Ⅰ:Tinjauan Baterai Litium Besi Fosfat (LiFePO4)
Apa itu baterai lithium besi fosfat （LiFePO4）? Baterai LiFePO4 menggunakan lithium besi fosfat sebagai bahan elektroda positif. Tegangan pengenal baterai LiFePO4 tunggal adalah 3.2V, dan tegangan pemutus muatan adalah 3.6V~3.65V. LiFePO4 mendukung ekspansi dan menyimpan energi listrik skala besar setelah membentuk sistem penyimpanan energi. Sistem penyimpanan energi baterai LiFePO4 terdiri dari paket baterai LiFePO4, Sistem Manajemen Baterai (BMS), penyearah, inverter, sistem pemantauan pusat, trafo, dll.
Seperti kita ketahui bersama, popularitas pasar terus meningkat, yang ditentukan oleh karakteristik baterai LiFePO4:
1. Performa keselamatan yang baik, masa pakai yang lama, tidak terbakar dan tidak meledak saat ditagih berlebihan;
2. Kinerja suhu tinggi yang baik, kisaran suhu kerja 20 derajat ~ 70 derajat;
3. Umur siklus panjang, Lebih besar dari atau sama dengan 4000 kali;
4. Pengisian cepat, dengan kemampuan pengisian cepat 1C-5C, secara signifikan
mempersingkat waktu pengisian;
5. Tegangan kerja tinggi dan kepadatan energi tinggi
6. Perlindungan hijau dan lingkungan, tidak ada zat berbahaya, tidak ada polusi lingkungan;
7. Manfaat ekonomi yang signifikan, energi terbarukan;
Ⅱ: Karakteristik struktural baterai LiFePO4:
1. Elektroda positif: LiFePO4 dengan struktur olivin, elektroda positif menghubungkan aluminium foil;
2. Elektroda negatif: terdiri dari karbon atau grafit; elektroda negatif menghubungkan foil tembaga.
3. Diafragma: Diafragma memisahkan baterai dari elektroda positif; bahan diafragma adalah polimer;
4. Elektrolit: seperti litium heksafluorofosfat, litium perklorat, litium tetrafluoroborat, dll.
5. Elektrolit: etilen karbonat, propilena karbonat, dimetil karbonat, etil butirat, fluoroetilen karbonat, borat lithium bis-oksalat, litium heksafluorofosfat.
6. Bahan isolasi, katup pengaman, cincin penyegel, kerang, dll.
Ⅲ: Prinsip pengisian dan pemakaian baterai LiFePO4
Singkatnya, selama proses pengisian, ion lithium Li plus di elektroda positif LiFePO4 bermigrasi ke elektroda negatif melalui pemisah polimer; selama proses pelepasan, ion lithium Li plus di elektroda negatif bermigrasi ke elektroda positif lagi melalui pemisah.
Prinsip pengisian daya: Saat baterai diisi, ion litium bermigrasi dari kristal LiFePO4 ke permukaan kristal. Di bawah gaya medan listrik, Li plus memasuki elektrolit, melewati pemisah, kemudian bermigrasi ke permukaan kristal grafit melalui elektrolit, dan kemudian berinterkalasi ke dalam kisi grafit. Elektron mengalir ke kolektor aluminium foil melalui konduktor. Lewati tab, kutub positif, sirkuit eksternal, kutub negatif, dan kutub negatif, mengalir ke kolektor foil tembaga dari kutub negatif. Akhirnya, mengalir ke elektroda negatif grafit melalui konduktor untuk menyeimbangkan muatan elektroda negatif. Setelah ion litium dipisahkan dari litium besi fosfat, litium besi fosfat diubah menjadi besi fosfat.
Prinsip pelepasan: Ketika pelepasan baterai, ion lithium dipisahkan dari kristal grafit, masukkan elektrolit, dan kemudian melewati pemisah, bermigrasi ke permukaan kristal lithium besi fosfat melalui elektrolit, dan kemudian masukkan kembali ke dalam kisi dari lithium besi fosfat. Elektron mengalir ke kolektor foil tembaga melalui konduktor. Dan mengalir ke kolektor aluminium foil dari elektroda positif melalui tab, kutub negatif baterai, rangkaian eksternal, kutub positif, dan kutub positif. Kemudian mengalir ke kutub positif lithium besi fosfat melalui konduktor dan muatan positif seimbang. Setelah ion litium berinterkalasi ke dalam kristal besi fosfat, besi fosfat diubah menjadi litium besi fosfat.
Prinsip Pengisian dan Pengosongan
Prinsip pengisian dan pengosongan sistem penyimpanan energi baterai LiFePO4: Pada tahap pengisian daya, catu daya intermiten atau jaringan listrik mengisi sistem penyimpanan energi. Arus bolak-balik disearahkan menjadi arus searah melalui penyearah untuk mengisi modul baterai penyimpan energi kemudian menyimpan energi. Pada tahap pelepasan, sistem penyimpanan energi melepaskan ke jaringan atau beban. Daya DC diubah menjadi daya AC melalui inverter. Dan keluaran inverter dikendalikan oleh sistem pemantauan pusat, yang dapat memberikan keluaran daya yang stabil ke jaringan atau beban.
