LİTYUM DEMİR FOSFAT PİL

Lityum Demir Fosfat Pil Nedir?

LiFePo4 piller yüksek performans ve yüksek performans ile güvenilir güç kaynaklarıdır. Sadece eski kurşun asidi değil aynı zamanda modern Li-ion pilleri de aktif olarak yerlerinden oynatırlar. Bugün, pil verileri yalnızca endüstriyel ekipmanlarda değil, aynı zamanda ev cihazlarında da bulunur – akıllı telefonlardan elektrikli bisikletlere kadar.

LFP pilleri, Massachusetts Teknoloji Üniversitesi tarafından 2003 yılında geliştirilmiştir. Temelleri, değişen kimyasal bileşimli gelişmiş bir Li-iyon teknolojisidir: lityum kobaltat yerine anot için lityum ferrofosfat kullanılır. Batarya, Motorola ve Qualcomm gibi şirketler sayesinde yaygın olarak dağıtılıyor.

LiFePO4 Pillerin Üretimi Nasıldır?

LiFePo4 pillerin üretimi için ana bileşenler fabrikaya metalik bir parlaklığa sahip koyu gri bir toz şeklinde tedarik edilir. Anotların ve katotların üretim şeması aynıdır, ancak bileşenlerin karıştırılmasının kabul edilemezliği nedeniyle, tüm teknolojik işlemler farklı atölyelerde gerçekleştirilmektedir. Tüm üretim birkaç aşamaya ayrılmıştır.
İlk adım: Elektrotların oluşturulması. Bunu yapmak için, bitmiş kimyasal bileşim her iki tarafta metal bir folyo ile kaplanır (genellikle katot için alüminyum ve anot için bakır). Folyo, bir süspansiyonla ön işleme tabi tutulur, böylece bir akım alıcısı ve bir iletken eleman olarak işlev görebilir. Bitmiş elemanlar ince şeritler halinde kesilir ve birkaç kez katlanır, kare hücreler oluşturur.
İkinci adım: Doğrudan akü grubu. Hücre şeklindeki katotlar ve anotlar, gözenekli malzemenin ayırıcısının her iki tarafına yerleştirilir ve sıkıca sabitlenir. Oluşan blok plastik bir kaba yerleştirilir, elektrolit ile doldurulur ve mühürlenir.
Son adım: Akü şarj / deşarj testi. Şarj işlemi, voltajın kademeli bir şekilde artmasına neden olur, böylelikle büyük miktarda ısı açığa çıkması nedeniyle patlama ya da tutuşma olmaz. Aküyü boşaltmak için akü güçlü bir tüketiciye bağlanır. Sapmalar tespit edilmeden bitmiş ürünler müşteriye gönderilir.

LiFePO4 Pillerin Çalışma Prensibi

LFP aküler her iki taraftaki gözenekli ayırıcıya sıkıca bastırılmış elektrotlardan oluşur. Cihazlara güç vermek için, hem katod hem de anot mevcut toplayıcılara bağlanır. Tüm bileşenler elektrolitle doldurulmuş plastik bir kutuya yerleştirilir. Şarj sırasında akım beslemesini düzenleyen kasaya bir kontrol cihazı yerleştirilmiştir. LiFePo4 pillerin çalışma prensibi, lityum ferrofosfat ve karbon etkileşimi üzerine kuruludur. Tepkimenin kendisi aşağıdaki formüle göre ilerler: LiFePO4 + 6C → Li1-xFEPO4 + LiC6 Akünün şarj taşıyıcısı, pozitif yüklü bir lityum iyondur. Kimyasal bağların oluşumu ile diğer malzemelerin kristal kafesine nüfuz etme kabiliyetine sahiptir.

LiFePO4 Pillerin Özellikleri

Üreticiden bağımsız olarak, tüm LFP hücreleri aynı özelliklere sahiptir:

• tepe voltajı – 3,65 V;
• orta noktada voltaj – 3,3 V;
• tamamen boşalmış bir durumda voltaj – 2,0 V;
• nominal çalışma gerilimi – 3,0-3,3 V;
• yük altında minimum voltaj – 2,8 V;
• dayanıklılık – 2 ila 7 bin şarj / deşarj döngüsü;
• 15-18 C sıcaklıkta kendiliğinden yükleme hakkında – yılda% 5’e kadar.

