Comprensión rápida de características y parámetros de seis baterías de litio comunes (5/6)

March 18, 2019

Fosfato del hierro del litio (LiFePO 4)

 

En 1996, la Universidad de Texas descubrió que el fosfato se podría utilizar como material del cátodo para las baterías de litio recargables. El fosfato del litio tiene buenas propiedades electroquímicas y resistencia baja. Esto es alcanzada por los materiales del cátodo del fosfato del nanómetro. Las ventajas principales son vida de ciclo actual y larga arriba clasificada, buena estabilidad termal, seguridad aumentada y tolerancia al abuso.

 

Si está guardado en el alto voltaje durante mucho tiempo, el fosfato del litio es más tolerante a todas las condiciones de carga y tiene menos tensión que otros sistemas de la ión de litio. La desventaja es que el voltaje nominal más bajo de la batería 3.2V hace la energía específica más baja que la de la batería de ión de litio cobalto-dopada. Para la mayoría de las baterías, la baja temperatura disminuye funcionamiento, y una temperatura de almacenamiento más alta acorta vida de servicio, incluyendo el fosfato del litio. El fosfato del litio tiene autodescarga más alta que otras baterías de ión de litio, que pueden llevar a los problemas del envejecimiento y de la balanza. Aunque pueda ser compensado usando las baterías de alta calidad o los sistemas de gestión avanzados de la batería, ambos métodos aumentan el coste de baterías. La vida de batería es muy sensible a las impurezas en el proceso de fabricación y no puede soportar el doping del agua. Debido a la existencia de las impurezas del agua, algunas baterías tienen una vida mínima de solamente 50 ciclos. El cuadro 9 resume las propiedades del fosfato del litio.

 

El fosfato del litio es de uso general substituir las baterías de plomo del arrancador. Cuatro baterías de la serie producen 12.80V, similar a seis baterías de plomo 2V. El vehículo carga el de plomo a 14.40V (2.40V/battery) y mantiene el estado de la carga de flotación. La carga de flotación se diseña para mantener el nivel completo de la carga y para prevenir la sulfatación de baterías de plomo.

 

Conectando cuatro baterías del fosfato del litio en serie, el voltaje de cada batería es 3.60V, que es el voltaje de carga completo correcto. A este punto, la carga debe ser disconnected, pero continúa cargando mientras que conduce. El fosfato del litio tolera cierto cobrar excesivamente; sin embargo, la tensión mecánica de las baterías del fosfato del litio puede aumentar porque la mayoría de los vehículos mantienen un voltaje de 14.40V durante mucho tiempo durante viajes largos. El tiempo dirá nosotros cuánto tiempo el fosfato del litio puede soportar cobrar excesivamente como substituto para las baterías de plomo. La baja temperatura también reduce el funcionamiento de las iones de litio, que pueden afectar a la capacidad de lanzamiento en casos extremos.

Cuadro 9: Diagrama de la araña de las baterías típicas del fosfato del litio.

El fosfato del litio tiene buena seguridad y larga vida, energía específica del moderado y capacidad aumentada de la autodescarga.

Proporcionado por Cadex

Tabla sumaria

Fosfato del hierro del litio: LiFePO4 cátodo, ánodo del grafito

Abreviatura: LFP o fosfato del litio, comenzado en 1996

Voltaje 3,20, valor nominal 3.30V; Rango de operación típico 2.5-3.65V

Energía específica (capacidad) 90-120 Wh/kg

(Tarifa de C) 1C de carga típico, cargando a 3.65V; tiempo de carga de tres horas típico

La descarga (tarifa) de C 1C, 25C es posible en algunos corazones; pulso 40A (2s); atajo 2.50V (daño causado por menos que 2V)

Vida de ciclo 1000-2000 (dependiente en profundidad y temperatura de la descarga)

Fugitivo termal 270 C (F) la batería 518 es muy segura incluso si es llena de electricidad.

Escenarios del uso para los usos portátiles y fijos que requieren la altas corriente y durabilidad de la carga

Nota: Curva de descarga muy plana del voltaje pero capacidad baja. El más seguro

Una de las iones de litio. Para los mercados especiales. Alta autodescarga.

Cuadro 10: Características del fosfato del hierro del litio