Ⅰ:Descripción general de las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4)
¿Qué es una batería de fosfato de hierro y litio (LiFePO4)? La batería LiFePO4 utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. El voltaje nominal de una sola batería LiFePO4 es de 3,2 V y el voltaje de corte de carga es de 3,6 V~3,65 V. LiFePO4 admite la expansión y almacena energía eléctrica a gran escala después de formar un sistema de almacenamiento de energía. El sistema de almacenamiento de energía de la batería LiFePO4 consiste en un paquete de baterías LiFePO4, un sistema de administración de baterías (BMS), un rectificador, un inversor, un sistema de monitoreo central, un transformador, etc.
Como todos sabemos, la popularidad del mercado sigue aumentando, lo que viene determinado por las características de la batería LiFePO4:
1. Buen rendimiento de seguridad, larga vida útil, sin quemaduras ni explosiones cuando se sobrecarga;
2. Buen rendimiento a altas temperaturas, rango de temperatura de trabajo de 20 grados ~ 70 grados;
3. Ciclo de vida largo, mayor o igual a 4000 veces;
4. Carga rápida, con capacidad de carga rápida de 1C-5C, significativamente
acortar el tiempo de carga;
5. Alto voltaje de trabajo y alta densidad de energía.
6. Protección verde y ambiental, sin sustancias nocivas, sin contaminación del medio ambiente;
7. Beneficios económicos significativos, energía renovable;
Ⅱ: Las características estructurales de la batería LiFePO4:
1. Electrodo positivo: LiFePO4 con estructura de olivino, el electrodo positivo conecta papel de aluminio;
2. Electrodo negativo: compuesto de carbono o grafito; el electrodo negativo conecta una lámina de cobre.
3. Diafragma: El diafragma separa la batería del electrodo positivo; el material del diafragma es un polímero;
4. Electrolitos: como hexafluorofosfato de litio, perclorato de litio, tetrafluoroborato de litio, etc.
5. Electrolito: carbonato de etileno, carbonato de propileno, carbonato de dimetilo, butirato de etilo, carbonato de fluoroetileno, borato de bis-oxalato de litio, hexafluorofosfato de litio.
6. Materiales de aislamiento, válvulas de seguridad, anillos de sellado, carcasas, etc.
Ⅲ:El principio de carga y descarga de la batería LiFePO4
En resumen, durante el proceso de carga, los iones de litio Li plus en el electrodo positivo de LiFePO4 migran al electrodo negativo a través del separador de polímero; durante el proceso de descarga, los iones de litio Li plus en el electrodo negativo migran nuevamente al electrodo positivo a través del separador.
Principio de carga: cuando la batería se carga, los iones de litio migran desde el cristal LiFePO4 a la superficie del cristal. Bajo la fuerza del campo eléctrico, Li plus ingresa al electrolito, pasa a través del separador, luego migra a la superficie del cristal de grafito a través del electrolito y luego se intercala en la red de grafito. Los electrones fluyen al colector de papel de aluminio a través del conductor. Pase a través de la pestaña, el polo positivo, el circuito externo, el polo negativo y el polo negativo, fluyendo hacia el colector de lámina de cobre del polo negativo. Finalmente, fluye hacia el electrodo negativo de grafito a través del conductor para equilibrar la carga del electrodo negativo. Después de que los iones de litio se desintercalen del fosfato de hierro y litio, el fosfato de hierro y litio se convierte en fosfato de hierro.
Principio de descarga: cuando la batería se descarga, los iones de litio se desintercalan del cristal de grafito, ingresan al electrolito y luego pasan a través del separador, migran a la superficie del cristal de fosfato de hierro y litio a través del electrolito y luego se reinsertan en la red. de fosfato de hierro y litio. Los electrones fluyen hacia el colector de láminas de cobre a través del conductor. Y fluya al colector de papel de aluminio del electrodo positivo a través de la lengüeta, el polo negativo de la batería, un circuito externo, el polo positivo y el polo positivo. Luego fluya hacia el polo positivo de fosfato de hierro y litio a través del conductor y la carga positiva se equilibrará. Después de que los iones de litio se intercalan en el cristal de fosfato de hierro, el fosfato de hierro se convierte en fosfato de hierro y litio.
Principio de carga y descarga
El principio de carga y descarga del sistema de almacenamiento de energía de la batería LiFePO4: en la etapa de carga, la fuente de alimentación intermitente o la red eléctrica carga el sistema de almacenamiento de energía. La corriente alterna se rectifica en corriente continua a través del rectificador para cargar el módulo de batería de almacenamiento de energía y luego almacenar energía. En la etapa de descarga, el sistema de almacenamiento de energía descarga a la red o carga. La energía de CC se convierte en energía de CA a través del inversor. Y la salida del inversor está controlada por el sistema de monitoreo central, que puede proporcionar una salida de energía estable a la red o carga.
