Ⅰ:Tổng quan về Pin Lithium Iron Phosphate (LiFePO4)
Pin lithium iron phosphate (LiFePO4) là gì? Pin LiFePO4 sử dụng lithium iron phosphate làm vật liệu điện cực dương. Điện áp định mức của một pin LiFePO4 là 3,2V và điện áp ngắt sạc là 3,6V~3,65V. LiFePO4 hỗ trợ mở rộng và lưu trữ năng lượng điện quy mô lớn sau khi hình thành hệ thống lưu trữ năng lượng. Hệ thống lưu trữ năng lượng pin LiFePO4 bao gồm bộ pin LiFePO4, Hệ thống quản lý pin (BMS), bộ chỉnh lưu, biến tần, hệ thống giám sát trung tâm, máy biến áp, v.v.
Như chúng ta đã biết, mức độ phổ biến của thị trường tiếp tục tăng, điều này được xác định bởi các đặc tính của pin LiFePO4:
1. Hiệu suất an toàn tốt, tuổi thọ dài, không cháy và không nổ khi sạc quá mức;
2. Hiệu suất nhiệt độ cao tốt, phạm vi nhiệt độ làm việc 20 độ ~ 70 độ;
3. Vòng đời dài, Lớn hơn hoặc bằng 4000 lần;
4. Sạc nhanh, với khả năng sạc nhanh 1C-5C, đáng kể
rút ngắn thời gian sạc;
5. Điện áp làm việc cao và mật độ năng lượng cao
6. Bảo vệ môi trường xanh, không chất độc hại, không gây ô nhiễm môi trường;
7. Lợi ích kinh tế đáng kể, năng lượng tái tạo;
Ⅱ: Đặc điểm cấu tạo của pin LiFePO4:
1. Điện cực dương: LiFePO4 với cấu trúc olivin, điện cực dương kết nối các lá nhôm;
2. Điện cực âm: gồm cacbon hoặc than chì; điện cực âm kết nối một lá đồng.
3. Màng ngăn: Màng ngăn cách pin với điện cực dương; vật liệu màng là một polymer;
4. Chất điện giải: chẳng hạn như lithium hexafluorophosphate, lithium perchlorate, lithium tetrafluoroborate, v.v.
5. Chất điện phân: etylen cacbonat, propylen cacbonat, dimetyl cacbonat, etyl butyrat, fluoroetylen cacbonat, borat liti bis-oxalat, liti hexafluorophotphat.
6. Vật liệu cách nhiệt, van an toàn, vòng đệm, vỏ, v.v.
Ⅲ: Nguyên tắc sạc và xả của pin LiFePO4
Nói tóm lại, trong quá trình sạc, các ion lithium Li plus trong điện cực dương LiFePO4 di chuyển sang điện cực âm thông qua bộ tách polymer; trong quá trình phóng điện, các ion lithium Li cộng trong điện cực âm lại di chuyển sang điện cực dương thông qua thiết bị phân tách.
Nguyên tắc sạc: Khi pin sạc, các ion lithium di chuyển từ tinh thể LiFePO4 sang bề mặt tinh thể. Dưới lực điện trường, Li cộng đi vào chất điện phân, đi qua dải phân cách, sau đó di chuyển đến bề mặt của tinh thể than chì qua chất điện phân, rồi xen kẽ vào mạng than chì. Các electron chảy đến bộ thu lá nhôm thông qua dây dẫn. Đi qua tab, cực dương, mạch ngoài, cực âm và cực âm, chảy đến bộ thu lá đồng của cực âm. Cuối cùng, nó chảy đến điện cực âm than chì thông qua dây dẫn để cân bằng điện tích của điện cực âm. Sau khi các ion liti được khử xen kẽ khỏi photphat sắt liti, photphat sắt liti chuyển thành photphat sắt.
Nguyên tắc phóng điện: Khi xả pin, các ion lithium được khử xen kẽ khỏi tinh thể than chì, đi vào chất điện phân, sau đó đi qua dải phân cách, di chuyển đến bề mặt của tinh thể lithium iron phosphate thông qua chất điện phân, sau đó lắp lại vào mạng tinh thể photphat sắt liti. Các electron chảy đến bộ thu lá đồng thông qua dây dẫn. Và chảy đến bộ thu lá nhôm của điện cực dương qua mấu, cực âm của pin, mạch ngoài, cực dương và cực dương. Sau đó chảy đến cực dương lithium iron phosphate thông qua dây dẫn và điện tích dương được cân bằng. Sau khi các ion liti xen kẽ vào tinh thể photphat sắt, photphat sắt chuyển thành photphat sắt liti.
Nguyên tắc sạc và xả
Nguyên tắc sạc và xả của hệ thống lưu trữ năng lượng pin LiFePO4: Trong giai đoạn sạc, nguồn điện không liên tục hoặc lưới điện sẽ sạc hệ thống lưu trữ năng lượng. Dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều thông qua bộ chỉnh lưu để sạc mô-đun pin lưu trữ năng lượng sau đó lưu trữ năng lượng. Trong giai đoạn xả, hệ thống lưu trữ năng lượng xả vào lưới hoặc tải. Nguồn DC chuyển đổi thành nguồn AC thông qua biến tần. Và đầu ra của biến tần được điều khiển bởi hệ thống giám sát trung tâm, có thể cung cấp sản lượng điện ổn định cho lưới hoặc tải.
