Статья

LiFePO4 аккумуляторы - экологичность, безопасность и эффективность

Опубликовано: 26.11.2024

Особенности технологии LiFePO4 аккумуляторов
Преимущества литий-железо-фосфатной технологии производства аккумуляторов
Как производят LiFePO4 LogicPower?
Что такое BMS плата и зачем она нужна в LiFePO4 аккумуляторах?
Сравнение технических характеристик LiFePO4 с другими типами аккумуляторов типами аккумуляторов
Где можно использовать LiFePO4 аккумуляторы?
Влияние литий железо фосфатных аккумуляторов на окружающую среду

Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы – инновационная технология изготовления литиевых батарей, обеспечивающая надежность, безопасность и эффективность в эксплуатации.

Фосфатные аккумуляторы широко применяются в источниках бесперебойного питания, альтернативной энергетике, автомобильной промышленности и других областях, где необходимы надежные системы хранения энергии.

Долговечность, стабильная работа в различных условиях эксплуатации, безопасность и экологичность в использовании – ключевые факторы популярности LiFePO4 аккумуляторов 12/24/48V.

Подробнее о свойствах этого типа аккумуляторов и почему мы рекомендуем пользователям купить LiFePO4, рассказали технические эксперты компании LogicPower.

Особенности технологии LiFePO4 аккумуляторов

Конструкция ячейки аккумулятора LiFePO4 включает анод (изготовленный из графита), и катода (литий-железо-фосфат). В процессе заряда и разряда литий перемещается между анодом и катодом. В момент зарядки ионы лития перемещаются в анод, где они и сохраняются. При разрядке батареи происходит движение ионов из анода в катод.

Преимущества литий-железо-фосфатной технологии производства аккумуляторов:

Преимущества литий-железо-фосфатных аккумуляторов

Химическая стабильность. LiFePO4 batteries обладают высокой устойчивостью к термическому разгону, что значительно снижает риск перегрева и воспламенения. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы не взрываются и не выделяют вредных газов, даже при экстремальных условиях использования.
Высокие токи зарядки. Этот тип аккумуляторов поддерживает быструю зарядку с помощью высоких токов, что является важным преимуществом для пользователей, которым нужно быстро восстановить заряд. Кроме того, у них отсутствует «эффект памяти», то есть аккумулятор можно заряжать в любой момент, не дожидаясь полного разряда.
Длительный срок службы. Химический состав ячеек у LiFePO4 обеспечивает долговечность аккумуляторов, позволяя им выдерживать до 7000 циклов зарядки и разрядки.
Минимальное воздействие на окружающую среду. LiFePO4 не содержат токсичных элементов, что делает их экологически безопасными для производства, использования и утилизации.
Устойчивость к механическим повреждениям. Благодаря своей внутренней структуре, аккумуляторы LiFePO4 устойчивы к ударам и вибрациям.

Как производят LiFePO4 LogicPower?

Процесс сборки аккумуляторов LiFePO4 украинского бренда LogicPower состоит из следующих этапов:

Для обеспечения стабильной работы аккумулятора специалисты отбирают ячейки с одинаковыми техническими характеристиками (напряжение, внутреннее сопротивление и ёмкость). Ячейки проходят тестирование на соответствие заданным параметрам при помощи самого современного оборудования.
Ячейки в аккумуляторном блоке соединяются последовательно или последовательно-параллельно. Последовательное соединение увеличивает напряжение, а параллельное — ёмкость. Например, для создания батареи на LiFePO4 12V последовательно соединяют 4 ячейки с номинальным напряжением 3,2V.
Ячейки соединяют при помощи ультразвуковой сварки. Чтобы минимизировать потери энергии и предотвратить коррозию, сотрудники LogicPower в процессе сборки используют лучшие материалы и технологии.
После соединения ячеек в единый блок к ним подключается BMS (Battery Management System). Плата управления, которая контролирует заряд, разряд и балансировку ячеек, обеспечивая их безопасную и эффективную работу.
Собранный аккумулятор помещается в защитный корпус, который изготавливается из прочных материалов, устойчивых к внешним воздействиям.
Готовая аккумуляторная батарея проходит финальное тестирование на соответствие всем техническим требованиям. Проверяется её способность к зарядке, разрядке, функционированию в различных условиях и безопасность.
Компания предоставляет официальную гарантию производителя на аккумуляторы LiFePO4 LogicPower сроком - 60 месяцев. Срок службы аккумулятора, в зависимости от условий эксплуатации - до 20 лет.

Что такое BMS плата и зачем она нужна в LiFePO4 аккумуляторах?

BMS контролирует напряжение на каждой ячейке и отключает зарядку или разрядку, если одна или несколько ячеек достигают критических уровней. Это предотвращает повреждение ячеек и продлевает срок службы батареи.

В процессе эксплуатации ячейки могут заряжаться и разряжаться неравномерно, что может привести к снижению общей производительности аккумулятора. BMS обеспечивает балансировку ячеек, уравнивая их напряжение, чтобы все ячейки работали синхронно.

BMS отслеживает температуру батареи и предотвращает её перегрев. В случае перегрева BMS может отключить батарею от нагрузки или зарядного устройства.

