Ⅰ:Vue d'ensemble des batteries lithium fer phosphate (LiFePO4)
Qu'est-ce qu'une batterie au lithium fer phosphate (LiFePO4) ? La batterie LiFePO4 utilise du phosphate de fer au lithium comme matériau d'électrode positive. La tension nominale d'une seule batterie LiFePO4 est de 3,2 V et la tension de coupure de charge est de 3,6 V ~ 3,65 V. LiFePO4 prend en charge l'expansion et stocke l'énergie électrique à grande échelle après avoir formé un système de stockage d'énergie. Le système de stockage d'énergie de la batterie LiFePO4 se compose d'une batterie LiFePO4, d'un système de gestion de batterie (BMS), d'un redresseur, d'un onduleur, d'un système de surveillance central, d'un transformateur, etc.
Comme nous le savons tous, la popularité du marché continue d'augmenter, ce qui est déterminé par les caractéristiques de la batterie LiFePO4 :
1. Bonne performance de sécurité, longue durée de vie, pas de combustion et pas d'explosion en cas de surcharge ;
2. Bonne performance à haute température, plage de température de travail 20 degrés ~ 70 degrés ;
3. Longue durée de vie, supérieure ou égale à 4000 fois ;
4. Charge rapide, avec une capacité de charge rapide 1C-5C, de manière significative
raccourcir le temps de charge ;
5. Tension de fonctionnement élevée et densité d'énergie élevée
6. Protection verte et environnementale, pas de substances nocives, pas de pollution de l'environnement;
7. Retombées économiques importantes, énergies renouvelables ;
Ⅱ: Les caractéristiques structurelles de la batterie LiFePO4 :
1. Électrode positive : LiFePO4 avec structure d'olivine, l'électrode positive relie la feuille d'aluminium ;
2. Électrode négative : composée de carbone ou de graphite ; l'électrode négative relie une feuille de cuivre.
3. Diaphragme : Le diaphragme sépare la batterie de l'électrode positive ; le matériau du diaphragme est un polymère ;
4. Électrolytes : tels que l'hexafluorophosphate de lithium, le perchlorate de lithium, le tétrafluoroborate de lithium, etc.
5. Électrolyte : carbonate d'éthylène, carbonate de propylène, carbonate de diméthyle, butyrate d'éthyle, carbonate de fluoroéthylène, borate de bis-oxalate de lithium, hexafluorophosphate de lithium.
6. Matériaux d'isolation, soupapes de sécurité, bagues d'étanchéité, coquilles, etc.
Ⅲ: Le principe de charge et de décharge de la batterie LiFePO4
En bref, pendant le processus de charge, les ions lithium Li plus dans l'électrode positive LiFePO4 migrent vers l'électrode négative à travers le séparateur polymère ; pendant le processus de décharge, les ions lithium Li plus dans l'électrode négative migrent à nouveau vers l'électrode positive à travers le séparateur.
Principe de charge : Lorsque la batterie se charge, les ions lithium migrent du cristal LiFePO4 vers la surface du cristal. Sous la force du champ électrique, Li plus pénètre dans l'électrolyte, traverse le séparateur, puis migre vers la surface du cristal de graphite à travers l'électrolyte, puis s'intercale dans le réseau de graphite. Les électrons circulent vers le collecteur en feuille d'aluminium à travers le conducteur. Passez à travers la languette, le pôle positif, le circuit externe, le pôle négatif et le pôle négatif, s'écoulant vers le collecteur de feuille de cuivre du pôle négatif. Enfin, il s'écoule vers l'électrode négative en graphite à travers le conducteur pour équilibrer la charge de l'électrode négative. Une fois les ions lithium désintercalés du phosphate de fer et de lithium, le phosphate de fer et de lithium se transforme en phosphate de fer.
Principe de décharge: lorsque la batterie se décharge, les ions lithium sont désintercalés du cristal de graphite, pénètrent dans l'électrolyte, puis traversent le séparateur, migrent vers la surface du cristal de phosphate de fer au lithium à travers l'électrolyte, puis réinsèrent dans le réseau de phosphate de lithium et de fer. Les électrons circulent vers le collecteur de feuille de cuivre à travers le conducteur. Et coulez vers le collecteur de papier d'aluminium de l'électrode positive à travers la languette, le pôle négatif de la batterie, un circuit externe, le pôle positif et le pôle positif. Ensuite, coulez vers le pôle positif du phosphate de fer au lithium à travers le conducteur et la charge positive est équilibrée. Après l'intercalation des ions lithium dans le cristal de phosphate de fer, le phosphate de fer se transforme en phosphate de fer lithium.
Principe de charge et de décharge
Le principe de charge et de décharge du système de stockage d'énergie de la batterie LiFePO4 : dans la phase de charge, l'alimentation intermittente ou le réseau électrique charge le système de stockage d'énergie. Le courant alternatif est redressé en courant continu à travers le redresseur pour charger le module de batterie de stockage d'énergie puis stocker de l'énergie. Dans l'étape de décharge, le système de stockage d'énergie se décharge sur le réseau ou la charge. Le courant continu est converti en courant alternatif via l'onduleur. Et la sortie de l'onduleur est contrôlée par le système de surveillance central, qui peut fournir une puissance de sortie stable au réseau ou à la charge.
