Hiểu nhanh về các đặc điểm và thông số của sáu pin lithium thông thường (5/6)

Năm 1996, Đại học Texas đã phát hiện ra rằng phốt phát có thể được sử dụng làm vật liệu catốt cho pin lithium có thể sạc lại. Lithium phosphate có đặc tính điện hóa tốt và sức đề kháng thấp. Điều này đạt được bằng vật liệu catốt photphat nanomet. Những ưu điểm chính là tuổi thọ cao và chu kỳ dài được đánh giá cao, ổn định nhiệt tốt, tăng cường an toàn và khả năng chống lạm dụng.

Nếu được giữ ở điện áp cao trong một thời gian dài, lithium phosphate có khả năng chịu đựng tốt hơn trong mọi điều kiện sạc và ít bị căng thẳng hơn các hệ thống ion lithium khác. Nhược điểm là điện áp danh định thấp hơn của pin 3,2V làm cho năng lượng cụ thể thấp hơn so với pin lithium-ion pha tạp coban. Đối với hầu hết các loại pin, nhiệt độ thấp làm giảm hiệu suất và nhiệt độ lưu trữ cao hơn sẽ rút ngắn tuổi thọ sử dụng, bao gồm cả lithium phosphate. Lithium phosphate có khả năng tự xả cao hơn so với các loại pin lithium-ion khác, điều này có thể dẫn đến các vấn đề lão hóa và cân bằng. Mặc dù có thể được bù bằng cách sử dụng pin chất lượng cao hoặc hệ thống quản lý pin tiên tiến, cả hai phương pháp đều làm tăng chi phí cho bộ pin. Tuổi thọ pin rất nhạy cảm với tạp chất trong quá trình sản xuất và không thể chịu được pha tạp nước. Do sự tồn tại của tạp chất nước, một số pin có tuổi thọ tối thiểu chỉ 50 chu kỳ. Hình 9 tóm tắt các tính chất của lithium phosphate.

Lithium phosphate thường được sử dụng để thay thế pin khởi động axit chì. Bốn pin loạt sản xuất 12,80V, tương tự như sáu pin chì-axit 2V. Xe sạc axit chì đến 14,40V (2,40V / pin) và duy trì trạng thái sạc nổi. Sạc nổi được thiết kế để duy trì mức sạc đầy và ngăn ngừa sự sunfat của pin axit-chì.

Bằng cách kết nối bốn pin lithium phosphate nối tiếp, điện áp của mỗi pin là 3,60V, đây là điện áp sạc đầy chính xác. Tại thời điểm này, phí nên được ngắt kết nối, nhưng tiếp tục sạc trong khi lái xe. Lithium phosphate chịu được một số phụ phí; tuy nhiên, ứng suất cơ học của pin lithium phosphate có thể tăng do hầu hết các phương tiện duy trì điện áp 14,40V trong một thời gian dài trong các hành trình dài. Thời gian sẽ cho chúng ta biết bao lâu lithium phosphate có thể chịu được quá tải như là một thay thế cho pin axit-chì. Nhiệt độ thấp cũng làm giảm hiệu suất của các ion lithium, có thể ảnh hưởng đến khả năng khởi động trong các trường hợp cực đoan.

Hình 9: Sơ đồ nhện của pin lithium phosphate điển hình.

Lithium phosphate có độ an toàn tốt và tuổi thọ cao, năng lượng riêng vừa phải và tăng cường khả năng tự xả.

Được cung cấp bởi Cadex

Bảng tóm tắt

Liti sắt photphat: cực âm LiFePO4, cực dương than chì

Viết tắt: LFP hoặc lithium phosphate, bắt đầu vào năm 1996

Điện áp 3,20, giá trị danh định 3,30V; Phạm vi hoạt động điển hình 2,5-3,65V

Năng lượng riêng (công suất) 90-120 Wh / kg

Sạc (tốc độ C) 1C điển hình, sạc tới 3,65V; thời gian sạc 3 giờ thông thường

Xả (tỷ lệ C) 1C, 25C là khả thi trên một số lõi; Xung 40A (2s); Ngắt 2.50V (thiệt hại gây ra dưới 2V)

Vòng đời 1000-2000 (Phụ thuộc vào độ sâu xả và nhiệt độ)

Pin chạy trốn 270 C (518 F) rất an toàn ngay cả khi nó đầy điện.

Các kịch bản ứng dụng cho các ứng dụng di động và cố định đòi hỏi độ bền và dòng tải cao

Lưu ý: Đường cong phóng điện áp rất phẳng nhưng công suất thấp. An toàn nhất

Một trong những ion lithium. Đối với thị trường đặc biệt. Tự xả cao.

Bảng 10: Đặc điểm của lithium sắt phosphate