Ⅰ:Overzicht van lithium-ijzerfosfaatbatterijen (LiFePO4)
Wat is een lithium-ijzerfosfaatbatterij (LiFePO4)? LiFePO4-batterij gebruikt lithiumijzerfosfaat als positief elektrodemateriaal. De nominale spanning van een enkele LiFePO4-batterij is 3,2 V en de laaduitschakelspanning is 3,6 V ~ 3,65 V. LiFePO4 ondersteunt uitbreiding en slaat grootschalige elektrische energie op na het vormen van een energieopslagsysteem. Het LiFePO4 batterij-energieopslagsysteem bestaat uit een LiFePO4-batterijpakket, Battery Management System (BMS), gelijkrichter, omvormer, centraal bewakingssysteem, transformator, etc.
Zoals we allemaal weten, blijft de marktpopulariteit stijgen, wat wordt bepaald door de kenmerken van de LiFePO4-batterij:
1. Goede veiligheidsprestaties, lange levensduur, geen verbranding en geen explosie bij overbelasting;
2. Goede prestaties bij hoge temperaturen, werktemperatuurbereik 20 graden ~ 70 graden;
3. Lange levensduur, groter dan of gelijk aan 4000 keer;
4. Snel opladen, met 1C{2}}C snellaadcapaciteit, aanzienlijk
het verkorten van de oplaadtijd;
5. Hoge werkspanning en hoge energiedichtheid
6. Groene en milieubescherming, geen schadelijke stoffen, geen vervuiling van het milieu;
7. Aanzienlijke economische voordelen, hernieuwbare energie;
Ⅱ: De structurele kenmerken van de LiFePO4-batterij:
1. Positieve elektrode: LiFePO4 met olivijnstructuur, de positieve elektrode verbindt aluminiumfolie;
2. Negatieve elektrode: samengesteld uit koolstof of grafiet; de negatieve elektrode verbindt een koperfolie.
3. Diafragma: het diafragma scheidt de batterij van de positieve elektrode; het membraanmateriaal is een polymeer;
4. Elektrolyten: zoals lithiumhexafluorfosfaat, lithiumperchloraat, lithiumtetrafluorboraat, enz.
5. Elektrolyt: ethyleencarbonaat, propyleencarbonaat, dimethylcarbonaat, ethylbutyraat, fluorethyleencarbonaat, lithiumbisoxalaatboraat, lithiumhexafluorfosfaat.
6. Isolatiematerialen, veiligheidskleppen, afdichtringen, schalen, enz.
Ⅲ:Het laad- en ontlaadprincipe van de LiFePO4-batterij
Kortom, tijdens het laadproces migreren de lithiumionen Li plus in de LiFePO4 positieve elektrode via de polymeerscheider naar de negatieve elektrode; tijdens het ontladingsproces migreren de lithiumionen Li plus in de negatieve elektrode via de separator weer naar de positieve elektrode.
Oplaadprincipe: wanneer de batterij wordt opgeladen, migreren lithiumionen van het LiFePO4-kristal naar het kristaloppervlak. Onder de elektrische veldkracht komt Li plus de elektrolyt binnen, passeert de separator, migreert vervolgens naar het oppervlak van het grafietkristal door de elektrolyt en intercaleert vervolgens in het grafietrooster. De elektronen stromen via de geleider naar de aluminiumfoliecollector. Ga door het lipje, de positieve pool, het externe circuit, de negatieve pool en de negatieve pool en stroomt naar de koperfoliecollector van de negatieve pool. Ten slotte stroomt het via de geleider naar de negatieve elektrode van grafiet om de lading van de negatieve elektrode in evenwicht te brengen. Nadat de lithiumionen zijn gedeïntercaleerd van het lithiumijzerfosfaat, wordt het lithiumijzerfosfaat omgezet in ijzerfosfaat.
Ontladingsprincipe: wanneer de batterij ontlaadt, worden lithiumionen gedeïntercaleerd uit het grafietkristal, gaan de elektrolyt binnen en gaan vervolgens door de separator, migreren naar het oppervlak van het lithiumijzerfosfaatkristal door de elektrolyt en vervolgens opnieuw in het rooster van lithiumijzerfosfaat. Door de geleider stromen elektronen naar de koperfoliecollector. En stroom naar de aluminiumfoliecollector van de positieve elektrode via het lipje, de negatieve pool van de batterij, een extern circuit, de positieve pool en de positieve pool. Stroom vervolgens door de geleider naar de positieve pool van het lithiumijzerfosfaat en de positieve lading is in evenwicht. Nadat de lithiumionen zijn geïntercaleerd in het ijzerfosfaatkristal, wordt het ijzerfosfaat omgezet in lithiumijzerfosfaat.
Oplaad- en ontlaadprincipe
Het laad- en ontlaadprincipe van het LiFePO4-batterij-energieopslagsysteem: in de laadfase laadt de intermitterende stroomvoorziening of het elektriciteitsnet het energieopslagsysteem op. De wisselstroom wordt via de gelijkrichter omgezet in gelijkstroom om de energieopslagbatterijmodule op te laden en vervolgens energie op te slaan. In de ontlaadfase ontlaadt het energieopslagsysteem naar het net of de belasting. De gelijkstroom wordt via de omvormer omgezet in wisselstroom. En de uitvoer van de omvormer wordt geregeld door het centrale bewakingssysteem, dat een stabiele stroomafgifte aan het net of de belasting kan leveren.
