Litiam ceallraí fosfáit iarann: na saintréithe, cur i bhfeidhm

trealamh nua-aimseartha Tá gach lá ag éirí níos casta agus cumhachtach. dhéanamh Caighdeáin ardteicneolaíochta éileamh mór do na cadhnraí a bheidh anois a chur le chéile ardfheidhmíochta, éifeachtacht fuinnimh, agus go mbeadh soláthar méadaithe de leictreachais.

Tabhairt isteach na cineálacha nua táirgeachta trealamh leictreach, luasghéarú an phróisis - méadaíonn sé seo go léir ar éileamh leictreachais, agus is féidir cadhnraí nua-aimseartha a thuilleadh i gcónaí freagairt dóibh. Chun fhadhb seo a réiteach, tá monaróirí a roghnaíodh chun feabhas a chur ar an teicneolaíocht litiam-ian. Rugadh Dá bhrí sin an ceallraí fosfáit iarainn litiam (LiFePO4), atá ina shliocht idé-eolaíocha de cadhnraí Li-ian.

faisnéis stairiúil

LiFePO4, nó LFP, - teaghlaigh olivine mianraí nádúrtha, fuarthas amach den chéad uair i 1996 ag eolaithe ó Ollscoil Texas, John Goodenough, a bhí ag lorg bealaí chun feabhas a chur ar na foinsí cumhachta Li-ian. Is suntasach an bhfíric go bhfuil an t-mianraí a tocsaineacht níos ísle agus cobhsaíocht níos airde teirmeach ná rud ar bith ar eolas ag an am na leictreoidí.

Chomh maith le bhuail sé sa timpeallacht nádúrtha, agus bhí ar chostas níos ísle. Ba é an míbhuntáiste is mó de na leictreoidí ar bhonn LiFePO4 a bhfuil toilleadh leictreach beag, agus sin an fáth go bhfuil litiam ceallraí fosfáit iarainn scor de a fhorbairt.

Bhí arís taighde sa treo seo sa bhliain 2003 ag an Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts. Tá foireann de eolaithe ag obair ar chruthú ceallraí bunúsach nua a bheadh a bheith ina mhalairt ar an chuid is mó chun cinn ag an cadhnraí am, Li-ian. An tionscadal suim acu i cuideachtaí móra ar nós Motorola agus Qualcomm, a thug ar theacht chun cinn ceallraí le heilimintí LiFePO4 chatóid.

LiFePO4 ceallraí ar bhonn

An cineál cadhnraí Úsáideann an teicneolaíocht céanna chun leictreachas a tháirgeadh, agus an gnáth cealla litiam-ian dúinn. Mar sin féin, tá roinnt difríochtaí suntasacha eatarthu. Gcéad dul síos, ag úsáid a gcineál féin BMS - Córas bainistíochta a chosnaíonn an ceallraí leictreach ó overcharging agus a urscaoileadh domhain fheabhsaíonn, marthanacht agus déanann an fhoinse fuinnimh níos cobhsaí.

Dara dul síos, LiFePO4, murab ionann agus LiCoO2, níos lú tocsaineach. Bhfíric cead a sheachaint roinnt de na fadhbanna a bhaineann le truailliú comhshaoil. Go háirithe leis na hastaíochtaí cóbalt a laghdú mar gheall ar dhiúscairt míchuí na cadhnraí.

Mar fhocal scoir, mar gheall ar an easpa caighdeán aontaithe eilimintí LFP cumadóireachta ceimiceacha éagsúla, a bhfuil cúiseanna samhlacha Feidhmíochta athrú thar raon leathan. Lena chois sin, ba chóir na soláthairtí cumhachta cothabhála níos deacra agus a dhéanamh i gcomhréir le rialacha áirithe.

saintréithe teicniúla

Tá sé sin go ceallraí fosfáit iarann litiam 48 volta, 36 volta agus 60 volta a tháirgtear ag seicheamhach idirnascadh na cealla aonair, ós rud é nach féidir leis an voltas uasta i gceann LFP-alt níos mó ná 3.65 V. Mar sin, d'fhéadfadh go suntasach ar fheidhmíocht gach ceallraí éagsúil óna chéile - braitheann sé ar fad ar an tionól agus ar chomhdhéanamh ceimiceach ar leith.

Maidir le Feidhmíocht anailís seo faoi bhráid luach ainmniúil amháin chillín aonair.

Tá an réadú is fearr ar an cumas gach cille aonair sa ceallraí bainte amach Everexceed. Everexceed Litiam ceallraí fosfáit iarann difriúil ar feadh an tsaoil. Gach is féidir leo a sheasamh suas go dtí 4000. Timthriallta Muirear-urscaoileadh le caillteanas de toilleadh de suas le 20%, agus tógann sé an athsholáthar na stórála fuinnimh ar siúl in 12 nóiméad. Mar gheall ar seo, is féidir linn a rá go bhfuil batairí Everexceed cheann de na hionadaithe is fearr de na LFP-eilimintí.

Buntáistí agus Míbhuntáistí

Léiríonn an buntáiste is mó de sin i bhfianaise fabhrach an ceallraí fosfáit iarann litiam, i measc ionadaithe eile den GRC, tá fad saoil. Tá a leithéid gné in ann a sheasamh níos mó ná 3,000 timthriallta aisce-urscaoileadh ag leibhéal cumhachta titeann go 30%, agus níos mó ná 2,000 - .. Má tá tite go dtí 20%. Mar gheall ar seo go bhfuil an saol ceallraí ar an meán thart ar 7 mbliana.

