Литий-ферум-фосфатные аккумуляторы или (LiFePO4)

Здравствуйте уважаемый читатель. В этой статье мы расскажем вам о нашем опыте применения накопителей электроэнергии. Для нас этот вопрос стал актуальным по двум причинам. Во-первых, основным продуктом нашей компании является производство солнечных концентраторов. А специфика их работы подразумевает аккумулирование энергии. Во-вторых, сейчас на рынке появились аккумуляторы, которые своими техническими и стоимостными показателям делают автономное питание целесообразным, по отношению к проводному. Стоимость электроэнергии от солнечной батареи становится соизмеримой со стоимостью кВт/ч в электросети. При этом аккумулятор расширяет возможности для использования электроприбора. В этой связи мы нашли несколько вариантов применениеаккумуляторов вокруг себя.

Сейчас речь пойдёт о литий-ферум-фосфатных аккумуляторах (См. фото 1). Какие же свойства этих аккумуляторов работают на их популярность? На что обращает внимание конечный потребитель? Первое, конечно же количество циклов заряд/разряд. В режиме полного заряда и полного разряда количество циклов заряд/разряд доходит до 4000. При этом ёмкость аккумулятора снижается всего на 20%. У кислотно-щелочных аккумуляторов, таких полных циклов на порядок меньше – около 300. Второе, это скорость заряда. LiFePO4 аккумулятор до 80% заряда набирает за 30мин., остальные 20% добирает ещё за 30 мин.

Срок жизни аккумулятора определяется количеством циклов заряд/разряд. Вокруг нас уже находится достаточное количество устройств с автономным питанием – начиная от мобильных телефонов и заканчивая уличным освещением. Принцип, положенный в работу такого оборудования - использовать весь заряд аккумулятора (в отличие от стартовой аккумуляторной батареи автомобиля, которая работает только на запуск двигателя). Поэтому обратим ваше внимание - мы говорим о режиме, когда цикл заряд/разряд происходит постоянно, в объёме 100%.

Так почему такое увеличение срока службы стало возможным? Прежде всего, это связано со свойствами материалов, аккумулирующих электроэнергию. Они обеспечивают высокую химическую и термическую стабильность изделия. Второе, это функциональные особенности. Каждый литий-ферум-фосфатный аккумулятор имеет контроллер, которыйуправляет зарядом и разрядом аккумулятора. Для LiFePO4 - это неотъемлемая часть. Каждый элемент аккумулятора работает в диапазоне напряжения на ячейки от 3,6В до 2,5В. Это диапазон от полностью заряженного состояния, до полностью разряженного, соответственно.

Как можно организовать работу прибора автономно, от аккумулятора? Для этого нужно взять параметры нагрузки: напряжение питания, потребляемый ток, интервал времени, в течение которого устройство должно работать без подзарядки. Этого достаточно, чтобы определить ёмкость аккумулятора, сделать сборку элементов питания и предоставить соответствующую схему управления циклами заряд/разряд. Только в таком варианте аккумулятор работает исправно весь срок.

В качестве генератора электроэнергии для аккумулятора, как уже упоминалось, мы предлагаем солнечные батареи. А как потребители электроэнергии, у нас прошли испытания и сейчас работают на производстве вилочные погрузчики. Характеристика аккумулятора погрузчика: ёмкость – 100А/ч, напряжение – 48В, максимальный ток разряда – 100А.

Что важно в этих цифрах? Ток разряда аккумулятора равен значению его ёмкости. И это нормальный режим для LiFePO4 аккумулятора. Если аппаратно разрешить ему разрежаться даже с 2-х кратной силой (от значения ёмкости), тогда он выдержит 1000 циклов заряд/разряд. Для справки: максимально допустимый ток разряда кислотно-свинцового аккумулятора составляет всего 10% от значения его ёмкости. Любое превышение тока разряда у него, ведёт к разрушению его пластин.

Литий-ферум-фосфатные аккумуляторы стали вытеснять штатные аккумуляторы из блоков бесперебойного питания для оргтехники, и из кассет, предназначенных для питания ручного инструмента. Это связано со стоимостью жизненного цикла оборудования. Когда перестаёт работать «бесперебойник» или шуруповёрт, то возникает дилемма – купить новый аккумулятор или новый прибор. В этом случае стоимость обоих вариантов соизмерима. При этом износ механической или электрической части самого прибора ещё незначительный. Если же рассмотреть вариант, когда аккумулятор работает в 4-5 раз дольше, тогда картина иная. Прибор в этом случае кратно окупается.

Остаётся затронуть ещё одну сферу применения LiFePO4 аккумуляторов – это автономное освещение. Прежде всего, это актуально для улицы. Там где прокладка электропроводов затруднительна или вообще не целесообразна. Подобные задачи решаются удивительно просто - с помощью солнечной батареи и нашего аккумулятора. Их устанавливают рядом с лампой освещения. Такая конструкция так же освещает территорию. А её стоимость покупки и эксплуатации заставляет задуматься, совершая выбор.

Заканчивая рассказ о литий-ферум-фосфатных аккумуляторах, нужно сказать, что это значительный технологический шаг в области аккумулирования электроэнергии. Благодаря новым возможностям становится выгодно получать электроэнергию от Солнца, и конкурировать с естественными монополиями. Можно в разы увеличить интервал межсервисного обслуживания приборов, где предусмотрено автономное питание, и устройств, где аккумуляторы являются расходным материалом.

Обратите внимание на литий-ферум-фосфатные аккумуляторы, возможно они вдохнут новую жизнь приборам, которые работают на вас. А может, станут основанием для ваших нетрадиционных идей.