Pemahaman Cepat Karakteristik dan Parameter Enam Baterai Lithium Umum (5/6)

Pada tahun 1996, University of Texas menemukan bahwa fosfat dapat digunakan sebagai bahan katoda untuk baterai lithium yang dapat diisi ulang. Lithium fosfat memiliki sifat elektrokimia yang baik dan resistansi rendah. Ini dicapai dengan bahan katoda nanometer fosfat. Keuntungan utama adalah siklus hidup arus tinggi dan lama, stabilitas termal yang baik, keamanan yang ditingkatkan dan toleransi terhadap penyalahgunaan.

Jika disimpan pada tegangan tinggi untuk waktu yang lama, lithium fosfat lebih toleran terhadap semua kondisi pengisian dan memiliki lebih sedikit tekanan daripada sistem ion lithium lainnya. Kerugiannya adalah bahwa tegangan nominal yang lebih rendah dari baterai 3,2V membuat energi spesifik lebih rendah daripada baterai lithium-ion yang didoping kobalt. Untuk sebagian besar baterai, suhu rendah menurunkan kinerja, dan suhu penyimpanan yang lebih tinggi mempersingkat masa pakai, termasuk lithium fosfat. Lithium phosphate memiliki self-discharge lebih tinggi daripada baterai lithium-ion lainnya, yang dapat menyebabkan masalah penuaan dan keseimbangan. Meskipun dapat dikompensasi dengan menggunakan baterai berkualitas tinggi atau sistem manajemen baterai canggih, kedua metode meningkatkan biaya paket baterai. Daya tahan baterai sangat sensitif terhadap kotoran dalam proses pembuatan dan tidak dapat menahan doping air. Karena adanya kotoran air, beberapa baterai memiliki usia minimum hanya 50 siklus. Gambar 9 merangkum sifat-sifat lithium fosfat.

Lithium phosphate umumnya digunakan untuk mengganti baterai starter asam timbal. Baterai empat seri menghasilkan 12.80V, mirip dengan enam baterai asam timbal 2V. Kendaraan mengisi asam timbal ke 14.40V (2.40V / baterai) dan mempertahankan status pengisian apung. Floating charge dirancang untuk mempertahankan tingkat pengisian penuh dan mencegah sulfasi baterai timbal-asam.

Dengan menghubungkan empat baterai lithium fosfat secara seri, tegangan masing-masing baterai adalah 3,60V, yang merupakan tegangan muatan penuh yang benar. Pada titik ini, muatan harus diputuskan, tetapi terus mengisi daya saat mengemudi. Lithium phosphate mentolerir pengisian yang berlebihan; Namun, tekanan mekanis baterai lithium fosfat dapat meningkat karena sebagian besar kendaraan mempertahankan tegangan 14,40V untuk waktu yang lama selama perjalanan panjang. Waktu akan memberi tahu kami berapa lama lithium fosfat dapat menahan pengisian berlebih sebagai pengganti baterai timbal-asam. Temperatur yang rendah juga mengurangi kinerja ion lithium, yang dapat memengaruhi kemampuan startup dalam kasus yang ekstrem.

Gambar 9: Diagram laba-laba dari baterai lithium fosfat yang khas.

Lithium fosfat memiliki keamanan yang baik dan umur panjang, energi spesifik sedang dan kemampuan pelepasan diri yang ditingkatkan.

Disediakan oleh Cadex

Tabel ringkasan

Lithium iron phosphate: LiFePO4 katoda, anoda grafit

Singkatan: LFP atau litium fosfat, dimulai pada tahun 1996

Tegangan 3.20, nilai nominal 3.30V; Rentang operasi umum 2.5-3.65V

Energi spesifik (kapasitas) 90-120 Wh / kg

Pengisian daya (C rate) 1C khas, pengisian ke 3.65V; waktu pengisian 3 jam yang khas

Discharge (C rate) 1C, 25C layak pada beberapa core; 40A pulsa (2s); 2.50V cut-off (kerusakan yang disebabkan oleh kurang dari 2V)

Cycle Life 1000-2000 (Tergantung pada Kedalaman dan Suhu Debit)

Baterai Thermal Runaway 270 C (518 F) sangat aman walaupun penuh listrik.

Skenario aplikasi untuk aplikasi portabel dan tetap yang membutuhkan arus beban tinggi dan daya tahan

Catatan: Kurva debit tegangan sangat datar tetapi kapasitas rendah. Paling aman

Salah satu ion lithium. Untuk pasar khusus. Debit diri tinggi.

Tabel 10: Karakteristik lithium iron fosfat