Sunulan teknik özellikler özellikle LiFePo4 hücreleri ile ilgilidir. Bunların kaç tanesinin bir pil ile birleştirildiğine bağlı olarak, pillerin parametreleri değişecektir.
Yerli üretim örnekleri aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• kapasite – 2000 Ah’a kadar;
• voltaj – 12 v, 24 v, 36 v ve 48 v;
• çeşitli çalışma sıcaklıklarında – -30 ila +60 C hakkında;
• şarj akımıyla – 4 – 30A arası.

Tüm piller 15 yıl boyunca saklama sırasında kalitesini kaybetmez, sabit bir gerilime sahiptir ve düşük toksisite ile karakterize edilir.

LiFePO4 Pillerin Avantaj ve Dezavantajları

LFP pilleri, bu güç kaynaklarının tüm avantajlarını bir arada kullanmalarını ve aynı zamanda kendi dezavantajlarından kurtulmalarını sağlayan Li-ion teknolojisine dayanmaktadır. Başlıca avantajları arasında:

• Dayanıklılık – 7.000 çevrime kadar.
• Enerji takviyesi süresini azaltan yüksek şarj akımı.
• Şarj tamamen tükenene kadar düşmeyen sabit çalışma voltajı.
• Yüksek tepe voltajı – 3,65 Volt.
• Yüksek nominal kapasite.
• Hafif – birkaç kilograma kadar
• Bertaraf sırasında düşük çevre kirliliği.
• Donma direnci – çalışma, -30 ila + 60C sıcaklıkta yapılabilir hakkında.

Ancak pillerin de dezavantajları da vardır. Bunlardan ilki yüksek maliyetlidir. 20 Ah için bir elementin fiyatı 35 bin ruble ulaşabilir. İkinci ve son dezavantajı, lityum-iyon hücrelerin aksine, bir bataryayı kendiniz yapmanın zorluğudur. Bu güç kaynaklarındaki diğer belirgin eksiler henüz belirlenmemiştir.

LiFePO4 Piller Nasıl Şarj Edilir?

LiFePo4 akülerin şarj cihazları pratik olarak geleneksel invertörlerden farklı değildir. Özellikle, hücrelerde hızlı bir şekilde şarj etmek için kullanılan 30A’ya kadar olan çıkışta büyük bir akım gücü kaydetmek mümkündür.
Hazır bir pil takımı alırken, şarj edilmeleri ile ilgili zorluklar ortaya çıkmamalıdır. Tasarımlarında, tüm hücreleri tamamen deşarj ve elektriğin aşırı doygunluğundan koruyan elektronik kontrol entegre edilmiştir. Pahalı sistemler, cihazın tüm hücreleri arasında enerjiyi eşit şekilde dağıtan bir dengeleme kartı kullanır.
Yeniden şarj ederken, üçüncü taraf şarj cihazları kullanıyorsanız önerilen amperi aşmamak önemlidir. Bu, tek bir şarjla pil ömrünü birkaç kez azaltacaktır. Batarya ısınırsa veya kabarırsa, amper izin verilen değerleri aşıyor.

LiFePo4 pilleri nerede kullanılır?

LFP bataryalar endüstri için çok önemlidir. Cihazların meteoroloji istasyonlarında ve hastanelerde çalışabilirliğini korumak için kullanılırlar. Ayrıca rüzgar santrallerinde bir tampon olarak uygulanırlar ve güneş panellerinden enerji biriktirmek için kullanılırlar. Her zamanki kurşun-asit elementler yerine, modern otomobillerde 12 v piller kullanılmaya başlandı.LiFePo4 tasarımları elektrikli bisikletler ve ATV’ler, motorlu tekneler için ana güç kaynağı olarak kurulur. Günlük yaşamda yaygın olarak önemi. Telefonlara, tabletlere ve hatta tornavidalara yerleştirilmiştir. Bununla birlikte, bu tür cihazlar fiyat bakımından daha az teknolojik emsallerinden önemli ölçüde farklılık gösterir. Bu nedenle, onlarla pazarda buluşmak hala zor.

LiFePO4 akülerin kullanım alanlarını şu şekilde sayabiliriz;

• Telsiz bataryaları
• Baz istasyonları
• Elektrikli bisikletler
• Solar sistemler
• Rüzgar türbinleri
• Elektrikli el ve ev aletleri
• Uzay teknolojileri
• Kamera sistemleri
• Golf araçları
• Tekneler
• Engelli araçları gibi bir çok alanda kullanılmaktadır.