Guida completa alla comprensione della batteria Lifepo4

Questo articolo presenta le batterie lifepo4 sotto vari aspetti, dai quali è possibile trarre le conoscenze necessarie, come la loro categorizzazione, i vantaggi, le applicazioni e così via.

Che cos'è una batteria Lifepo4?

La batteria LiFePO4 è chiamata anche batteria LFP; il suo nome completo è batteria al litio ferro fosfato. La batteria Lifepo4 è un tipo di batteria agli ioni di litio. Utilizza il fosfato di ferro di litio come materiale elettrodico positivo, il carbonio come materiale elettrodico negativo e l'elettrolita come mezzo. Realizza l'immagazzinamento e il rilascio di energia elettrica attraverso la trasmissione agli ioni di litio. Potreste già utilizzare le batterie al litio e fosfato di ferro!

Cosa contiene una batteria Lifepo4?

Oltre ai materiali degli elettrodi positivi e negativi, all'interno della batteria lifepo4 sono presenti elettroliti e agenti conduttivi. Quindi, come si combinano tra loro? Credo che anche voi siate molto curiosi. Diamo un'occhiata insieme!

Processo di produzione delle batterie LiFePO4

1. Preparare le materie prime, compresi gli elettrodi positivi e negativi, gli elettroliti, i separatori, ecc.

2. Preparare l'impasto dell'elettrodo: mescolare le materie prime e aggiungere il solvente per formare l'impasto dell'elettrodo positivo e negativo.

3. Preparare gli elettrodi: applicare gli impasti degli elettrodi positivi e negativi su fogli di rame o alluminio, quindi utilizzare processi di laminazione, leva e taglio per preparare gli elettrodi.

4. Preparare l'elettrolita: sciogliere il sale di litio in un solvente organico.

5. Assemblaggio: mescolare i fogli di elettrodi positivi e negativi con il separatore, quindi impilarli e assemblarli in una cella di batteria attraverso una serie di processi di fissaggio e imballaggio.

6. Debug di carica e scarica: condurre il debug di carica e scarica sulle celle della batteria assemblate per attivare la batteria e garantirne le prestazioni.

7. Test sui prodotti finiti: condurre una serie di test sulle prestazioni delle batterie finite, quali test di capacità, test di durata del ciclo, test di sicurezza, ecc.

Il controllo rigoroso di ogni fase del processo produttivo è l'unico modo per produrre batterie lifepo4 di alta qualità.

Tipi di batteria Lifepo4

1. Diviso per struttura

• Batterie cilindriche

Le batterie cilindriche hanno un volume ridotto ma sono ampiamente utilizzate, in genere nei dispositivi portatili. Hanno dimensioni e specifiche standard, con modelli comuni che comprendono 18650, 26650, 32650, ecc.

• Batterie quadrate

Questi tipi di batterie hanno un involucro piatto e rettangolare e possono essere combinate in serie per formare pacchi batteria di maggiore capacità. Ad esempio, è possibile combinare 4 celle da 3,2v per creare una batteria da 3,2v. Batteria da 12,8 V. Sono comunemente utilizzati nei veicoli elettrici, nei sistemi di accumulo dell'energia e in altri campi e le loro dimensioni e capacità possono essere personalizzate in base ai requisiti. 

• Batterie in confezione morbida

Il materiale di confezionamento esterno delle batterie soft-pack è solitamente il film plastico di alluminio o il film di poliammide di alluminio, ed è possibile personalizzare la forma esterna in base ai diversi scenari applicativi. Sebbene le batterie soft-pack siano di dimensioni e peso ridotti, la loro sicurezza è relativamente scarsa e soggetta a danni fisici.

2. In base alla valutazione attuale

La corrente nominale delle batterie al litio ferro fosfato è solitamente espressa con "C".

• 1C

Le batterie al litio-ferro-fosfato con una velocità di scarica di 1C sono solitamente utilizzate nel campo dell'accumulo di energia.

• 2C/3C

Una corrente più elevata consente una migliore stabilità e una maggiore potenza di pilotaggio, tipicamente utilizzata come fonte di alimentazione.

• Sopra i 5C

Queste batterie ad alta corrente sono solitamente utilizzate nei settori degli UPS e dei veicoli elettrici.

A cosa serve una batteria Lifepo4?

