Ⅰ:Visão geral das baterias de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4)
O que é uma bateria de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4)? A bateria LiFePO4 usa fosfato de ferro e lítio como material de eletrodo positivo. A tensão nominal de uma única bateria LiFePO4 é de 3,2 V e a tensão de corte de carga é de 3,6 V ~ 3,65 V. LiFePO4 suporta expansão e armazena energia elétrica em grande escala após formar um sistema de armazenamento de energia. O sistema de armazenamento de energia da bateria LiFePO4 consiste em uma bateria LiFePO4, Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS), retificador, inversor, sistema de monitoramento central, transformador, etc.
Como todos sabemos, a popularidade do mercado continua aumentando, o que é determinado pelas características da bateria LiFePO4:
1. Bom desempenho de segurança, ciclo de vida longo, sem queima e sem explosão quando sobrecarregado;
2. Bom desempenho de alta temperatura, faixa de temperatura de trabalho de 20 graus ~ 70 graus;
3. Ciclo de vida longo, maior ou igual a 4000 vezes;
4. Carregamento rápido, com capacidade de carregamento rápido de 1C-5C, significativamente
encurtando o tempo de carregamento;
5. Alta tensão de trabalho e alta densidade de energia
6. Proteção verde e ambiental, sem substâncias nocivas, sem poluição ao meio ambiente;
7. Benefícios econômicos significativos, energia renovável;
Ⅱ: As características estruturais da bateria LiFePO4:
1. Eletrodo positivo: LiFePO4 com estrutura de olivina, o eletrodo positivo conecta a folha de alumínio;
2. Eletrodo negativo: composto de carbono ou grafite; o eletrodo negativo conecta uma folha de cobre.
3. Diafragma: O diafragma separa a bateria do eletrodo positivo; o material do diafragma é um polímero;
4. Eletrólitos: como hexafluorofosfato de lítio, perclorato de lítio, tetrafluoroborato de lítio, etc.
5. Eletrólito: carbonato de etileno, carbonato de propileno, carbonato de dimetil, butirato de etila, carbonato de fluoroetileno, borato de bis-oxalato de lítio, hexafluorofosfato de lítio.
6. Materiais de isolamento, válvulas de segurança, anéis de vedação, conchas, etc.
Ⅲ: O princípio de carga e descarga da bateria LiFePO4
Em suma, durante o processo de carregamento, os íons de lítio Li plus no eletrodo positivo LiFePO4 migram para o eletrodo negativo através do separador de polímero; durante o processo de descarga, os íons de lítio Li plus no eletrodo negativo migram para o eletrodo positivo novamente através do separador.
Princípio de carregamento: Quando a bateria carrega, os íons de lítio migram do cristal LiFePO4 para a superfície do cristal. Sob a força do campo elétrico, Li mais entra no eletrólito, passa pelo separador, depois migra para a superfície do cristal de grafite através do eletrólito e depois se intercala na rede de grafite. Os elétrons fluem para o coletor de folha de alumínio através do condutor. Passe pela aba, o pólo positivo, o circuito externo, o pólo negativo e o pólo negativo, fluindo para o coletor de folha de cobre do pólo negativo. Finalmente, flui para o eletrodo negativo de grafite através do condutor para equilibrar a carga do eletrodo negativo. Depois que os íons de lítio são desintercalados do fosfato de ferro e lítio, o fosfato de ferro e lítio se converte em fosfato de ferro.
Princípio de descarga: Quando a bateria descarrega, os íons de lítio são desintercalados do cristal de grafite, entram no eletrólito e passam pelo separador, migram para a superfície do cristal de fosfato de ferro e lítio através do eletrólito e, em seguida, reinserem na rede de fosfato de ferro e lítio. Os elétrons fluem para o coletor de folha de cobre através do condutor. E flua para o coletor de folha de alumínio do eletrodo positivo através da aba, pólo negativo da bateria, circuito externo, pólo positivo e pólo positivo. Em seguida, flua para o pólo positivo de fosfato de ferro e lítio através do condutor e a carga positiva é equilibrada. Depois que os íons de lítio se intercalam no cristal de fosfato de ferro, o fosfato de ferro se converte em fosfato de ferro e lítio.
Princípio de carga e descarga
O princípio de carga e descarga do sistema de armazenamento de energia da bateria LiFePO4: No estágio de carregamento, a fonte de alimentação intermitente ou a rede elétrica carrega o sistema de armazenamento de energia. A corrente alternada é retificada em corrente contínua através do retificador para carregar o módulo de bateria de armazenamento de energia e, em seguida, armazenar energia. Na fase de descarga, o sistema de armazenamento de energia descarrega para a rede ou carga. A energia DC é convertida em energia AC através do inversor. E a saída do inversor é controlada pelo sistema de monitoramento central, que pode fornecer saída de energia estável para a rede ou carga.
