23 Jahre Batterieanpassung
Mar 04, 2023 Seitenansicht：325
Einführung
Es ist nicht immer einfach, neue Batterien anzuschließen, wenn Stromquellen zum Antrieb eingebetteter Komponenten verwendet werden. Für neuere Technologien wie Smartphones, Elektrofahrzeuge und tragbare Elektrowerkzeuge werden Batterien benötigt, die eine beträchtliche Energiemenge speichern können, leicht genug sind, um sie zu tragen oder zu bewegen, und sicher für den Benutzer sind. Für tragbare Geräte, Kraftfahrzeuge, medizinische geräte und sogar Netzspeicher bieten lithiumbatterien all diese Vorteile.
Die heutigen tragbaren Geräte verwenden zwei verschiedene Arten von Batterien: Lithium-Ionen und Lithium-Eisen-Phosphat. Trotz gewisser Parallelen gibt es erhebliche Unterschiede in Bezug auf hohe Energiedichte, lange Lebensdauer und Sicherheit. Da die meisten Menschen ein Telefon, Tablet oder einen Computer besitzen, sind sie sicherlich mit der Lithium-Ionen-Technologie vertraut. Aufgrund ihrer kostengünstigen Komponenten und Widerstandsfähigkeit bei hohen Temperaturen sind lithium-eisenphosphat-batterien eine neuere Batterieform, die in der Fertigungsindustrie immer beliebter wird.
LiFePO4 vs. Lithium-Ionen-Aufladung
Das Laden von Lithium-Ionen- und Lithium-Eisenphosphat-Zellen ist sehr ähnlich. Beide verwenden konstante Spannung, gefolgt von konstantem Strom zum Laden. Das Solar- oder Desktop-Laden erfordert normalerweise die Verwendung von zwei Geräten, wenn Sie sich auf einen der DIY-akkupacks des Kanals beziehen. Die Spannungs- und Stromquelle kommen zuerst. Das kann zum Beispiel ein Solarpanel oder ein verstellbarer Buck sein. Als nächstes kommt der Laderegler. Das BMS wird davon gespeist, das die Spannung und den Strom steuert, die unsere Spannungs- / Stromquelle verlassen.
Das BMS überträgt dann das Pack mit der vorgeschriebenen Spannung. Darüber hinaus verlieren Zellen mit höheren Spannungen als der Rest aufgrund dieses Phänomens an Spannung. Die anderen haben jetzt die Möglichkeit, aufzuholen. Schließen Sie niemals eine ungeregelte Quelle direkt an Ihre Batterie an, unabhängig davon, ob sie ein BMS hat oder nicht.
LiFePO4 Vs Lithium-Ionen-Energiedichte
Die Energiedichte einer Batterie gibt an, wie viel Energie sie im Vergleich zu ihrem Gewicht enthält. Diese Menge wird typischerweise in Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) ausgedrückt. Wattstunden sind die Einheit der elektrischen Energie, die einem Watt für eine Stunde entspricht. Die Leistungsdichte bewertet die Liefergeschwindigkeit der Energie und nicht die Energiemenge, die derzeit im Speicher verfügbar ist. Da sie häufig synonym verwendet werden, ist es wichtig, den Unterschied zwischen Leistungsdichte und Energiedichte zu verstehen. Um Lithium-Ionen-Batterien besser zu verstehen, müssen Sie verstehen, warum eine hohe Energiedichte eine erwünschte Eigenschaft einer Batterie ist. Eine Batterie mit hoher Energiedichte hat im Verhältnis zu ihrer Größe eine längere Betriebsdauer. Die Energiedichte einer Batterie gibt an, wie viel Energie sie im Vergleich zu ihrem Gewicht enthält. Diese Menge wird typischerweise in Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) ausgedrückt. Wattstunden sind die Einheit der elektrischen Energie, die einem Watt für eine Stunde entspricht. Die Leistungsdichte bewertet die Liefergeschwindigkeit der Energie und nicht die Energiemenge, die derzeit im Speicher verfügbar ist. Da sie häufig synonym verwendet werden, ist es wichtig, den Unterschied zwischen Leistungsdichte und Energiedichte zu verstehen. Um Lithium-Ionen-Batterien besser zu verstehen, müssen Sie verstehen, warum eine hohe Energiedichte eine erwünschte Eigenschaft einer Batterie ist. Eine Batterie mit hoher Energiedichte hat im Verhältnis zu ihrer Größe eine längere Betriebsdauer.
