Altı Ortak Lityum Pilin Karakteristiklerini ve Parametrelerini Hızlı Anlama (5/6)

1996 yılında, Texas Üniversitesi, fosfatın şarj edilebilir lityum piller için katod malzemesi olarak kullanılabileceğini keşfetti. Lityum fosfat iyi elektrokimyasal özelliklere ve düşük dirence sahiptir. Bu nanometre fosfat katot malzemeleriyle sağlanır. Başlıca avantajları, yüksek nominal akım ve uzun çevrim ömrü, iyi termal stabilite, gelişmiş güvenlik ve kötüye kullanıma toleransıdır.

Uzun süre yüksek voltajda tutulursa, lityum fosfat tüm şarj koşullarına daha toleranslıdır ve diğer lityum iyon sistemlerinden daha az strese sahiptir. Dezavantajı, 3.2V akünün düşük nominal voltajının, spesifik enerjiyi kobalt katkılı lityum-iyon akününkinden daha düşük yapmasıdır. Çoğu pil için düşük sıcaklık performansı düşürür ve daha yüksek depolama sıcaklığı, lityum fosfat dahil olmak üzere servis ömrünü kısaltır. Lityum fosfat, diğer lityum-iyon akülerden daha fazla kendiliğinden deşarj olup yaşlanma ve dengeleme sorunlarına yol açabilir. Yüksek kaliteli piller veya gelişmiş pil yönetim sistemleri kullanılarak telafi edilebilse de, her iki yöntem de pil paketlerinin maliyetini arttırır. Akü ömrü, imalat sürecindeki yabancı maddelere karşı çok hassastır ve su dopingine dayanamaz. Su safsızlıklarının varlığı nedeniyle, bazı bataryaların minimum ömrü sadece 50 döngüdür. Şekil 9, lityum fosfatın özelliklerini özetlemektedir.

Lityum fosfat genellikle kurşun-asit marş bataryalarının yerine kullanılır. Dört seri batarya, altı adet 2V kurşun-asit bataryaya benzer şekilde 12.80V üretir. Araç kurşun asidi 14.40V'a (2.40V / akü) kadar şarj eder ve değişken şarj durumunu korur. Yüzer şarj tam şarj seviyesini korumak ve kurşun-asit bataryaların sülfatlanmasını önlemek için tasarlanmıştır.

Dört lityum fosfat bataryayı seri bağlayarak her bir bataryanın voltajı tam şarj voltajı olan 3,60V'dur. Bu noktada, şarj bağlantısı kesilmelidir, ancak sürüş sırasında şarj olmaya devam edilmelidir. Lityum fosfat aşırı yüklenmeye tolerans gösterir; bununla birlikte, lityum fosfat pillerin mekanik gerilimi artabilir, çünkü çoğu araç uzun yolculuklar sırasında uzun süre 14.40V'lık bir gerilim korur. Zaman bize, lityum fosfatın kurşun-asit aküler için bir yedek olarak aşırı şarj olmaya ne kadar süre dayanabileceğini söyleyecektir. Düşük sıcaklık aynı zamanda aşırı durumlarda başlatma kabiliyetini etkileyebilecek olan lityum iyonlarının performansını da azaltır.

Şekil 9: Tipik lityum fosfat pillerin örümcek diyagramı.

Lityum fosfat iyi güvenlik ve uzun ömür, orta derecede spesifik enerji ve gelişmiş kendi kendine deşarj özelliğine sahiptir.

Cadex tarafından sağlanmıştır

Özet tablosu

Lityum demir fosfat: LiFePO4 katot, grafit anot

Kısaltma: LFP veya lityum fosfat, 1996'da başladı

Gerilim 3.20, nominal değer 3.30V; Tipik çalışma aralığı 2.5-3.65V

Özgül enerji (kapasite) 90-120 Wh / kg

Şarj (C hızı) tipik olarak 1C, 3.65V'ye şarj; Tipik 3 saatlik şarj süresi

Boşalma (C oranı) 1C, 25C bazı çekirdeklerde uygulanabilir; 40A darbesi (2s); 2,50V kesme (2V'den daha az kaynaklanan hasar)

Çevrim Ömrü 1000-2000 (Boşalma Derinliği ve Sıcaklığına Bağlı)

Termal kaçak 270 C (518 F) pil, elektrikle dolu olsa bile çok güvenlidir.

Yüksek yük akımı ve dayanıklılık gerektiren taşınabilir ve sabit uygulamalar için uygulama senaryoları

Not: Çok yassı voltaj deşarj eğrisi ancak düşük kapasite. güvenli

Lityum iyonlarından biri. Özel pazarlar için. Yüksek kendiliğinden deşarj.

Tablo 10: Lityum demir fosfatın özellikleri