Плата BMS для аккумулятора предотвращает пиковый ток, который может повредить ячейки или привести к возгоранию. При превышении допустимого тока BMS отключает аккумулятор.

Кроме того, BMS позволяет контролировать текущее состояние батареи, её уровень заряда, ёмкость, количество циклов и другие параметры.

Сравнение технических характеристик LiFePO4 с другими типами аккумуляторов типами аккумуляторов

Характеристика	LiFePO4	Свинцово-кислотные (AGM)	Гелевые (GEL)
Состав	Литий-железо-фосфат	Свинец, кислота	Свинец, гелевый электролит
Срок службы (циклы)	до 7000 циклов	400-800 циклов	до 1200 циклов
Температурный диапазон	-20°C до +60°C	-10°C до +40°C	-10°C до +50°C
Глубина разряда	До 100%	50-60%	50-60%
Уровень саморазряда (% от емкости)	<3% в месяц	5-10% в месяц	3-5% в месяц
Энергетическая плотность	90-160 Втч/кг	30-50 Втч/кг	30-60 Втч/кг

Где можно использовать LiFePO4 аккумуляторы?

Транспорт

Электромобили и гибридные автомобили. LiFePO4 аккумуляторы используются в электромобилях (например, Tesla и BYD). Они обеспечивают стабильное питание двигателей, что важно для увеличения дальности пробега авто на одном заряде аккумулятора.

Моторные лодки и яхты. Благодаря устойчивости к вибрациям и внешним воздействиям литий ферум фосфат аккумулятор при использовании на водном транспорте не требует частой замены. АКБ этого типа имеют низкий уровень саморазряда и могут храниться в течение длительного времени без потери ёмкости.

Специальный транспорт. При использовании на электропогрузчиках, поломоечных машинах, подъемниках и другом транспорте LiFePO4 аккумуляторы обеспечивают стабильную работу в сложных условиях эксплуатации, что важно для оборудования, работающего в экстремальных условиях.

Домашние и промышленные источники бесперебойного питания (ИБП)

Литий железо фосфатный аккумулятор 12V 100Ah используется в домашних системах резервного питания для обеспечения стабильного электричества при отключениях света. Устойчивость к глубокому разряду и способность быстро восстанавливать заряд делают батареи LiFePO4 - эффективными при частых длительных отключениях электроэнергии. Время до полного заряда батареи от 2 часов, т.е. если, например, электроэнергию отключают на 4 - 6 часов с интервалом в 2 - 4 часа, источник бесперебойного питания с литиевым аккумулятором обеспечит стабильную работу вашей техники.

В промышленных условиях LiFePO4 аккумуляторы используются в источниках бесперебойного питания для серверных комнат, медицинского оборудования, автоматических производственных линий и другого критически важного оборудования.

Солнечные электростанции

Батареи LiFePO4 для солнечных панелей эффективны в СЭС для дома или офиса. Аккумуляторы обеспечивают хранение энергии, сгенерированной фотомодулями, и использовать её в ночное время или при отсутствии солнечного света.

В коммерческих солнечных энергетических установках LiFePO4 применяют для стабилизации энергоснабжения и обеспечения бесперебойной работы оборудования во время блекаутов.

Портативная техника

Банковские терминалы, которые используют в розничных магазинах, ресторанах и других сервисах. Аккумуляторы этого типа обеспечивают длительное время работы без подзарядки, что важно для бесперебойной работы терминалов.

Лабораторное оборудование. В портативных анализаторах и других лабораторных устройствах, используемых на выездных мероприятиях, медицинских осмотрах или полевых исследованиях, LiFePO4 батареи предоставляют стабильное и безопасное электропитание, что важно для точности и надежности измерений.

Системы безопасности

Системы видеонаблюдения. LiFePO4 аккумуляторы используются для резервного питания камер видеонаблюдения и видеорегистраторов. Это позволяет системам безопасности продолжать функционировать при внезапных отключениях света и перебоях в электроснабжении, обеспечивая сохранность данных и контроль ситуации.

Системы контроля доступа. Электронные системы контроля доступа, такие как карточные считыватели и автоматические замки, также нуждаются в бесперебойном питании. LiFePO4 аккумуляторы обеспечивают надежную работу таких систем, минимизируя риски, связанные с отказом оборудования.

Сигнализации для охраны зданий и территорий, включая датчики движения, двери и окна, требуют постоянного электропитания. LiFePO4 аккумуляторы позволяют таким системам работать автономно в случае отключения электроэнергии, поддерживая высокий уровень безопасности.

Пожарные системы и датчики угарного газа оснащены резервными батареями, чтобы продолжать работу в аварийных ситуациях.

Влияние литий железо фосфатных аккумуляторов на окружающую среду

LiFePO4 аккумуляторы не содержат токсичных металлов, таких как свинец или кадмий, и их состав не представляет угрозы для окружающей среды.

Кроме того, их можно перерабатывать, что снижает количество отходов и минимизирует вредное воздействие на природу.

В условиях растущего спроса на устойчивые и надежные решения в области энергии, LiFePO4 аккумуляторы занимают важное место среди современных технологий.