Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của Pin lithium iron phosphate

Hiện tại, pin lithium iron phosphate được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử, lưu trữ điện năng và sản xuất năng lượng mặt trời,… Vậy loại pin này có gì đặc biệt mà khiến nó được yêu thích và ứng dụng nhiều đến vậy? Câu trả lời sẽ được chúng tôi chia sẻ chi tiết bên dưới bài viết này nhé!.

Pin lithium iron phosphate là gì?

Lithium iron phosphate là pin sạc thuộc họ pin lithium-ion, cực của nó được làm bằng vật liệu LiFePO4, có đặc điểm là mật độ năng lượng thấp, thời gian hoạt động cao và an toàn. Điện áp làm việc trung bình dao động khoảng 3.2V, mật độ năng lượng trung bình 150mA / g, khả năng phóng điện lớn, thời gian sạc nhanh, đặc biệt ở nhiệt độ cao, có tuổi thọ cao và hoạt động an toàn. cao, không sử dụng coban.

Công nghệ phủ mới giúp các ion di chuyển trong pin dễ dàng hơn. “Pin Beltway” di chuyển các ion lithium vào và ra khỏi các điện cực với tốc độ cao đến mức pin có thể được sạc đầy trong vòng chưa đầy một phút. Bằng cách bọc các hạt photphat sắt liti trong pyrophosphat liti, các ion sẽ bỏ qua kênh và di chuyển nhanh hơn. Không cần bảo quản nghiêm ngặt, không cần quản lý nhiệt độ môi trường, không cần thiết bị phụ trợ riêng, tiết kiệm chi phí quản lý và phạm vi hoạt động rộng.

Nguyên lý hoạt động của Pin lithium iron phosphate

Pin lithium iron phosphate sử dụng lithium iron phosphate làm vật liệu điện cực dương. Vật liệu catốt cho pin lithium-ion bao gồm coban (Co), niken (Ni), mangan (Mn) và sắt (Fe). Lithium coban là vật liệu cực âm được sử dụng trong hầu hết các loại pin lithium-ion hiện nay.

Khi pin lithium iron phosphate được sạc, các ion Li + Li ở điện cực dương sẽ di chuyển đến điện cực âm qua bộ phân tách polyme; trong quá trình phóng điện của pin, các ion Li + Li ở điện cực âm sẽ di chuyển sang điện cực dương qua dải phân cách. Trong quá trình sạc và xả của pin lithium iron phosphate, các ion lithium di chuyển qua lại.

Các ion liti di chuyển giữa hai điện cực trong quá trình phản ứng. Hầu hết các vật liệu điện cực hiện có là những vật liệu cho phép các ion liti đi vào mạng tinh thể và giữa các mạng tinh thể, với ít hoặc không bị can thiệp trong quá trình xâm nhập của liti (lithiation, intercalation/intercalation/insertion process) còn lại trong mạng tinh thể các vị trí nguyên tử và ngược lại, liti các ion rời khỏi mạng tinh thể (deintercalation/delithiation/extraction process).

Khi sạc ngược, ở điện áp sạc, các điện tử bị đẩy ra khỏi điện cực dương của pin – các ion lithium tách ra khỏi điện cực âm và di chuyển trở lại điện cực âm của pin. . Do đó, pin sẽ đảo ngược hướng trong quá trình sạc và xả. Tên của điện cực dương hay âm cần được xác định tùy theo bản chất của phản ứng và quá trình phản ứng mà chúng ta đang theo dõi.

Tuổi thọ và ứng dụng của Pin lithium iron phosphate

Pin lithium iron phosphate được xem như một loại pin có độ bền và tuổi thọ khá cao. Tuổi thọ của pin với dòng 3.2 V có chu kỳ là 2000 lần sạc. Tuy nhiên khi trải qua ⅓ số lần sạc này và xả pin thì tuổi thọ của dòng pin này sẽ giảm xuống còn 80%. Chung quy lại tuổi thọ của pin sẽ phụ thuộc rất nhiều vào cách sử dụng và bảo quản của người dùng. Nhờ vào tuổi thọ ổn định và độ bền cao nên hiện nay Pin lithium iron phosphate được sử dụng khá phổ biến trong ngành công nghiệp, cụ thể như:

+ Pin năng lượng mặt trời: Thay vì dùng các loại acquy lưu trữ thông thường thì ứng dụng Pin lithium iron phosphate vào hệ thống điện năng lượng mặt sẽ đảm bảo hiệu suất làm việc vô cùng ổn định. Loại pin này có khả năng chịu áp tốt, dễ dàng kết nối trực tiếp với pin năng lượng mặt trời mà không cần phải bo mạch quá phức tạp. Ngoài ra Pin lithium iron phosphate con có ưu điểm chống hao mòn, bụi bẩn và hạn chế ngưng tụ.ss

+ Pin sạc cho xe điện: Ứng dụng phổ biến trong các phương tiện giao thông vận tải bởi khả năng xả nhanh, nhẹ và tuổi thọ cao, cho nên rất phù hợp với các phương tiện cần tăng tốc nhanh.

+ Sử dụng trong hệ thống đèn đường: Hệ thống đèn đường hiện nay cũng thường ứng dụng dòng Pin lithium iron phosphate nhờ vào chế độ hoạt động linh hoạt. Bởi chỉ cần sử 1 tế bào là có thể cấp điện cho đèn LED mà không cần phải tăng áp.

+ Không những thế, bạn vẫn có thể thấy Pin lithium iron phosphate cùng xuất hiện trong các loại thiết bị điện tử chuyên nghiệp.

Qua những chia sẻ trên có thể thấy, pin lithium iron phosphate có nhiều ưu điểm vượt trội như: hoạt động mạnh mẽ, tuổi thọ cao, độ bền cao và rất an toàn, là sự lựa chọn hàng đầu của các nhà sản xuất, thiết bị điện tử và cơ điện. Để tư vấn chi tiết hơn về dòng pin này.