Le batterie Lifepo4 hanno un'ampia gamma di applicazioni, che spaziano dalla vita quotidiana, alle strutture commerciali, alle attrezzature industriali fino al settore aerospaziale. Ad esempio:

1. Strumenti elettrici

Come i trapani elettrici, Tagliaerbae gli utensili elettrici ad alta potenza (a batteria) che utilizzate quotidianamente sono alimentati da batterie al litio ferro fosfato.

2. Veicoli elettrici

Le batterie Lifepo4 sono in grado di fornire un'elevata potenza istantanea e possono essere utilizzate come fonti di alimentazione per l'avviamento di biciclette elettriche, veicoli da diporto, carrelli da golf, campeggiatori, autovetture, logistics vehicles, veicoli elettrici a bassa velocità, and more. These are all common means of transportation.

3. Sistemi di accumulo dell'energia

Le batterie Lifepo4 hanno ottime prospettive nel settore delle energie rinnovabili, come quelle solari. sistemi di accumulo di energiasistemi di generazione di energia eolica e sistemi di alimentazione ininterrotta UPS. Possono accumulare energia durante il giorno per utilizzarla durante i picchi di domanda di elettricità.

Come: Batteria Lifepo4 impilabile da 5kwh, Batteria Lifepo4 All In One da 10kwh

4. Prodotti di elettronica di consumo

Come ad esempio auto, aerei, barche e altri giocattoli elettrici telecomandati, computer portatili, dispositivi elettronici portatili e altro ancora.

5. Stazioni elettriche e microgriglie

Utilizzati come dispositivi di accumulo dell'energia, possono migliorare la stabilità della rete; utilizzati come fonti di alimentazione di riserva, possono rispondere a richieste improvvise di energia e a guasti della rete, ottenendo un funzionamento off-grid.

6. Attrezzature su piccola scala

 Carrozzine elettriche, scooter elettrici e altri dispositivi medici.

7. Altri piccoli apparecchi elettrici

Includono lampade da miniera, dispositivi medici impiantabili, sostituzione di lampade al piombo, al nichel-metallo idruro, al nichel-cadmio, al litio cobalto, e batterie al litio e manganese nei piccoli elettrodomestici.

8. Applicazioni militari

L'elevata densità di energia e la lunga durata del ciclo rendono le batterie lifepo4 ampiamente utilizzate in apparecchiature militari come droni, veicoli militari e dispositivi elettronici portatili.

Le batterie Lifepo4 valgono la pena?

Come si può notare, le batterie lfepo4 sono ampiamente utilizzate. Allora, perché esattamente? Vediamo insieme cosa le rende così buone, che ne dite?

Vantaggi della batteria Lifepo4

1. Buone prestazioni di sicurezza

Le proprietà chimiche del fosfato di ferro e litio sono stabili e non sono facilmente influenzate dall'ambiente esterno. Anche in caso di cortocircuito, sovraccarico o compressione, la struttura della batteria non cambia e non c'è rischio di esplosione. Rispetto alle altre batterie al litio, presenta un livello di sicurezza superiore.

2. Lunga durata del ciclo

Compared to other lithium-ion chemical materials, lithium iron phosphate has a maggiore durata del ciclo. Especially when applied in the energy storage market, lifepo4 batteries are required to achieve over 4,000-5,000 charge and discharge cycles to guarantee a lifespan of 8-10 years. It has more than 1000 additional cycle life compared to ternary batteries, while lead-acid batteries have a cycle life of only about 300 cycles.

3. Buone prestazioni di lavoro

Le batterie Lifepo4 mantengono una struttura sicura e intatta e funzionano normalmente in ambienti ad alta e bassa temperatura.

4. Grande capacità

Le batterie Lifepo4 hanno una capacità maggiore rispetto alle normali batterie (come quelle al piombo), con capacità di una singola cella che vanno da 5Ah a 1000Ah.

5. Nessun effetto memoria

Le batterie Lifepo4 possono essere ricaricate in qualsiasi momento senza doverle prima scaricare completamente e questa pratica non influisce sulla loro capacità.

6. Peso ridotto

In base a specifiche di capacità equivalenti, il volume delle batterie lifepo4 è pari a due terzi di quello delle batterie al piombo e il peso è pari a un terzo.

7. Rispettoso dell'ambiente

Le batterie Lifepo4 non contengono metalli pesanti o rari, non sono tossiche, non inquinano e hanno un impatto relativamente ridotto sull'ambiente.

