Compreensão rápida das características e parâmetros de seis baterias de lítio comuns (5/6)

March 18, 2019

Fosfato do ferro do lítio (LiFePO 4)

 

Em 1996, a Universidade do Texas descobriu que o fosfato poderia ser usado como o material do cátodo para baterias de lítio recarregáveis. O fosfato do lítio tem boas propriedades eletroquímicas e a baixa resistência. Isto é conseguido por materiais do cátodo do fosfato do nanômetro. As vantagens principais são vida de ciclo atual e longa avaliada elevação, boa estabilidade térmica, segurança aumentada e tolerância ao abuso.

 

Se mantido na alta tensão por muito tempo, o fosfato do lítio é mais tolerante a todas as circunstâncias de carregamento e tem menos esforço do que outros sistemas do íon do lítio. A desvantagem é que a tensão nominal mais baixa da bateria 3.2V faz a energia específica mais baixa do que aquela da bateria cobalto-lubrificada do lítio-íon. Para a maioria de baterias, a baixa temperatura diminui o desempenho, e uma mais alta temperatura do armazenamento encurta a vida útil, incluindo o fosfato do lítio. O fosfato do lítio tem uma auto-descarga mais alta do que outras baterias do lítio-íon, que podem conduzir aos problemas do envelhecimento e do equilíbrio. Embora possa ser compensado usando as baterias de alta qualidade ou sistemas de gestão avançados da bateria, ambos os métodos aumentam o custo de blocos da bateria. A vida da bateria é muito sensível às impurezas no processo de manufatura e não pode suportar a lubrificação da água. Devido à existência de impurezas da água, algumas baterias têm uma vida mínima de somente 50 ciclos. Figura 9 resume as propriedades do fosfato do lítio.

 

O fosfato do lítio é de uso geral substituir baterias acidificadas ao chumbo do acionador de partida. Quatro baterias da série produzem 12.80V, similar a seis baterias 2V acidificadas ao chumbo. O veículo carrega o acidificado ao chumbo a 14.40V (2.40V/battery) e mantém o estado da carga de flutuação. A carga de flutuação é projetada manter o nível completo da carga e impedir o sulfation de baterias acidificadas ao chumbo.

 

Conectando quatro baterias do fosfato do lítio em série, a tensão de cada bateria é 3.60V, que é a tensão de carga completa correta. Neste momento, a carga deve ser desligada, mas continua a carregar ao conduzir. O fosfato do lítio tolera algum sobrecarregamento; contudo, o esforço mecânico de baterias do fosfato do lítio pode aumentar porque a maioria de veículos mantêm uma tensão de 14.40V por muito tempo durante viagens longas. O tempo o dirá nós quanto tempo o fosfato do lítio pode suportar o sobrecarregamento como um substituto para baterias acidificadas ao chumbo. A baixa temperatura igualmente reduz o desempenho dos íons do lítio, que podem afetar a capacidade startup em casos extremos.

Figura 9: Diagrama da aranha de baterias típicas do fosfato do lítio.

O fosfato do lítio tem a boa segurança e longa vida, energia específica do moderado e capacidade aumentada da auto-descarga.

Fornecido por Cadex

Exposição sumária

Fosfato do ferro do lítio: LiFePO4 cátodo, ânodo da grafite

Abreviatura: LFP ou fosfato do lítio, começado em 1996

Tensão 3,20, valor nominal 3.30V; Escala de funcionamento típica 2.5-3.65V

Energia específica (capacidade) 90-120 Wh/kg

(Taxa de C) 1C de carregamento típico, carregando a 3.65V; um tempo de carregamento típico de 3 horas

A descarga (taxa) 1C de C, 25C é praticável em alguns núcleos; pulso 40A (2s); interrupção 2.50V (dano causado por menos do que 2V)

Vida de ciclo 1000-2000 (dependente da profundidade e da temperatura da descarga)

Fugitivo térmico 270 C (F) a bateria 518 é muito segura mesmo se está completa da eletricidade.

Encenações da aplicação para as aplicações portáteis e fixas que exigem a corrente e a durabilidade altas da carga

Nota: Curva de descarga muito lisa da tensão mas baixa capacidade. Mais seguro

Um dos íons do lítio. Para mercados especiais. Auto-descarga alta.

Tabela 10: Características do fosfato do ferro do lítio