Qu'est-ce que la batterie Lifepo4 ?

Batteries LiFePO4, oubatteries au lithium fer phosphatedans son intégralité, sont un type de batterie lithium-ion qui utilise du lithium fer phosphate comme matériau de cathode.

Bénéficiant des principaux avantages dehaute sécurité, longue durée de vie et forte stabilité, ces batteries sont largement utilisées dans des scénarios tels que les voiturettes de golf, les systèmes de stockage d'énergie, les alimentations marines, les systèmes d'alimentation des camping-cars et divers véhicules électriques.

• Par rapport aux autres batteries-lithium-ion, le phosphate de fer et de lithium présente une structure chimique plus stable, très résistante à l'emballement thermique, même dans des conditions de fonctionnement difficiles telles que des températures élevées, une surcharge ou une décharge à courant élevé-, offrant ainsi des performances de sécurité exceptionnelles.
• Contrairement aux batteries au plomb-acide,Les batteries LiFePO₄ sont plus légères, plus rapides en termes de vitesse de charge, de plus grande capacité utilisable et de durée de vie plus longue, ce qui réduit efficacement le coût total de possession tout au long de leur durée de vie.

En conséquence, elles sont devenues actuellement l’une des solutions de batteries à énergie nouvelle les plus répandues, technologiquement matures et largement adoptées.

Que signifie LiFePO₄ ?

LiFePO₄ signifie Lithium Iron Phosphate -, un type debatterie au lithium-ionqui utilise du lithium (Li), du fer (Fe) et du phosphate (PO₄) comme matériau cathodique.

Forme complète de la batterie lifepo4 : batterie au lithium fer phosphate

Comment fonctionne une batterie LiFePO₄ ?

La plupart des explications en ligne sur le fonctionnement des batteries LiFePO₄ sontdifficile à comprendreparce qu'ils sonttrop technique et complexe. En fait, lele principe de base peut être résumé en seulement trois points clés.

Principe fondamental

La batterie stocke et libère de l'énergie enles ions lithium se déplacent entre les électrodes positives et négatives.

Processus de chargement

Les ions lithium se détachent de la cathode au lithium fer phosphate, traversent l’électrolyte à l’intérieur de la batterie et s’incrustent dans l’anode en graphite. Pendant ce temps, les électrons circulent vers l’anode via un circuit externe, complétant ainsi le stockage de l’énergie électrique.

Processus de décharge

Le processus ci-dessus s'inverse : les ions lithium se déplacent de l'anode vers la cathode et les électrons forment un courant électrique à travers le circuit externe pour alimenter les appareils connectés (tels que les systèmes de stockage d'énergie et les véhicules électriques).

Source des images :cycle de watts

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Principales caractéristiques des batteries LiFePO₄

Voici un bref aperçu des cinq avantages fondamentaux des batteries LiFePO₄. Il est important de noter qu’il s’agit de caractéristiques fondamentales et universelles et que différentes marques peuvent mettre l’accent sur certains aspects différemment. Lorsque vous choisissez une batterie, veillez à bien prendre en compte vos besoins spécifiques.

Haute sécurité

La structure chimique stable empêche l'emballement thermique, même dans des conditions de surcharge, de température élevée ou de court-circuit-.

Longue durée de vie

Prend en charge 2 000 à 6 000 cycles de charge-décharge (même plus de 10 000 pour les modèles haut de gamme), avec une durée de vie de 8 à 10 ans.

Rentable-

Aucun métal précieux comme le cobalt ou le nickel dans les matériaux, ce qui réduit le coût global de possession.

Forte résistance à la température

Fonctionne bien dans les environnements à haute et basse température, adapté à divers scénarios d'application.

Léger et efficace

Plus légères que les batteries au plomb-, avec une vitesse de chargement plus rapide et une capacité utilisable plus élevée.

combien de temps durent les batteries lifepo4​ ?

Cas d'utilisation des batteries au lithium fer phosphate

Les batteries LiFePO₄, avec leur haute sécurité, leur longue durée de vie, leur résistance à la température et leur faible coût, sont largement utilisées dans les nouveaux transports d'énergie, le stockage d'énergie, l'énergie industrielle, la communication de secours et les applications extérieures portables, répondant à un large éventail de besoins en énergie, de faible à élevé.

