Ⅰ:Übersicht Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4)
Was ist eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LiFePO4)? Die LiFePO4-Batterie verwendet Lithiumeisenphosphat als positives Elektrodenmaterial. Die Nennspannung einer einzelnen LiFePO4-Batterie beträgt 3,2 V und die Ladeschlussspannung 3,6 V bis 3,65 V. LiFePO4 unterstützt die Expansion und speichert elektrische Energie im großen Maßstab, nachdem es ein Energiespeichersystem gebildet hat. Das LiFePO4-Batterie-Energiespeichersystem besteht aus einem LiFePO4-Batteriepack, einem Batteriemanagementsystem (BMS), einem Gleichrichter, einem Wechselrichter, einem zentralen Überwachungssystem, einem Transformator usw.
Wie wir alle wissen, steigt die Marktbeliebtheit weiter an, was durch die Eigenschaften der LiFePO4-Batterie bestimmt wird:
1. Gute Sicherheitsleistung, lange Lebensdauer, kein Brennen und keine Explosion bei Überladung;
2. Gute Hochtemperaturleistung, Arbeitstemperaturbereich 20 Grad ~ 70 Grad;
3. Lange Lebensdauer, größer als oder gleich 4000 Mal;
4. Schnelles Aufladen mit 1C -5 C-Schnellladefähigkeit, deutlich
Verkürzung der Ladezeit;
5. Hohe Arbeitsspannung und hohe Energiedichte
6. Grün- und Umweltschutz, keine Schadstoffe, keine Umweltverschmutzung;
7. Erheblicher wirtschaftlicher Nutzen, erneuerbare Energie;
Ⅱ: Die strukturellen Eigenschaften der LiFePO4-Batterie:
1. Positive Elektrode: LiFePO4 mit Olivinstruktur, die positive Elektrode verbindet Aluminiumfolie;
2. Negative Elektrode: bestehend aus Kohlenstoff oder Graphit; die negative Elektrode verbindet eine Kupferfolie.
3. Diaphragma: Das Diaphragma trennt die Batterie von der positiven Elektrode; das Membranmaterial ein Polymer ist;
4. Elektrolyte: wie Lithiumhexafluorophosphat, Lithiumperchlorat, Lithiumtetrafluoroborat usw.
5. Elektrolyt: Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat, Ethylbutyrat, Fluorethylencarbonat, Lithiumbisoxalatborat, Lithiumhexafluorophosphat.
6. Isoliermaterialien, Sicherheitsventile, Dichtungsringe, Schalen usw.
Ⅲ: Das Lade- und Entladeprinzip der LiFePO4-Batterie
Kurz gesagt, während des Ladevorgangs wandern die Lithiumionen Li plus in der positiven LiFePO4-Elektrode durch den Polymerseparator zur negativen Elektrode; beim Entladevorgang wandern die Lithiumionen Li plus in der negativen Elektrode wieder durch den Separator zur positiven Elektrode.
Ladeprinzip: Beim Laden des Akkus wandern Lithium-Ionen aus dem LiFePO4-Kristall an die Kristalloberfläche. Unter der elektrischen Feldkraft tritt Li plus in den Elektrolyten ein, passiert den Separator, wandert dann durch den Elektrolyten zur Oberfläche des Graphitkristalls und interkaliert dann in das Graphitgitter. Die Elektronen fließen durch den Leiter zum Aluminiumfolienkollektor. Durch die Lasche, den Pluspol, den externen Stromkreis, den Minuspol und den Minuspol fließen und zum Kupferfolienkollektor des Minuspols fließen. Schließlich fließt es durch den Leiter zur negativen Elektrode aus Graphit, um die Ladung der negativen Elektrode auszugleichen. Nachdem die Lithiumionen aus dem Lithiumeisenphosphat deinterkaliert sind, wandelt sich das Lithiumeisenphosphat in Eisenphosphat um.
Entladungsprinzip: Wenn sich die Batterie entlädt, werden Lithiumionen aus dem Graphitkristall deinterkaliert, treten in den Elektrolyten ein und passieren dann den Separator, wandern durch den Elektrolyten an die Oberfläche des Lithiumeisenphosphatkristalls und fügen sich dann wieder in das Gitter ein von Lithiumeisenphosphat. Elektronen fließen durch den Leiter zum Kupferfolienkollektor. Und fließen Sie durch die Lasche, den Minuspol der Batterie, einen externen Stromkreis, den Pluspol und den Pluspol zum Aluminiumfolienkollektor der positiven Elektrode. Dann fließt der Lithium-Eisenphosphat-Pluspol durch den Leiter und die positive Ladung wird ausgeglichen. Nachdem die Lithiumionen in den Eisenphosphatkristall eingelagert sind, wandelt sich das Eisenphosphat in Lithiumeisenphosphat um.
Lade- und Entladeprinzip
Das Lade- und Entladeprinzip des LiFePO4-Batterie-Energiespeichersystems: In der Ladephase lädt die intermittierende Stromversorgung oder das Stromnetz den Energiespeicher auf. Der Wechselstrom wird durch den Gleichrichter in Gleichstrom gleichgerichtet, um das Energiespeicherbatteriemodul aufzuladen und dann Energie zu speichern. In der Entladephase entlädt sich der Energiespeicher an das Netz oder die Last. Der Gleichstrom wird durch den Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Und die Wechselrichterleistung wird vom zentralen Überwachungssystem gesteuert, das eine stabile Leistungsabgabe an das Netz oder die Last liefern kann.
