virtalähteen pituuden (mm). Numero 5 joidenkin kokojen lopussa vastaa puoli millimetriä.

Litiumrautafosfaattiakku: Hyödyt ja haitat

LFP-akut perustuvat Li-ion-tekniikkaan, joka antoi niiden mahdollisuuden sisällyttää näiden virtalähteiden kaikki edut ja samalla päästä eroon luontaisista haitoistaan.

Tärkeimpiä etuja ovat:

1. Kestävyys - jopa 7000 jaksoa.
2. Suuri varausvirta, joka vähentää energian täyttöaikaa.
3. Vakaa käyttöjännite, joka ei pudota ennen kuin varaus on kokonaan loppu.
4. Korkea huippujännite - 3,65 volttia.
5. Korkea nimelliskapasiteetti.
6. Kevyt - jopa useita kiloja.
7. Alhainen ympäristön pilaantuminen loppusijoituksen aikana.
8. Pakkaskestävyys - työ on mahdollista lämpötilassa -30 - + 60 ° C^noin.

Mutta paristoilla on myös haittoja. Ensimmäinen niistä on kalliita. Elementin hinta 20 Ah: lla voi olla 35 tuhatta ruplaa. Toinen ja viimeinen haitta on akun kokoamisen vaikeus itse, toisin kuin litium-ionikennot. Muita ilmeisiä miinuksia näissä virtalähteissä ei ole vielä löydetty.

Laturit ja kuinka ladata LiFePo4

LiFePo4-akkujen laturit eivät käytännöllisesti katsoen poikkea tavanomaisista inverttereistä. Erityisesti on mahdollista tallentaa suuri virran voimakkuus ulostulossa - jopa 30A, jota käytetään solujen nopeaan varaamiseen.

Kun ostat valmiita akkuja, niiden lataamiseen ei pitäisi liittyä vaikeuksia. Suunnitteluunsa on integroitu elektroninen ohjaus, joka suojaa kaikkia kennoja sähkön täydelliseltä purkautumiselta ja ylikyllästymiseltä. Kallisissa järjestelmissä käytetään tasapainotuslevyä, joka jakaa tasaisesti energiaa laitteen kaikkien solujen välillä.

Lataamisen aikana on tärkeätä olla ylittämättä suositeltua ampeeria, jos käytät kolmannen osapuolen latureita. Tämä lyhentää akun käyttöikää useita kertoja yhdellä latauksella. Jos akku kuumenee tai turpoaa, ampeerimäärä ylittää sallitut arvot.

Missä LiFePo4-akkuja käytetään?

LFP-akut ovat erittäin tärkeitä teollisuudelle. Niitä käytetään laitteiden toiminnan ylläpitämiseen sääasemilla ja sairaaloissa. Ne toteutetaan myös puskurina tuulipuistoissa ja niitä käytetään keräämään energiaa aurinkopaneeleista.

12v akkuja käytetään alkamaan nykyaikaisissa autoissa tavallisten lyijyhapon elementtien sijasta.LiFePo4-mallit asennetaan sähköpolkupyörien ja mönkijöiden, moottoriveneiden päävirtalähteeksi.

Niiden merkitys arjessa laajasti. Ne on rakennettu puhelimiin, tablet-laitteisiin ja jopa ruuvitaltteihin. Tällaiset laitteet eroavat kuitenkin hinnasta huomattavasti vähemmän teknologisista vastaavistaan. Siksi heidän tapaaminen markkinoilla on edelleen vaikeaa.

LiFePo4: n säilytys-, käyttö- ja hävittämissäännöt

Ennen kuin lähetät LFP-akun pitkäaikaiseen varastointiin, on tarpeen ladata se jopa 40–60%: iin ja ylläpitää tätä lataustasoa koko säilyvyyden ajan. Pidä akku kuivassa paikassa, jossa lämpötila ei laske huoneenlämpötilaa.

Käytön aikana on noudatettava valmistajan vaatimuksia. Akkua ei saa ylikuumentaa. Jos huomaat, että akku kuumenee epätasaisesti käytön tai lataamisen aikana, sinun tulee ottaa yhteys korjauskeskukseen - ehkä yksi soluista on vioittunut tai ohjausyksikössä tai tasapainotuslevyssä on toimintahäiriöitä. Sama tulisi tehdä, kun rakkuloita ilmestyy.

Jos haluat hävittää akun, jonka käyttöikä on loppu, ota yhteyttä tähän erikoistuneeseen yritykseen. Joten et vain toimi tietoisena kansalaisena, vaan pystyt myös ansaitsemaan rahaa siitä. Jos lähetät akun vain kaatopaikalle, mitään huonoa ei tapahdu.