Véhicules à énergies nouvelles

• Véhicules commerciaux: Bus, autocars, véhicules logistiques, camions sanitaires, etc., répondant aux exigences de haute sécurité et de longue durée de vie.
• Véhicules de tourisme : Voitures familiales de milieu-à-bas de gamme-(par exemple, modèles BYD, versions Tesla Standard Range), équilibrant les coûts et les besoins de sécurité.
• Véhicules à faible-vitesse et-à usage spécial : Voiturettes de golf électriques, voiturettes touristiques, voitures de patrouille, chariots élévateurs, véhicules à guidage automatique (AGV), machines portuaires, etc., adaptés aux cycles de charge -décharge fréquents et aux conditions de travail à charge élevée -.
• Deux-roues: Vélos et motos électriques, trouvant un équilibre entre sécurité et légèreté.

Systèmes de stockage d'énergie

• Stockage côté grille-: Utilisé pour l'écrêtement des pointes, le remplissage des vallées, la régulation de la fréquence et de la tension, l'amélioration de la stabilité du réseau et l'amélioration de la capacité d'absorption des énergies renouvelables.
• Nouvelle énergie soutenant le stockage: Énergie solaire/éolienne + systèmes de stockage d'énergie, lissant la production d'électricité et résolvant le problème de l'intermittence énergétique.
• Entreposage industriel, commercial et résidentiel : Permet l'arbitrage des pics-vallées et l'alimentation électrique de secours, réduisant ainsi les coûts d'électricité et garantissant une alimentation électrique continue.
• UPS pour centres de données: Servir d'alimentation électrique sans interruption pour maintenir le fonctionnement continu des équipements informatiques.

Alimentations de secours industrielles et de communication

• Stations de base de communication : Garantir un fonctionnement ininterrompu des équipements lors de pannes de courant, adaptable aux environnements de terrain et à -température élevée.
• Équipement industriel: Assurer la sauvegarde et l'alimentation électrique des lignes de production automatisées, des dispositifs médicaux et des instruments de précision.
• Transport ferroviaire: Agissant comme alimentation de secours pour les systèmes critiques tels que les systèmes de signalisation et l'éclairage de secours.

Équipement extérieur et portable

• Stockage d'énergie extérieur/portable : Alimentation électrique de camping et de secours, adaptée aux scénarios de températures et de vibrations élevées-basses en extérieur.
• Navires marins et camping-cars: Alimentation pour yachts et camping-cars (usage quotidien et secours), résistante à l'humidité et aux vibrations.
• Outils électriques: Perceuses électriques, scies électriques, etc., satisfaisant la demande de décharge instantanée à courant élevé-.

Domaines spéciaux et émergents

• Équipement militaire: Sous-marins, robots sous-marins, drones, systèmes de soldats individuels, etc., nécessitant une sécurité et une fiabilité élevées.
• Dispositifs médicaux: Ventilateurs, échographes portables, etc., assurant une alimentation électrique stable et sûre.

les batteries lifepo4 sont-elles sûres ?

Piles au lithium fer phosphatesont considérées comme l’une des compositions chimiques de batterie au lithium les plus sûres disponibles aujourd’hui. Leur principal avantage réside dans la structure très stable du matériau. De fortes liaisons phosphore-oxygène empêchent la libération d'oxygène même dans des conditions extrêmes telles que des températures élevées, une surcharge ou des courts-circuits, réduisant ainsi considérablement le risque d'incendie et d'explosion.

Par rapport aux batteries au lithium ternaires courantes, LiFePO4 offre une stabilité thermique beaucoup plus élevée et une température d'emballement thermique nettement plus élevée. Lorsqu'il est soumis à de graves dommages mécaniques tels qu'un écrasement ou une perforation, il présente généralement un échauffement progressif ou de la fumée plutôt qu'une combustion violente.

De plus, l'absence de cobalt, la longue durée de vie et les mécanismes de protection matures du BMS maintiennent le niveau de risque global dePiles LiFePO4très faible dans les-applications du monde réel.

où acheter des piles lifepo4 ?

Si vous envisagez d'acheter des batteries au lithium fer phosphate, vous pouvez les acheter via les principales plates-formes de commerce électronique-, les chaînes de marques officielles ou les distributeurs de batteries spécialisés.

À propos de la batterie CoPow

CoPow est une marque bien connue de batteries au lithium-sous Shenzhen Huanduy Technology. Avec « plus sûr et plus intelligent » comme proposition de valeur fondamentale, la marque dessert principalement les marchés des véhicules de loisirs, de la marine, des voiturettes de golf et du stockage d'énergie.

