Ⅰ:ภาพรวมของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LiFePO4)
แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) คืออะไร? แบตเตอรี่ LiFePO4 ใช้ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุขั้วบวก แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ LiFePO4 หนึ่งก้อนคือ 3.2V และแรงดันตัดการชาร์จคือ 3.6V~3.65V LiFePO4 รองรับการขยายตัวและจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าขนาดใหญ่หลังจากสร้างระบบจัดเก็บพลังงาน ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ LiFePO4 ประกอบด้วยชุดแบตเตอรี่ LiFePO4, ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS), วงจรเรียงกระแส, อินเวอร์เตอร์, ระบบตรวจสอบส่วนกลาง, หม้อแปลง ฯลฯ
อย่างที่เราทราบกันดีว่าความนิยมในตลาดยังคงเพิ่มขึ้นซึ่งกำหนดโดยคุณสมบัติของแบตเตอรี่ LiFePO4:
1. ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดี, วงจรชีวิตที่ยาวนาน, ไม่มีการเผาไหม้และไม่มีการระเบิดเมื่อชาร์จมากเกินไป;
2. ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง, อุณหภูมิในการทำงาน 20 องศา ~ 70 องศา;
3. อายุการใช้งานยาวนาน มากกว่าหรือเท่ากับ 4,000 เท่า
4. ชาร์จเร็วด้วยความสามารถในการชาร์จเร็ว 1C-5C อย่างมาก
ลดเวลาในการชาร์จ
5. แรงดันใช้งานสูงและความหนาแน่นของพลังงานสูง
6. การปกป้องสิ่งแวดล้อมและสิ่งแวดล้อม ไม่มีสารอันตราย ไม่มีมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
7. ประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญ พลังงานหมุนเวียน
Ⅱ: ลักษณะโครงสร้างของแบตเตอรี่ LiFePO4:
1. อิเล็กโทรดบวก: LiFePO4 ที่มีโครงสร้างโอลิวีน อิเล็กโทรดบวกเชื่อมต่อฟอยล์อลูมิเนียม
2. ขั้วลบ: ประกอบด้วยคาร์บอนหรือกราไฟต์ ขั้วลบเชื่อมต่อฟอยล์ทองแดง
3. ไดอะแฟรม: ไดอะแฟรมแยกแบตเตอรี่ออกจากขั้วบวก วัสดุไดอะแฟรมเป็นโพลิเมอร์
4. อิเล็กโทรไลต์: เช่น ลิเธียมเฮกซาฟลูออโรฟอสเฟต ลิเธียมเปอร์คลอเรต ลิเธียมเตตระฟลูออโรบอเรต เป็นต้น
5. อิเล็กโทรไลต์: เอทิลีนคาร์บอเนต, โพรพิลีนคาร์บอเนต, ไดเมทิลคาร์บอเนต, เอทิลบิวทิเรต, ฟลูออโรเอทิลีนคาร์บอเนต, ลิเธียมบิส-ออกซาเลตบอเรต, ลิเธียมเฮกซาฟลูออโรฟอสเฟต
6. วัสดุฉนวน วาล์วนิรภัย แหวนซีล เปลือกหอย ฯลฯ
Ⅲ: หลักการชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่ LiFePO4
โดยสรุป ในระหว่างกระบวนการชาร์จ ลิเธียมไอออน Li บวกในขั้วบวก LiFePO4 จะย้ายไปยังขั้วลบผ่านตัวแยกโพลิเมอร์ ในระหว่างกระบวนการคายประจุ ลิเธียมไอออน Li บวกในขั้วลบจะย้ายไปยังขั้วบวกอีกครั้งผ่านตัวคั่น
หลักการชาร์จ: เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ ไอออนลิเธียมจะย้ายจากคริสตัล LiFePO4 ไปยังพื้นผิวคริสตัล ภายใต้แรงสนามไฟฟ้า Li plus จะเข้าสู่อิเล็กโทรไลต์ ผ่านตัวแยก จากนั้นเคลื่อนตัวไปยังพื้นผิวของผลึกกราไฟต์ผ่านอิเล็กโทรไลต์ แล้วแทรกเข้าไปในกราไฟต์แลตทิซ อิเล็กตรอนจะไหลไปยังตัวเก็บฟอยล์อะลูมิเนียมผ่านตัวนำ ผ่านแท็บ ขั้วบวก วงจรภายนอก ขั้วลบ และขั้วลบ ไหลไปยังตัวสะสมฟอยล์ทองแดงของขั้วลบ สุดท้ายจะไหลไปยังขั้วลบกราไฟท์ผ่านตัวนำเพื่อทำให้ประจุของขั้วลบสมดุล หลังจากที่ลิเธียมไอออนถูกกำจัดอินเทอร์คาเลตจากลิเธียมไอรอนฟอสเฟตแล้ว ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตจะเปลี่ยนเป็นไอรอนฟอสเฟต
หลักการคายประจุ: เมื่อคายประจุแบตเตอรี่ ลิเธียมไอออนจะถูกกำจัดอินเทอร์คาเลตออกจากผลึกกราไฟต์ เข้าสู่อิเล็กโทรไลต์ แล้วผ่านตัวคั่น ย้ายไปยังพื้นผิวของผลึกลิเธียมเหล็กฟอสเฟตผ่านอิเล็กโทรไลต์ แล้วใส่กลับเข้าไปในโครงตาข่าย ของลิเธียมเหล็กฟอสเฟต อิเล็กตรอนไหลไปยังตัวเก็บฟอยล์ทองแดงผ่านตัวนำ และไหลไปยังตัวเก็บฟอยล์อะลูมิเนียมของขั้วบวกผ่านแท็บ ขั้วลบแบตเตอรี่ วงจรภายนอก ขั้วบวก และขั้วบวก จากนั้นไหลไปยังขั้วบวกของลิเธียมเหล็กฟอสเฟตผ่านตัวนำและประจุบวกจะสมดุล หลังจากที่ลิเธียมไอออนแทรกเข้าไปในผลึกเหล็กฟอสเฟตแล้ว ฟอสเฟตเหล็กจะเปลี่ยนเป็นลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
หลักการชาร์จและคายประจุ
หลักการชาร์จและการคายประจุของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ LiFePO4: ในขั้นตอนการชาร์จ แหล่งจ่ายไฟไม่ต่อเนื่องหรือกริดพลังงานจะชาร์จระบบจัดเก็บพลังงาน กระแสสลับจะถูกแก้ไขเป็นกระแสตรงผ่านวงจรเรียงกระแสเพื่อชาร์จโมดูลแบตเตอรี่เก็บพลังงาน จากนั้นจึงเก็บพลังงานไว้ ในขั้นตอนการคายประจุ ระบบจัดเก็บพลังงานจะคายประจุไปยังกริดหรือโหลด ไฟฟ้ากระแสตรงแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับผ่านอินเวอร์เตอร์ และเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์จะถูกควบคุมโดยระบบตรวจสอบส่วนกลาง ซึ่งสามารถให้เอาต์พุตกำลังที่เสถียรไปยังกริดหรือโหลด
