แบตเตอรี่ LiFePO4

ตลาดสมัยใหม่เพียบพร้อมไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย สำหรับการทำงานของพวกเขากำลังพัฒนาแหล่งพลังงานขั้นสูงมากขึ้นเรื่อย ๆ ในหมู่พวกเขาสถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต พวกเขามีความปลอดภัยมีความจุไฟฟ้าขนาดใหญ่ในทางปฏิบัติไม่ปล่อยสารพิษและมีความทนทาน บางทีเร็ว ๆ นี้แบตเตอรี่เหล่านี้จะถูกบังคับออกจากอุปกรณ์ของ "พี่น้อง" ของพวกเขา

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคืออะไร

แบตเตอรี่ LiFePo4 เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าคุณภาพสูงและเชื่อถือได้พร้อมประสิทธิภาพสูง พวกมันไม่เพียง แต่กำจัดตะกั่วกรด แต่ยังใช้แบตเตอรี่ Li-ion ที่ทันสมัยอีกด้วย ทุกวันนี้พบข้อมูลแบตเตอรี่ไม่เพียง แต่ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยังพบในอุปกรณ์ในครัวเรือนเช่นสมาร์ทโฟนไปจนถึงรถจักรยานไฟฟ้า

แบตเตอรี่ LFP ได้รับการพัฒนาโดย Massachusetts University of Technology ในปี 2003 พื้นฐานของพวกเขาคือเทคโนโลยี Li-ion ที่ได้รับการปรับปรุงด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่เปลี่ยนแปลง: ลิเธียมเฟอร์โรฟอสเฟตใช้สำหรับขั้วบวกแทนลิเทียมโคบอลต์ แบตเตอรี่มีการกระจายอย่างกว้างขวางต้องขอบคุณ บริษัท เช่น Motorola และ Qualcomm

การผลิตแบตเตอรี่ LiFePo4 เป็นอย่างไร

ส่วนประกอบหลักสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ LiFePo4 ถูกส่งไปยังโรงงานในรูปแบบของผงสีเทาเข้มพร้อมเงาโลหะ รูปแบบการผลิตของแอโนดและแคโทดนั้นเหมือนกัน แต่เนื่องจากความไม่สามารถผสมได้ของส่วนประกอบการดำเนินการด้านเทคโนโลยีทั้งหมดจึงถูกดำเนินการในการประชุมเชิงปฏิบัติการต่างๆ การผลิตทั้งหมดแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน

ขั้นตอนแรก การสร้างขั้วไฟฟ้า เมื่อต้องการทำเช่นนี้องค์ประกอบทางเคมีที่เสร็จแล้วจะถูกเคลือบทั้งสองด้านด้วยฟอยล์โลหะ (โดยปกติจะเป็นอลูมิเนียมสำหรับแคโทดและทองแดงสำหรับขั้วบวก) ฟอยล์ได้รับการบำบัดด้วยระบบกันสะเทือนล่วงหน้าเพื่อให้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวรับกระแสและองค์ประกอบนำไฟฟ้าได้ องค์ประกอบที่เสร็จแล้วจะถูกตัดเป็นเส้นบาง ๆ และพับหลายครั้งเพื่อสร้างเซลล์สี่เหลี่ยมจัตุรัส

ขั้นตอนที่สอง ประกอบแบตเตอรี่โดยตรง แคโทดที่มีรูปร่างเป็นเซลล์และขั้วบวกนั้นวางอยู่บนทั้งสองด้านของตัวคั่นของวัสดุที่มีรูพรุนจับแน่น บล็อกที่เกิดขึ้นจะถูกวางในภาชนะพลาสติกที่เต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์และปิดผนึก

ขั้นตอนสุดท้าย การทดสอบการชาร์จแบตเตอรี่ / การคายประจุ การชาร์จทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นทีละน้อยเพื่อไม่ให้เกิดการระเบิดหรือการจุดระเบิดเนื่องจากการปล่อยความร้อนจำนวนมาก เพื่อคายประจุแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับผู้บริโภคที่ทรงพลัง รายการที่เสร็จแล้วจะถูกส่งไปยังลูกค้าโดยไม่มีการตรวจจับความเบี่ยงเบน

หลักการทำงานและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตอุปกรณ์

แบตเตอรี่ LFP ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าที่กดแน่นกับตัวคั่นที่มีรูพรุนทั้งสองด้าน เพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์ทั้งขั้วลบและขั้วบวกจะเชื่อมต่อกับตัวสะสมกระแสไฟฟ้า ส่วนประกอบทั้งหมดอยู่ในกล่องพลาสติกที่เต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์ ตัวควบคุมถูกวางไว้บนเคสซึ่งควบคุมการจ่ายกระแสไฟฟ้าในระหว่างการชาร์จ