Vantaggio della batteria Lifepo4 da 12,8V 170Ah

Svantaggi della batteria Lifepo4

Of course, besides its advantages, it also has some disadvantages that are not as good as expected, but since it can be applied so widely, presumably, you and I can accept these shortcomings.

1. Densità energetica relativamente bassa

Le batterie Lifepo4 hanno una densità energetica relativamente bassa, il che significa che l'energia immagazzinata è relativamente piccola a parità di volume o peso.

2. Sensibile alla temperatura

In ambienti a bassa temperatura, le prestazioni di scarica delle batterie al litio-ferro-fosfato saranno compromesse.

3. Costo relativamente alto

Rispetto ad altri tipi di batterie agli ioni di litio, le batterie lifepo4 hanno costi di produzione più elevati, bassi tassi di produzione delle batterie e scarsa consistenza.

4. Requisiti di tariffazione rigorosi

Le batterie Lifepo4 devono essere caricate sotto stretto controllo delle condizioni di tensione e temperatura per evitare di sovraccaricarle o scaricarle eccessivamente.

Come verificare la capacità della batteria Lifepo4?

1. Equilibrio di carica e scarica:

Innanzitutto, accertarsi che la batteria sia completamente carica.

Successivamente, scaricare la batteria a una tensione o a una capacità specifica attraverso la scarica per garantire che la batteria si trovi nello stesso stato iniziale.

2. Test di carica e scarica del ciclo:

Eseguire test di carica e scarica a più cicli sulla batteria per osservare le variazioni di capacità nel tempo.

Registrare la corrente, la tensione e il tempo utilizzato per ogni carica e scarica durante il test.

3. Misurazione della capacità:

Sulla base dei dati ottenuti dal test, utilizzare la seguente formula per calcolare la capacità della batteria:

Capacità (Ah) = ∫(I × dt) / 1.000

Dove I è la corrente (unità: ampere) e dt è il tempo di scarica (unità: ora).

4. Analisi dei risultati:

In base ai dati del test e al risultato della capacità calcolata, valutare le prestazioni e lo stato di salute della batteria.

Come caricare le batterie Lifepo4?

La carica delle batterie lifepo4 adotta solitamente il metodo di carica CCCV, ovvero corrente costante e tensione costante. La carica a corrente costante permette di evitare una corrente di carica iniziale troppo elevata, che potrebbe danneggiare la batteria; la carica a tensione costante evita il sovraccarico.

Durante la ricarica è necessario tenere presente i seguenti punti:

1. Utilizzare un caricabatterie compatibile con le batterie Lifepo4.

2. Dopo aver controllato il caricabatterie, collegarlo alla presa di corrente.

3. Collegare il caricabatterie alla batteria lifepo4, assicurandosi che i collegamenti positivi e negativi siano corretti.

4. Impostare la modalità di carica e la corrente appropriate in base alle specifiche della batteria e alle istruzioni del caricabatterie.

5. Iniziare la carica e osservare l'indicatore luminoso per verificare che la batteria sia in carica.

6. Durante il processo di ricarica, garantire una buona ventilazione e dissipazione del calore nell'ambiente circostante.

7. Al termine della carica, scollegare immediatamente il caricabatterie per evitare un sovraccarico, che contribuisce a prolungare la durata della batteria.

Metodi di carica della batteria LiFePO4 da 12,8V 300Ah

Le batterie LiFePO4 necessitano di un caricabatterie speciale?

Le batterie Lifepo4 vengono solitamente caricate con un caricabatterie appositamente progettato. Si consiglia di utilizzare il caricatore originale o un caricatore certificato per garantire la sicurezza e l'efficacia del processo di ricarica.

Quanto tempo occorre per caricare una batteria Lifepo4?

La carica delle batterie lifepo4 richiede la considerazione di diversi fattori, come la capacità della batteria, la velocità di carica, la potenza del caricabatterie, ecc. Il tempo specifico necessario per la ricarica dipende dalle specifiche e dalle istruzioni d'uso della batteria e del caricabatterie.

Come si conservano le batterie Lifepo4?

Quando si conservano le batterie al litio ferro fosfato per lungo tempo, si consiglia di prestare attenzione ai seguenti punti:

1. La temperatura

È meglio collocare la batteria in un ambiente con una temperatura compresa tra 0 e 20 gradi, per evitare che sia troppo alta o troppo bassa.

