Lithium-Eisenphosphat-Batterien Der vollständige Name lautet Lithium-Eisen-Phosphat. Lithium-Ionen-Batterien. Dieser Name ist zu lang und wird als Lithium-Eisen-Phosphat bezeichnet. Da seine Leistung besonders für Power-Anwendungen geeignet ist, wird dem Namen das Wort "Power" hinzugefügt, dh Lithium-Eisen-Phosphat-Power-Batterie. Manche Leute nennen es auch "Lithium-Eisen (LiFe) Power-Batterie".

Arbeitsprinzipien

Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie bezieht sich auf die Lithium-Ionen-Batterie, die Lithium-Eisen-Phosphat als positives Elektrodenmaterial verwendet. Die Hauptkathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien sind Lithiumkobaltat, Lithiummanganat, Lithiumnickelat, ternäre Materialien, Lithiumeisenphosphat und so weiter. Darunter ist Lithiumcobaltat derzeit das meistverwendete Kathodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien.

Bedeutung

An der Metallbörse ist Kobalt (Co) am teuersten und wird nicht in großen Mengen gelagert, Nickel (Ni) und Mangan (Mn) sind billiger, während Eisen (Fe) in großen Mengen gelagert wird. Auch der Preis des Kathodenmaterials entspricht den Preisnotierungen für diese Metalle. Daher sollten Lithium-Ionen-Batterien mit LiFePO4-Kathodenmaterial recht günstig sein. Ein weiteres Merkmal davon ist, dass es umweltfreundlich und umweltfreundlich ist.

Anforderungen an eine wiederaufladbare Batterie sind: hohe Kapazität, hohe Ausgangsspannung, gute Lade- und Entladezyklusleistung, stabile Ausgangsspannung, Hochstromladung und -entladung, elektrochemische Stabilität, Gebrauchssicherheit (nicht durch Überladung, Überentladung und Kurzschluss und andere unsachgemäßer Betrieb durch Verbrennung oder Explosion), großer Betriebstemperaturbereich, ungiftig oder weniger toxisch, keine Umweltbelastung. LiFePO4 als positive Elektrode von Lithiumeisenphosphat in diesen Leistungsanforderungen ist gut, insbesondere bei der Entladung mit großer Entladungsrate (Entladung von 5 ~ 10 ° C), glatter Entladungsspannung, Sicherheit (keine Verbrennung, keine Explosion), Lebensdauer (Anzahl der Zyklen) , keine Verschmutzung der Umwelt, es ist das Beste, ist die beste aktuelle Batterie mit hoher Ausgangsleistung.

Struktur und Arbeitsprinzipien

LiFePO4 wird als positives Ende der Batterie verwendet und ist durch eine Aluminiumfolie mit dem positiven Ende der Batterie verbunden. In der Mitte befindet sich eine polymere Membran, die das positive Ende vom negativen Ende trennt, aber das Lithiumion Li passieren kann, aber nicht das Elektron e-. Auf der rechten Seite befindet sich das negative Ende der Batterie, das aus Kohlenstoff (Graphit) besteht und durch eine Kupferfolie mit dem negativen Ende der Batterie verbunden ist. Zwischen Ober- und Unterseite der Zelle befindet sich der Elektrolyt der Zelle, der durch ein Metallgehäuse hermetisch verschlossen ist.

In LiFePO4-Batterien wandert das Lithiumion Li in der positiven Elektrode während des Ladevorgangs durch die Polymermembran in Richtung der negativen Elektrode; Während der Entladung wandert das Lithiumion Li in der negativen Elektrode durch das Diaphragma in Richtung der positiven Elektrode. Li-Ionen-Akkus sind nach Lithium-Ionen benannt, die beim Laden und Entladen hin und her wandern.

Schlüsselleistung

LiFePO4-Akkus haben eine Nennspannung von 3,2 V, eine Ladeschlussspannung von 3,6 V und eine Entladeschlussspannung von 2,0 V. Aufgrund von Unterschieden in Qualität und Verarbeitung der verwendeten positiven und negativen Elektrodenmaterialien und Elektrolytmaterialien gibt es Unterschiede zwischen den einzelnen Herstellern sind einige Unterschiede in der Leistung. Beispielsweise variiert die Kapazität des gleichen Modells (Standardakku im gleichen Paket) erheblich (10 % bis 20 %).

Es sollte hier beachtet werden, dass es einige Unterschiede in den verschiedenen Leistungsparametern von Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien geben wird, die von verschiedenen Fabriken hergestellt werden; Darüber hinaus sind einige Batterieeigenschaften nicht enthalten, wie z. B. Innenwiderstand, Selbstentladungsrate, Lade- und Entladetemperatur der Batterie.

Die Kapazität von Lithium-Eisenphosphat-Power-Akkus ist sehr unterschiedlich und lässt sich in drei Kategorien einteilen: kleine mit wenigen Nullen bis zu einigen mAh, mittlere mit einigen zehn mAh und große mit einigen hundert mAh. Es gibt auch einige Unterschiede in ähnlichen Parametern zwischen den verschiedenen Batterietypen.

Überentladung auf Nullspannungstest.

Ein Entladungstest auf Nullspannung wurde unter Verwendung einer STL18650 (1100 mAh) Lithium-Eisenphosphat-Leistungszelle durchgeführt. Testbedingungen: Die 1100-mAh-STL wurde mit einer Laderate von 0,5 °C geladen und dann mit einer Entladerate von 1,0 °C entladen, bis die Batteriespannung 0 °C betrug die andere Gruppe wurde 30 Tage gelagert; nach Ablauf der Lagerzeit wurden die Batterien mit 0,5C Ladestrom befüllt und anschließend mit 1,0C entladen. Vergleichen Sie abschließend den Unterschied zwischen den beiden Arten von Nullspannungsspeicherperioden.

Die Ergebnisse des Tests waren, dass die Batterie nach 7 Tagen Nullspannungslagerung keine Lecks, gute Leistung und 100 % Kapazität aufwies; Nach 30 Tagen Lagerung gab es keine Lecks, gutLeistung und 98 % Kapazität; nach 30 tagen lagerung hat der akku dann 3 lade-/entladezyklen durchlaufen und die kapazität war wieder bei 100%.