Comprensione rapida delle caratteristiche ed i parametri di sei batterie al litio comuni (5/6)

Fosfato del ferro del litio (LiFePO 4)

Nel 1996, l'università del Texas ha scoperto che il fosfato potrebbe essere usato come materiale del catodo per le batterie al litio ricaricabili. Il fosfato del litio ha le buone proprietà elettrochimiche e resistenza bassa. Ciò è raggiunta dai materiali del catodo del fosfato di nanometro. I vantaggi principali sono alta corrente nominale e vita di ciclo lunga, la buona stabilità termica, la sicurezza accresciuta e tolleranza ad abuso.

Se tenuto a lungo ad alta tensione, il fosfato del litio è più tollerante a tutte le circostanze di carico ed ha meno sforzo che altri sistemi dello ione del litio. Lo svantaggio è che la tensione nominale più bassa della batteria 3.2V rende l'energia specifica più bassa di quella dell'Accumulatore litio-ione cobalto-verniciato. Per la maggior parte delle batterie, la bassa temperatura fa diminuire la prestazione e il più alta temperatura di stoccaggio accorcia il tempo di impiego, compreso il fosfato del litio. Il fosfato del litio ha più alta autoscarica che altri Accumulatori liti-ione, che possono condurre ai problemi dell'equilibrio ed invecchiare. Sebbene possa essere compensato usando le batterie di alta qualità o i sistemi di gestione avanzati della batteria, entrambi i metodi aumentano il costo dei pacchetti della batteria. La durata di vita della batteria è molto sensibile alle impurità nel processo di fabbricazione e non può resistere alla verniciatura dell'acqua. A causa dell'esistenza delle impurità dell'acqua, alcune batterie hanno una durata minima di soltanto 50 cicli. Figura 9 riassume le proprietà del fosfato del litio.

Il fosfato del litio è comunemente usato sostituire le batterie acide al piombo del dispositivo d'avviamento. Quattro batterie di serie producono 12.80V, simile a sei batterie al piombo 2V. Il veicolo carica l'acido al piombo a 14.40V (2.40V/battery) e mantiene lo stato del Floating charge. Il Floating charge è destinato per mantenere il livello tutto spesato e per impedire il sulfation delle batterie al piombo.

Collegando quattro batterie del fosfato del litio in serie, la tensione di ogni batteria è 3.60V, che è la tensione tutto spesata corretta. A questo punto, la tassa dovrebbe essere staccata, ma continua a caricarsi mentre guida. Il fosfato del litio tollera un certo sovraccarico; tuttavia, lo sforzo meccanico delle batterie del fosfato del litio può aumentare perché la maggior parte dei veicoli mantengono una tensione di 14.40V a lungo durante i viaggi lunghi. Chi vivrà vedrà noi quanto tempo il fosfato del litio può resistere al sovraccarico come sostituto per le batterie al piombo. La bassa temperatura inoltre riduce la prestazione degli ioni del litio, che possono colpire l'abilità startup in casi estremi.

Figura 9: Diagramma del ragno delle batterie tipiche del fosfato del litio.

Il fosfato del litio ha buona sicurezza e lunga vita, energia specifica del moderato ed abilità migliorata di autoscarica.

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Tabella ricapitolativa

Fosfato del ferro del litio: LiFePO4 catodo, anodo della grafite

Abbreviazione: LFP o fosfato del litio, iniziato nel 1996

Tensione 3,20, valore nominale 3.30V; Raggio d'azione tipico 2.5-3.65V

Energia specifica (capacità) 90-120 Wh/kg

(Tasso di C) 1C di carico tipico, facendo pagare a 3.65V; tempo di carico di tre ore tipico

Lo scarico (tasso) di C 1C, 25C è fattibile su alcuni centri; 40A impulso (2s); 2.50V taglio (danno causato da di meno che 2V)

Vita di ciclo 1000-2000 (dipendente da profondità e dalla temperatura di scarico)

Instabilità termica 270 C (F) la batteria 518 è molto sicura anche se è piena dell'elettricità.

Scenari di applicazione per le applicazioni portatili e fisse che richiedono l'alte corrente e durevolezza del carico

Nota: Curva di scarico molto piana di tensione ma capacità bassa. Il più sicuro

Uno degli ioni del litio. Per i mercati speciali. Alta autoscarica.

Tabella 10: Caratteristiche del fosfato del ferro del litio