Auch das Gegenteil gilt: Eine Batterie mit höherer Energiedichte kann bei geringerem Platzbedarf die gleiche Leistung liefern wie eine Batterie mit geringerer Energiedichte. Die potenzielle Batterienutzung wird dadurch stark erweitert. In Lager- oder Produktionsumgebungen können Gabelstaplerbatterien Tausende von Pfund wiegen. Leichte Gabelstaplerbatterien bieten mehrere Vorteile in Bezug auf Handhabung und Sicherheit.
Die erhöhte Energiedichte einer Batterie könnte gefährlich sein. Eine Zelle, die mehr aktives Material enthält, erfährt mit größerer Wahrscheinlichkeit ein thermisches Ereignis.
Der Energiewert der Batterien ist der erste und wichtigste Unterschied. Die Energiedichte der Lithium-Ionen-Batterie reicht von 150 bis 200 Wh pro kg. Lithium-Eisen-Phosphat hat eine Energiedichte zwischen 90 und 120 Wh pro Kilogramm.
Diese Energiedisparität zeigt eindeutig, dass Lithium-Ionen-Batterien schneller entladen werden als LiFePO4. Darüber hinaus haben Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu LiFePO4-Batterien eine höhere Spannungsentladefähigkeit.
Obwohl die chemische Zusammensetzung von Lithium-Ionen-Batterien stark variieren und ihre Leistung beeinflussen kann, werden sie gelegentlich als Batterietyp kategorisiert, der alle Lithium enthält.
Die meisten Lithium-Ionen-Batterietypen bestehen aus einer Kathode mit Aluminiumkaschierung, einer Kohlenstoff- oder Graphitanode, einem Separator und einem Elektrolyten aus Lithiumsalz in einem organischen Lösungsmittel.
Die Hersteller haben die zur Herstellung der Kathode und Anode verwendeten Komponenten getestet. Auch die chemische Zusammensetzung des Elektrolyten hat sich verändert. Aus diesen Abweichungen resultieren die unterschiedlichen Energiedichten von Lithium-Ionen-Batterien.
LiFePO4 vs. Lithium-Ionen-Sicherheit
Batterien aus Phosphat bieten eine hervorragende chemische und mechanische Struktur, die nicht gefährlich überhitzt. Damit bietet sie mehr Sicherheit als Lithium-Ionen-Batterien mit anderen Kathodenmaterialien. Dies liegt an der Tatsache, dass die geladenen und ungeladenen Zustände von LiFePO4 physikalisch vergleichbar und extrem langlebig sind, wodurch die Ionen während des Sauerstoffflusses stabil bleiben, der zusammen mit Ladezyklen oder möglichen Ausfällen auftritt. Insgesamt ist die Eisenphosphat-Oxid-Bindung stärker als die Kobaltoxid-Bindung, sodass sie strukturell stabil bleibt, wenn die Batterie überladen oder physischen Schäden ausgesetzt wird. Im Gegensatz dazu beginnen die Bindungen in anderen Lithiumchemien aufzubrechen und geben übermäßige Wärme ab, was schließlich zu einem thermischen Durchgehen führt.
Die Unbrennbarkeit von Lithiumphosphatzellen ist eine entscheidende Eigenschaft bei unsachgemäßer Handhabung beim Laden oder Entladen. Sie können auch widrigen Wetterbedingungen wie rauer Kälte, sengender Hitze oder unwegsamem Gelände standhalten. Sie werden nicht explodieren oder Feuer fangen, wenn sie riskanten Situationen wie Kollisionen oder Kurzschlüssen ausgesetzt sind, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Verletzungen verringert wird. LiFePO4 ist wahrscheinlich die beste Option, wenn Sie sich für eine Lithiumbatterie entscheiden und diese unter gefährlichen oder instabilen Bedingungen verwenden möchten. Es ist auch wichtig zu beachten, dass LiFePO4-Batterien eine umweltfreundliche Option sind, da sie ungiftig und nicht kontaminierend sind und keine Seltenerdmetalle enthalten.
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