2. Asciutto e ventilato

Il luogo in cui viene conservata la batteria deve essere asciutto e ben ventilato per evitare la luce diretta del sole o la pioggia. Un ambiente umido o bagnato dalla pioggia può facilmente causare la corrosione della batteria e la riduzione della resistenza di isolamento, compromettendo il normale funzionamento della batteria.

3. Evitare l'impatto

Quando la batteria viene immagazzinata o trasportata per un lungo periodo, è necessario utilizzare un imballaggio professionale, ad esempio casse di legno, per evitare danni al prodotto e perdite causate dall'impilamento e dalla compressione della batteria.

4. Ogni 3 mesi di stoccaggio, è necessario ricaricare la batteria per evitare un'eccessiva autoscarica dovuta allo stoccaggio prolungato, che può causare una perdita di capacità irreversibile.

In genere, le istruzioni per l'uso della batteria contengono indicazioni specifiche per la conservazione; si consiglia di consultare il manuale di istruzioni.

Articolo correlato: Come conservare le batterie al litio?

Come installare la batteria Lifepo4?

L'installazione delle batterie lifepo4 comporta problemi di natura elettrica e di sicurezza e richiede la considerazione del collegamento, del fissaggio, del raffreddamento e dell'isolamento di sicurezza della batteria. Se si tratta di un utente individuale, si consiglia di rivolgersi a un professionista dell'installazione e di seguire le istruzioni di installazione del produttore.

Come riparare la batteria Lifepo4?

La riparazione delle batterie lifepo4 richiede conoscenze e strumenti professionali, preferibilmente gestiti da personale di manutenzione o produttori professionisti. Di seguito sono riportati i passaggi generali per la manutenzione delle batterie:

1. Indossare indumenti protettivi, munirsi di un estintore, adottare misure di protezione e garantire il funzionamento in un ambiente ben ventilato.

2. Valutare l'entità del danno alla batteria. Le batterie danneggiate fisicamente possono essere irreparabili o non sicure da usare. La possibilità di riparazione è maggiore se ci sono problemi interni anomali al sistema di gestione della batteria (BMS).

3. Controllare la tensione.

4. Riequilibrare la batteria.

5. Sostituire i componenti difettosi.

6. Riassemblare e testare.

Batteria LiFePO4 rispetto ad altre batterie

Batteria Lifepo4 vs. Batteria agli ioni di litio

Lifepo4 batteries have higher energy density and longer lifespan, but the manufacturing cost of batterie al litio is lower than that of lifepo4 batteries.

Batteria Lifepo4 vs. batteria AGM

La densità energetica delle batterie lifepo4 è maggiore e la loro durata di ciclo è più lunga. Inoltre, sono più compatte rispetto alle batterie AGM. Tuttavia, le batterie AGM richiedono una minore manutenzione, mentre le batterie lifepo4 richiedono maggiore attenzione durante lo stoccaggio.

Articolo correlato: Guida definitiva alla batteria AGM e alla sua durata di vita

Batteria Lifepo4 vs. batteria al piombo acido

Cost: The manufacturing cost of lead-acid batteries is relatively low, but their cycle life is short, usually only about 300-500 cycles.

Densità di energia: Le batterie Lifepo4 hanno una maggiore densità di energia, il che significa che hanno una vita utile più lunga. A parità di capacità, le batterie Lifepo4 hanno un volume inferiore rispetto alle batterie al piombo.

Rispetto dell'ambiente: Le batterie Lifepo4 non contengono metalli pesanti e sono praticamente prive di inquinamento ambientale. Le batterie al piombo possono inquinare l'ambiente.

Articolo correlato: Ioni di litio VS. Batterie al piombo acido | Guida al confronto

Batteria Lifepo4 vs. batteria Lipo

La densità energetica delle batterie ai polimeri di litio è superiore a quella delle batterie lifepo4 e il loro volume è relativamente minore. Sono molto adatte per dispositivi portatili come smartphone, tablet, ecc.

Articolo correlato:  Lipo Vs Lifepo4: la scelta della batteria giusta per le vostre esigenze

FAQ

È necessario mantenere le batterie LiFePO4 completamente cariche?