หลักการทำงานของแบตเตอรี่ LiFePo4 นั้นขึ้นอยู่กับการทำงานของลิเธียมเฟอร์โรฟอสเฟตและคาร์บอน ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นตามสูตร:

LiFePO₄ + 6C →หลี่_1-xFePO₄ + LiC₆

ตัวส่งประจุของแบตเตอรี่เป็นลิเธียมไอออนที่มีประจุบวก มันมีความสามารถในการเจาะเข้าไปในผลึกตาข่ายของวัสดุอื่น ๆ ด้วยการก่อตัวของพันธะเคมี

ข้อมูลจำเพาะแบตเตอรี่ LiFePo4

โดยไม่คำนึงถึงผู้ผลิตเซลล์ LFP ทั้งหมดมีคุณสมบัติเหมือนกัน:

• แรงดันไฟฟ้าสูงสุด - 3.65 V;
• แรงดันไฟฟ้าที่จุดกึ่งกลาง - 3.3 V;
• แรงดันไฟฟ้าในสถานะที่ปล่อยออกมาอย่างเต็มที่ - 2.0 V;
• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด - 3.0-3.3 V;
• แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำภายใต้ภาระ - 2.8 V;
• ความทนทาน - 2 ถึง 7,000 รอบต่อการชาร์จ / คายประจุ
• โหลดตัวเองที่อุณหภูมิ 15-18 C^{เกี่ยวกับ} - สูงถึง 5% ต่อปี

ข้อกำหนดทางเทคนิคที่นำเสนอเกี่ยวข้องกับเซลล์ LiFePo4 โดยเฉพาะ พารามิเตอร์ของแบตเตอรี่จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจำนวนของแบตเตอรี่ที่รวมเข้าด้วยกัน

อินสแตนซ์ของการผลิตในประเทศมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• ความจุ - มากถึง 2000 Ah;
• แรงดันไฟฟ้า - 12 v, 24v, 36v และ 48v;
• ด้วยช่วงอุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ -30 ถึง +60 C^{เกี่ยวกับ};
• ด้วยการชาร์จปัจจุบัน - จาก 4 ถึง 30A

แบตเตอรี่ทั้งหมดไม่สูญเสียคุณภาพในระหว่างการเก็บรักษาเป็นเวลา 15 ปีมีแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรและมีความเป็นพิษต่ำ

แบตเตอรี่ LiFePo4 คืออะไร

ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ปกติของเราซึ่งถูกทำเครื่องหมายด้วยสัญลักษณ์ AA หรือ AAA, เซลล์ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีการทำเครื่องหมายที่แตกต่างกันอย่างสมบูรณ์ของปัจจัยรูปแบบ - ขนาดของพวกเขาจะถูกเข้ารหัสด้วยตัวเลข 5 หลัก ทั้งหมดแสดงไว้ในตาราง

แม้ไม่มีตารางที่มีเครื่องหมายอยู่ข้างหน้าคุณก็สามารถนำทางมิติของแบตเตอรี่ได้อย่างง่ายดาย ตัวเลขสองหลักแรกของรหัสระบุขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางส่วนที่เหลือแสดงความยาวของแหล่งพลังงาน (มม.) หมายเลข 5 ในตอนท้ายของบางขนาดสอดคล้องกับครึ่งมิลลิเมตร

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต: ข้อดีข้อเสีย

แบตเตอรี่ LFP ใช้เทคโนโลยี Li-ion ซึ่งอนุญาตให้รวมข้อดีทั้งหมดของแหล่งพลังงานเหล่านี้และในเวลาเดียวกันก็กำจัดข้อเสียโดยธรรมชาติของพวกเขา

ข้อดีหลัก ๆ ได้แก่ :

1. ความทนทาน - มากถึง 7,000 รอบ
2. กระแสไฟชาร์จสูงซึ่งช่วยลดเวลาในการเติมพลังงาน
3. แรงดันไฟฟ้าที่เสถียรซึ่งไม่ลดลงจนกว่าประจุจะหมดอย่างสมบูรณ์
4. แรงดันไฟฟ้าสูงสุดสูง - 3.65 โวลต์
5. ความจุสูง
6. น้ำหนักเบา - มากถึงหลายกิโลกรัม
7. มลพิษสิ่งแวดล้อมต่ำในระหว่างการกำจัด
8. ความต้านทานฟรอสต์ - สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิตั้งแต่ -30 ถึง + 60C^{เกี่ยวกับ}.