• Avantages principaux :CoPow utilise principalementCellules de batterie lifepo4 de qualité A provenant de grands fabricants tels que CATL et EVE Energy, combiné à son-BMS (Battery Management System) intelligent développé par lui-même. Le BMS prend en charge la connectivité Bluetooth, permettant aux utilisateurs de surveiller des données clés telles que la tension, le courant et la température en temps réel via une application mobile.

les batteries lifepo4 ont-elles besoin d'un chargeur spécial ?

Les batteries au lithium fer phosphate nécessitent des chargeurs dédiés.

En effet, ils sont très sensibles à la tension, avec une limite stricte de tension de charge complète-d'environ 3,65 V par cellule. L'utilisation d'un chargeur de batterie au plomb-peut facilement endommager la structure interne ou raccourcir la durée de vie de la batterie, car ces chargeurs peuvent inclure des impulsions de désulfatation à haute tension-ou des tensions flottantes inappropriées.

Les chargeurs dédiés utilisent un algorithme de charge à courant-constant-tension constante (CC-CV), réduisant précisément le courant lorsque la tension atteint le seuil défini et s'arrêtant automatiquement une fois complètement chargé. Cela garantit que la batterie fonctionne dans une plage de tension sûre et protège efficacement le système de gestion de batterie intégré - contre les alarmes de surtension ou les dommages.

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Le lifepo4 est-il une batterie lithium-ion ?

Oui, les batteries au lithium fer phosphate (LiFePO₄) sont un type de batterie au lithium-ion.

Ils utilisent du phosphate de fer et de lithium comme matériau de cathode et du carbone comme matériau d'anode, ce qui en fait une sous-classe spécifique de batteries lithium-ion.

Bien que dans les conversations quotidiennes, les gens désignent souvent les batteries au lithium comme des batteries au lithium ternaires à haute densité énergétique-pour distinguer les différences de performances, chimiquement et fonctionnellement, LiFePO₄ fonctionne toujours par intercalation et désintercalation d'ions lithium entre la cathode et l'anode pendant la charge et la décharge. Par conséquent, elle reste membre de la famille des batteries lithium-ion.

pouvez-vous connecter des batteries lifepo4 en parallèle ?

Les batteries LiFePO4 peuvent être connectées en parallèle, généralement pour augmenter la capacité totale de la batterie et améliorer sa sortie de courant.

Lors d'une connexion en parallèle, il est essentiel de s'assurer que toutes les batteries correspondent étroitement en termes de tension, de spécifications, de marque et d'âge afin d'éviter des courants d'équilibrage importants au moment de la connexion, qui pourraient endommager les batteries ou le câblage.

De plus, le bloc de batteries parallèle doit être surveillé via un système de gestion de batterie fiable, ou le panneau de protection intégré-de chaque batterie doit fonctionner en coordination, garantissant une distribution de courant uniforme et sûre sur toutes les branches parallèles pendant la charge et la décharge.

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comment égaliser les batteries lifepo4 ?

Équilibrage des cellules dans les batteries au lithium fer phosphateimplique essentiellement d'aligner l'état de charge de toutes les cellules individuelles d'un bloc de batterie, généralement obtenu grâce à une méthode d'équilibrage-par le haut.

Étant donné que la courbe de tension des cellules LiFePO4 est extrêmement plate dans la plage moyenne, l'état de chaque cellule ne peut être évalué avec précision qu'à proximité de la région haute -tension proche de la pleine charge. Par conséquent, l’équilibrage est généralement effectué à la fin du processus de charge.

Pour les batteries standard dotées d'un-BMS intégré, il suffit de maintenir le chargeur connecté en mode de charge d'entretien à faible-courant. Le circuit d'équilibrage passif déchargera l'excès d'énergie des cellules à tension supérieure-à travers des résistances, permettant aux cellules à tension inférieure-de rattraper progressivement leur retard jusqu'à ce que toutes les cellules soient alignées.

Pour les packs-assemblés sur mesure, la méthode la plus approfondie consiste à connecter toutes les cellules en parallèle avant l'assemblage initial et à les charger avec une alimentation CC régulée réglée sur 3,65 V en mode tension constante-jusqu'à ce que le courant chute près de zéro. Cela garantit que toutes les cellules atteignent un état complètement chargé de manière uniforme au niveau physique.

⭐En fait, des procédures aussi compliquées ne sont pas nécessaires. Les batteries CoPow au lithium fer phosphate sont livrées avec un-BMS intégré comprenantéquilibrage actif, qui équilibre intelligemment et automatiquement chaque cellule sans aucun effort supplémentaire.