Si consiglia di caricare completamente le batterie lifepo4, in modo da dare al sistema il tempo sufficiente per bilanciarle. Se non vengono utilizzate per molto tempo, si consiglia di caricarle a più di 50%, ed è meglio caricarle ogni 3-6 mesi.

È dannoso scaricare completamente una batteria LiFePO4?

L'esaurimento completo della batteria lifepo4 può danneggiare le prestazioni e la durata della batteria. Si consiglia di mantenere la capacità della batteria tra 20% e 80%, per prolungarne la durata.

Quali sono i parametri importanti della batteria LiFePO4?

Quando si scelgono le batterie lifepo4, è necessario prestare attenzione ai seguenti parametri per soddisfare le nostre esigenze:

• Capacità della batteria
• Tensione nominale
• Corrente di carica massima
• Corrente di scarica massima
• Durata del ciclo
• Intervallo di temperatura
• Tasso di autoscarica

In che modo la temperatura influisce sulla durata della batteria Lifepo4?

Le batterie Lifepo4 possono raggiungere prestazioni ottimali quando operano all'interno della normale gamma di temperature. Se la temperatura è troppo bassa, la capacità e le prestazioni della batteria diminuiscono e possono verificarsi danni irreversibili alla batteria. Se la temperatura è troppo alta, il tasso di autoscarica della batteria aumenta, accelerandone il degrado e riducendone potenzialmente la durata.

Qual è la durata di vita di una batteria Lifepo4?

La durata delle batterie lifepo4 si aggira generalmente tra i 2000 e gli 8000 cicli, o anche di più, con una vita utile compresa tra i 5 e i 15 anni. La durata della batteria è legata alla qualità della batteria, all'algoritmo di carica, alla struttura generale e al metodo di utilizzo quotidiano.

Le batterie LiFePO4 si degradano nel tempo?

Con il passare del tempo, le batterie subiscono un certo grado di degrado. Ad esempio, possono subire una riduzione della capacità e l'invecchiamento. Se la batteria viene lasciata inutilizzata per lungo tempo, può anche portare a uno squilibrio e all'autoscaricamento. Metodi di utilizzo e conservazione adeguati possono ritardare notevolmente il degrado e prolungare la durata della batteria.

Le batterie Lifepo4 prendono fuoco?

Le proprietà chimiche delle batterie lifepo4 sono molto stabili e le loro prestazioni in termini di sicurezza sono molto più elevate di quelle delle altre batterie agli ioni di litio, in quanto non sono soggette a esplosioni e incendi.

Le batterie Lifepo4 sono sicure in ambienti chiusi?

Le batterie Lifepo4 utilizzano elettroliti non infiammabili e la loro composizione chimica stabile ne determina l'elevato livello di sicurezza. Pertanto, anche l'utilizzo di batterie al litio ferro fosfato in casa è sicuro.

Come faccio a sapere se la mia batteria LiFePO4 è difettosa?

Se la batteria presenta le seguenti condizioni, è possibile stabilire che si trova in uno stato anomalo:

• Capacità ridotta
• Alto tasso di autoscarica
• Tensione continua inferiore all'intervallo specificato
• La batteria è gonfia
• La batteria non può essere caricata o scaricata rapidamente.
• La temperatura della batteria è anomala e si sta surriscaldando.

Qual è un buon BMS per il pacco batterie LiFePO4?

Un buon BMS deve avere le seguenti funzioni di protezione:

• Protezione da sovraccarico
• Protezione da sovrascarica
• Protezione da sovratensione
• Protezione da sottotensione
• Protezione da sovracorrente
• Protezione da cortocircuito
• Protezione dalle alte temperature
• Protezione dalle basse temperature

Cosa è meglio per le batterie LiFePO4: Parallelo o Serie？

Collegare le batterie in serie può aumentare la tensione; collegarle in parallelo aumenta la corrente e può immagazzinare più energia.

Quale sia il metodo di connessione migliore dipende dalle vostre esigenze e dallo scenario applicativo delle batterie.

Articolo correlato: Batteria in serie o in parallelo: come scegliere?

Conclusione

Sebbene le batterie al litio ferro fosfato presentino dei difetti, sono diventate un gioiello delle energie rinnovabili con molteplici vantaggi. Sono anche la scelta migliore per l'alimentazione di riserva della casa.

Raccomandare i prodotti:

Batteria Lifepo4 da 12 V 100 Ah

Batteria Lifepo4 da 24V 100Ah