مقدمة لسلامة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم

سلامة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم

الخصائص الكيميائية لفوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4) مستقرة للغاية ، خاصة أن ثباتها في درجات الحرارة العالية جيد جدًا. حتى في درجات الحرارة العالية جدًا ، لا يمكن أن تتحلل وتطلق الأكسجين ، وبالتالي فإن أداء السلامة لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم جيد جدًا وليس من السهل حدوث الاحتراق والانفجار والأخطار الأخرى. مع التصميم الهيكلي المعقول ، يتم تحسين سلامتها بشكل أكبر ، وبالتالي لا تشتعل البطارية أو تنفجر في حالات مثل التأثير والثقب والدوائر القصيرة. تم شحن بطاريات ليثيوم الحديد بكامل طاقتها وتم ثقبها بسرعة بمسامير فولاذية بقطر 8 قطر أثناء تسجيل التغييرات في جهد ودرجة حرارة البطارية.

في المرحلة الأولية من ثقب الأظافر الصلب ، بسبب قصر الدارة الداخلي ، انخفض جهد البطارية بسرعة ، وتم إطلاق كمية معينة من الحرارة ، مما تسبب في ارتفاع درجة حرارة البطارية. ومع ذلك ، نظرًا لأن الفراغ داخل البطارية انخفض بشكل كبير بعد الثقب ، مما تسبب في تشوه جزء التلامس ذو الدائرة القصيرة وضعف الاتصال ، لم يتم إطلاق المزيد من الحرارة. لذلك ، يميل الجهد إلى الاستقرار ، وارتفعت درجة حرارة البطارية قليلاً فقط.

كثافة الطاقة لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم

تعد كثافة الطاقة في الوزن مؤشرًا مهمًا لأداء البطارية. عندما تكون بطارية LiFePO4 مشحونة بالكامل ، تم تفريغها 20 أمبير في الساعة إلى ، بمعدل 0.3C ، وتم دمج منحنى التفريغ للحصول على خرج الطاقة للبطارية. بعد حساب الدمج ، تم إطلاق بطارية LiFePO4 20Ah بقدرة 70.7 واط/ساعة من الطاقة بوزن 10000 جم. لذلك ، يمكن حساب كثافة الطاقة في وزن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم على أنها 0.90 واط/كجم.

تفريغ بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم في درجات حرارة مختلفة

نظرًا لوجود اختلافات جغرافية كبيرة في استخدام السيارات الكهربائية ، فهناك ظروف جوية منخفضة الحرارة في فصل الشتاء في الشمال ، ودرجات الحرارة المنخفضة سيكون لها حتما تأثير معين على أداء البطارية. لذلك ، لفهم أداء التفريغ منخفض الحرارة لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم ، تم إجراء اختبار حيث تم تخزين بطاريات الطاقة LiFePO4 20Ah عند-20 ℃ ،-10 ℃ ، 0 ℃ ، 25 ℃ ، و 55 ℃ لمدة 20 ساعة ، ثم يتم تفريغها بمعدل 0.3C في بيئة درجة الحرارة المنخفضة هذه (حيث تبلغ سعة التفريغ في درجة حرارة الغرفة 0.3C هي!).

بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم لا يمكن إلا أن تُصرف حوالي من سعتها في درجة حرارة الغرفة أقل من-20 درجة مئوية ، لذلك قد تؤذي المركبات الكهربائية المستخدمة. ومع ذلك ، من الواضح أنه مع انخفاض درجة الحرارة ، تقل سعة تفريغ بطارية واحدة بشكل كبير ، ولكن بالنسبة للمركبات الكهربائية ، عادة ما يتم الجمع بين مئات البطاريات ، وعندما تعمل البطارية ، ستصدر كمية معينة من الحرارة ، وبالتالي سترتفع درجة حرارة البطارية حتما. لذلك ، فإن مشكلة التفريغ في درجات الحرارة المنخفضة ليست خطيرة للغاية بالنسبة للتطبيق الفعلي لحزم البطارية. أثناء الاختبار ، نظرًا لأن البطارية المفردة لها مساحة سطح مكشوفة أكبر ، كانت درجة الحرارة مماثلة للبيئة طوال عملية الاختبار بأكملها ، لذلك تأثرت سعة التفريغ بشكل كبير.

عند درجات حرارة أعلى ، تكون بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم أقل تأثرًا ، وعند 55 درجة مئوية ، تزداد سعة التفريغ قليلاً فقط مقارنة بـ 25 درجة مئوية. تعلم المزيد عنمصنعي بطاريات أيون الليثيوم المخصصة.

تظهر الأبحاث المذكورة أعلاه أن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم لها دورة حياة طويلة وسلامة عالية وكثافة طاقة عالية. علاوة على ذلك ، لا تستخدم بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم عناصر معدنية ثقيلة سامة مثل الرصاص والكادميوم والزئبق والكروم سداسي التكافؤ وغيرها من عناصر المعادن الثقيلة السامة في عملية الإنتاج بأكملها ، كما أن بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد أكثر ملاءمة للبيئة لأن مواد تغليف البطاريات لا تحتوي على ثنائي الفينيل متعدد البروم أو إيثرات ثنائي الفينيل متعدد البروم. وبالتالي ، بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم ووحدة بطارية lfpبواسطةمورد بطارية LFPسيكون لها تطبيقات أوسع في مجال السيارات الكهربائية وتخزين الطاقة الكيميائية على نطاق واسع.

تعلم المزيد عن:

خلايا lifepo4 280ah،بطارية lifepo4 بدورة عميقة،خلايا منشورية lifepo4،بطارية lifepo4 100 أمبير، وما إلى ذلك.