แต่แบตเตอรี่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ประการแรกคือราคาสูง ราคาขององค์ประกอบสำหรับ 20 Ah สามารถเข้าถึง 35,000 รูเบิล ข้อเสียประการที่สองและครั้งสุดท้ายคือความยากลำบากในการประกอบแบตเตอรี่ด้วยตัวคุณเองซึ่งแตกต่างจากเซลล์ลิเธียมไอออน แหล่งพลังงานที่ชัดเจนอื่น ๆ ในแหล่งพลังงานเหล่านี้ยังไม่ได้รับการระบุ

เครื่องชาร์จและวิธีชาร์จ LiFePo4

เครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ LiFePo4 นั้นไม่ต่างจากอินเวอร์เตอร์ทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นไปได้ที่จะบันทึกความแรงของกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เอาต์พุต - สูงถึง 30A ซึ่งใช้ในการชาร์จเซลล์อย่างรวดเร็ว

เมื่อทำการซื้อแบตเตอรี่สำเร็จรูปความยุ่งยากในการชาร์จจะไม่เกิดขึ้น ในการออกแบบของพวกเขาควบคุมอิเล็กทรอนิกส์แบบบูรณาการซึ่งช่วยปกป้องเซลล์ทั้งหมดจากการปล่อยที่สมบูรณ์และความอิ่มตัวของไฟฟ้า ระบบราคาแพงใช้บอร์ดทรงตัวซึ่งจะกระจายพลังงานอย่างสม่ำเสมอระหว่างเซลล์ทั้งหมดของอุปกรณ์

เมื่อทำการอัดประจุไฟใหม่สิ่งสำคัญคือไม่ควรเกินค่าแอมแปร์ที่แนะนำถ้าคุณใช้อุปกรณ์ชาร์จของบุคคลที่สาม วิธีนี้จะลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่โดยการชาร์จครั้งเดียวหลายครั้ง หากแบตเตอรี่ร้อนขึ้นหรือสูงขึ้นแสดงว่าจำนวนแอมแปร์เกินค่าที่อนุญาต

ใช้แบตเตอรี่ LiFePo4 ที่ไหน

แบตเตอรี่ LFP มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรม พวกเขาจะใช้เพื่อรักษาความสามารถในการทำงานของอุปกรณ์ที่สถานีอากาศและโรงพยาบาล พวกเขายังดำเนินการเป็นบัฟเฟอร์ในฟาร์มลมและใช้ในการสะสมพลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์

แบตเตอรี่ 12v เริ่มนำมาใช้ในรถยนต์รุ่นใหม่แทนที่จะใช้องค์ประกอบตะกั่ว - กรดตามปกติการออกแบบ LiFePo4 ได้รับการติดตั้งเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับรถจักรยานไฟฟ้าและรถเอทีวีเรือยนต์

กันอย่างแพร่หลายความสำคัญของพวกเขาในชีวิตประจำวัน พวกเขาสร้างขึ้นในโทรศัพท์แท็บเล็ตและแม้กระทั่งไขควง อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ดังกล่าวมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในราคาจากคู่เทคโนโลยีที่น้อยกว่าของพวกเขา ดังนั้นการประชุมพวกเขาในตลาดยังคงเป็นเรื่องยาก

กฎสำหรับการจัดเก็บการใช้งานและการกำจัดของ LiFePo4

ก่อนส่งแบตเตอรี่ LFP เพื่อการจัดเก็บระยะยาวจำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่ให้สูงถึง 40-60% และรักษาระดับประจุนี้ตลอดระยะเวลาการอนุรักษ์ เก็บแบตเตอรี่ในที่แห้งโดยที่อุณหภูมิไม่ลดลงต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง

ในระหว่างการดำเนินการจะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของผู้ผลิต เป็นสิ่งสำคัญที่จะไม่ทำให้แบตเตอรี่ร้อนมากเกินไป หากคุณสังเกตเห็นว่าแบตเตอรี่ร้อนขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอในระหว่างการใช้งานหรือการชาร์จใหม่คุณควรติดต่อศูนย์ซ่อม - เซลล์หนึ่งอาจล้มเหลวหรือมีความผิดปกติของชุดควบคุมหรือแผงสมดุล ควรทำเช่นเดียวกันเมื่อแผลปรากฏ

สำหรับการทิ้งแบตเตอรี่ที่หมดอายุการใช้งานอย่างเหมาะสมคุณควรติดต่อ บริษัท ที่เชี่ยวชาญในเรื่องนี้ ดังนั้นคุณจะไม่เพียง แต่ทำตัวเป็นพลเมืองที่ใส่ใจเท่านั้น แต่คุณยังสามารถสร้างรายได้ด้วย อย่างไรก็ตามหากคุณเพิ่งส่งแบตเตอรี่ไปที่หลุมฝังกลบแล้วจะไม่มีอะไรเลวร้ายเกิดขึ้น