Is ann faoi láthair a mhuirearú Stable an dara buntáiste thábhachtach de LFP-eilimintí. Tá an voltas aschurtha agus 3.2 V go dtí go bhfuil an muirear ídithe go hiomlán. Seo a shimpliú an sreangú, deireadh leis an ngá rialtóirí voltas.

buaic atá ann faoi láthair níos airde - an tríú cuid de a n-bhuntáiste. Ceadaíonn an gné an ceallraí a thabhairt dóibh cumhacht uasta fiú ag teochtaí an-íseal. Tá an maoin a spreag monaróirí feithiclí a úsáid litiam ceallraí fosfáit iarann mar an fhoinse cumhachta bunscoile nuair a thosaíonn gásailín agus díosail innill.

In éineacht leis na buntáistí, tá cadhnraí LiFePO4 mhór míbhuntáiste amháin - a mais mór agus toisí. Cuireann seo teorainn a n-úsáid i cineálacha áirithe innealra agus trealaimh leictrigh.

Gnéithe oibríochta

Má cheannaíonn tú réidh de dhéantús an cadhnraí litiam-fosfáit, na deacrachtaí leis an chothabháil agus a oibriú ní bheidh ort. Gach a bhuíochas leis an bhfíric go bhfuil na monaróirí na n-eilimintí den sórt sin a chur isteach ina BMS bord a chuireann cosc ar rómhuirir agus eilimint urscaoileadh a thabhairt don leibhéal is ísle a chosc.

Ach má tá tú ag ceannach cealla aonair (cadhnraí penlight, mar shampla), ansin caithfidh tú a bheith ag faire ar chumhacht ceallraí amháin. Nuair a titeann in aisce faoi bhun an leibhéil chriticiúil (2.00 V thíos) titim go tapa agus toilleas, rud a chiallaíonn sé dodhéanta chun recharge na cealla. Má tá tú, ar a mhalairt, a ró-mhuirearaíodh (os cionn 3.75 V), na cille bolg ach mar gheall ar na gáis a scaoileadh.

Má tá tú ag úsáid a leithéid de ceallraí le haghaidh feithicil leictreach, tar éis 100% muirir ní mór duit dhícheangal an charger ceallraí. Seachas sin, swells an ceallraí mar gheall ar supersaturation na leictreamharú.

rialacha oibriúcháin

Má tá ar intinn agat a úsáid ar cadhnraí litiam-fosfáit i mód timthriallach agus i maolán, mar shampla, mar fhoinse cumhachta-ups nó i gcomhar le ceallraí gréine, is gá duit aire a thabhairt bhaint de leibhéal aisce do 3.40-3.45 V i ngleic leis Cuidíonn an tasc chargers 'cliste' a huathoibríoch cúiteamh an chéad go hiomlán maidir le soláthar fuinnimh, agus ansin níos ísle ar an leibhéal struis.

Le linn oibriú, ní mór duit chun monatóireacht a dhéanamh an t-iarmhéid na cealla nó úsáid íocaíochta cothromaíochta speisialta (sa ceallraí, tá siad tógtha le haghaidh feithicil leictreach). éagothroime cille ar a dtugtar den sórt sin a stáit, nuair a bhíonn an voltas iomlán an gléas ag leibhéal ainmniúil, ach éiríonn an voltas cille éagsúla.

Tá an feiniméan mar gheall ar an difríocht de na frithbheart na rannóga ar leith, droch-therebetween teagmháil. Má tá na cealla voltais éagsúla, agus tá sé a n-chorr aisce-urscaoileadh, a laghdaíonn go mór an shaol seirbhíse na ceallraí.

A chur ar an ceallraí i ngníomh

Sula n-úsáideann cadhnraí fosfáit litiam chéile ó gcealla ar leith, ní mór cúram a ghlacadh córas cothromú, mar is féidir na hailt bheith ar leibhéal táille eile. Chun na críche sin leis na comhábhair idirnasctha go comhthreomhar agus iad nasctha leis an ceartaitheoir, charger. United dá bhrí sin tá sé riachtanach a ghearradh ar an cille go 3.6 V

Ag baint úsáide as ceallraí fosfáit iarann litiam haghaidh rothar leictreach, is dócha tú faoi deara go dtugann sa chéad nóiméad den ceallraí an chumhacht uasta, agus ansin an muirear ag titim go tapa go dtí an leibhéal de 3.3-3.0 V Ná ní bheidh eagla ar seo, toisc go bhfuil sé an gnáth oibriú an ceallraí . Ós rud é go an chuid is mó dá acmhainn (thart ar 90%) suite sa réimse.

Mar fhocal scoir

Is Éifeachtacht cadhnraí litiam-fosfáit 20-30% níos airde ná sin de cadhnraí eile. Ag an am céanna siad ag freastal orthu ar feadh 2-3 bliana níos faide ná foinsí cumhachta eile, chomh maith le a chur ar fáil le atá ann faoi láthair cobhsaí thar an tréimhse iomlán na hoibríochta. Aibhsíonn Gach seo na heilimintí i láthair i bhfianaise fabhrach.

Mar sin féin, beidh daoine is mó neamhaird agus ceallraí fosfáit iarann litiam. Buntáistí agus na míbhuntáistí a bhaineann le ceallraí pale roimh a n-phraghas - tá sé 5-6 huaire níos mó ná an gnáth dúinn a luaidhe-aigéad cealla. chosnaíonn an ceallraí gluaisteán ar an meán de thart ar 26 míle. Rúbal.