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les batteries lifepo4 sont-elles à cycle profond ?

Les batteries LiFePO4 sont des batteries typiques à décharge profonde-, spécialement conçu pour résister aux charges et décharges profondes à long terme-, contrairement aux batteries de démarrage classiques qui ne fournissent que de courtes rafales de puissance.

Contrairement aux batteries au plomb-acide à décharge profonde-, pour lesquelles il est recommandé d'utiliser seulement jusqu'à 50 % de leur capacité, les batteries LiFePO₄ peuvent supporter une profondeur de décharge de 80 %, voire 100 %, tout en conservant des milliers de cycles de charge-décharge.

Ces performances supérieures en font un remplacement idéal pour les batteries traditionnelles à décharge profonde-dans les camping-cars, les bateaux, les voiturettes de golf, les chariots élévateurs électriques et les systèmes de stockage d'énergie solaire.

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les batteries lifepo4 peuvent-elles geler ?

Les batteries au lithium fer phosphate peuvent « geler » dans des environnements extrêmement froids, mais cela fait principalement référence à la stagnation de l’activité électrochimique plutôt qu’à la formation physique de glace.

Étant donné que leur électrolyte a généralement un point de congélation bien inférieur à –60 degrés, la batterie elle-même ne se dilatera pas ou ne se rompra pas comme une batterie au plomb-acide en raison de la formation de glace. Cependant, en dessous de 0 degré, l'électrolyte devient visqueux, ce qui ralentit considérablement la mobilité des ions lithium-. Cela se manifeste par une forte augmentation de la résistance interne et une réduction significative de la capacité disponible.

Le scénario le plus dangereux est une charge en dessous de 0 degré, ce qui peut provoquer un placage au lithium sévère. Dans ce processus, les ions lithium ne peuvent pas s'intercaler dans l'anode et forment à la place des cristaux de lithium métalliques à la surface, entraînant une perte de capacité permanente ou même des courts-circuits internes. Par conséquent, la plupart des batteries de haute qualité-, telles que CoPow, incluent une protection de charge à basse température - dans leur BMS pour garantir que la charge s'arrête jusqu'à ce que la température de la batterie dépasse le point de congélation.

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peut-on mélanger différentes marques de batteries lifepo4​ ?

De manière générale, nous déconseillons de mélanger des batteries au lithium fer phosphate de différentes marques.Même si les spécifications nominales sont les mêmes, les batteries de différents fabricants peuvent présenter des différences significatives en termes de chimie des cellules, de caractéristiques de résistance interne, ainsi que de logique de protection et de seuils de leurs systèmes de gestion de batterie.

Ces incohérences de performances peuvent entraîner de graves déséquilibres de-état de-charge lors d'une connexion en série ou en parallèle.Le courant circulera préférentiellement dans les batteries ayant une résistance interne plus faible, les surchargeant potentiellement, tandis que les différences de comportement du BMS peuvent amener certaines batteries à couper prématurément la protection tandis que d'autres continuent de fonctionner.

Au fil du temps, cela réduit non seulement la durée de vie globale de la batterie, mais peut également créer des risques pour la sécurité en raison d'une répartition anormale du courant.

Pour garantir une stabilité et une sécurité absolues du système, la meilleure pratique consiste à toujours utiliser des batteries de la même marque, du même lot et avec des spécifications identiques.

Si vous possédez déjà des batteries de différentes marques et souhaitez savoir comment réduire les risques liés à leur mélange à l'aide de contrôleurs indépendants ou d'équilibreurs externes,nos ingénieurs professionnels sont disponibles pour consultation.

Comment entretenir correctement une batterie LiFePO4 ?

Liste de contrôle d'entretien quotidien pour les batteries LiFePO4

Directives de recharge

• Utiliser du matériel dédié :Utilisez toujours un chargeur spécialement conçu pour les batteries LiFePO4. N'utilisez jamais de chargeurs au plomb-avec les modes « désulfatation » ou « réparation », car ils peuvent endommager la batterie.
• Évitez les décharges profondes :N'attendez pas que la batterie soit complètement épuisée (0%) avant de la recharger. Il est recommandé de commencer la charge lorsque l'état de charge descend à environ 20 %.
• Calibrage périodique :Bien qu'une utilisation quotidienne dans la plage de 20 à 80 % soit idéale, effectuez une charge complète à 100 % une fois tous les 1 à 2 mois. Cela aide le système de gestion de batterie (BMS) à équilibrer les cellules et à recalibrer l'affichage SOC.

Contrôle environnemental

• Pas de charge à basse-température :Ne chargez jamais en dessous de 0 degré (sauf si la batterie dispose d'une fonction de chauffage intégrée-), car cela peut provoquer des dommages internes permanents.
• Évitez les températures élevées :La plage de température idéale de fonctionnement et de stockage est de 15 degrés à 35 degrés.

Stockage-à long terme

• Stockage à charge partielle :Si la batterie n'est pas utilisée pendant plus d'un mois, chargez-la ou déchargez-la à environ 50 %.
• Déconnexion physique :Avant le stockage, débranchez l'interrupteur principal ou les câbles pour éviter que des charges parasites n'épuisent lentement la batterie et provoquent une-décharge excessive.
• Contrôle régulier :Vérifiez la tension de la batterie tous les 3 à 6 mois et rechargez-la si nécessaire.

conclusion

Les batteries LiFePO₄ constituent aujourd’hui la principale technologie de batteries au lithium, exceller dans les voiturettes de golf, l'énergie marine etsystèmes de stockage d'énergie. De plus en plus de fabricants de véhicules électriques et d'équipements professionnels choisissent LiFePO₄, et les solutions de haute-sécurité et longue-durée de vie de Copow Battery sont de plus en plus reconnues sur le marché.

Par rapport à d'autres types de batteries,Batteries LiFePO₄ de Copow Batteryoffrent une durée de vie plus longue, une efficacité énergétique plus élevée, une autodécharge inférieure-et une excellente sécurité, offrant ainsi aux utilisateurs une tranquillité d'esprit, même dans les conditions les plus exigeantes.

Les produits Copow Battery sont largement utilisés dans les voiturettes de golf électriques, les systèmes d'alimentation marins, le stockage d'énergie industriel et les appareils portables d'extérieur, ce qui en fait une solution énergétique fiable,-à faible entretien et-respectueuse de l'environnement.

Achetez les batteries Copow LiFePO₄ aujourd'huipour garantir une alimentation-durable, sûre et fiable à vos appareils, améliorant ainsi les performances de chaque application.

Foire aux questions sur les batteries LiFePO₄

Le LiFePO₄ est-il meilleur que le lithium-ion ?

Les batteries LiFePO₄ sont meilleures en termes de sécurité, de durée de vie et de rentabilité-, bien qu'elles aient une densité énergétique inférieure à celle de certaines batteries lithium-ion comme celles au lithium ternaire.

Le LiFePO₄ peut-il remplacer directement les batteries au plomb-acide ?

Les batteries LiFePO₄ peuvent être directement remplacées par des batteries au plomb-acide dans la plupart des scénarios si la tension et la taille de montage correspondent et si les paramètres de charge sont correctement ajustés.

Les batteries LiFePO₄ nécessitent-elles un chargeur spécial ?

Les batteries LiFePO₄ nécessitent généralement un chargeur correspondant à leur tension et à leur courbe de charge, mais certains modèles avec - BMS intégré peuvent être utilisés avec un chargeur ordinaire dans les limites des paramètres.

Quelle est la tension de charge complète d’une batterie au lithium fer phosphate ?

La tension de charge complète standard d'une seule cellule au lithium fer phosphate est généralement de 3,6 V à 3,65 V, tandis qu'une batterie commune de 12 V (4 cellules en série) est complètement chargée entre 14,4 V et 14,6 V.

Qu'est-ce qui rend une batterie LiFePO4 haute tension-structurellement supérieure ?

La supériorité structurelle des batteries au lithium fer phosphate haute tension réside dans leur structure cristalline d'olivine robuste au niveau moléculaire. Les fortes liaisons phosphore-oxygène au sein de cette structure garantissent que, même en cas de températures élevées, de surcharge ou d'impact physique, la structure interne reste intacte et ne s'effondre pas, contrairement aux autres batteries au lithium qui peuvent libérer de l'oxygène.

Parce qu’il n’y a pas d’oxygène pour alimenter la combustion, ces batteries éliminent fondamentalement le risque d’incendies violents. De plus, l'architecture haute-tension permet au système de fournir la même puissance à des courants plus faibles, réduisant ainsi les pertes de chaleur dans le câblage et améliorant considérablement l'efficacité de la conversion d'énergie.