რა არისლითიუმ-რკინააკუმულატორი? შესავალი ლითიუმ-რკინის აკუმულატორის მუშაობის პრინციპისა და უპირატესობების შესახებ

ლითიუმ-რკინის აკუმულატორი ლითიუმის აკუმულატორების ოჯახის ერთ-ერთი სახეობაა. მისი სრული სახელწოდებაა ლითიუმ-რკინის ფოსფატის ლითიუმ-იონური აკუმულატორი. კათოდის მასალა ძირითადად ლითიუმ-რკინის ფოსფატია. რადგან მისი მახასიათებლები განსაკუთრებით შესაფერისია ენერგეტიკული გამოყენებისთვის, მას ასევე უწოდებენ „ლითიუმის-რკინის კვების აკუმულატორს“ (შემდგომში „ლითიუმის-რკინის აკუმულატორი“).

ლითიუმის რკინის ბატარეის (LiFePO4) მუშაობის პრინციპი
LiFePO4 აკუმულატორის შიდა სტრუქტურა: მარცხნივ მოცემული ოლივინის სტრუქტურის მქონე LiFePO4 გამოიყენება აკუმულატორის დადებით პოლუსად, რომელიც დაკავშირებულია ალუმინის ფოლგით და აკუმულატორის დადებით პოლუსთან. შუაში არის პოლიმერული დიაფრაგმა, რომელიც დადებით პოლუსს უარყოფითი პოლუსისგან ჰყოფს. თუმცა, ლითიუმ-იონ Li+-ს შეუძლია გავლა, მაგრამ ელექტრონულ e-ს - არა. მარჯვნივ არის ნახშირბადის (გრაფიტის)გან შემდგარი აკუმულატორის უარყოფითი პოლუსი, რომელიც დაკავშირებულია სპილენძის ფოლგით და აკუმულატორის უარყოფით პოლუსთან. აკუმულატორის ელექტროლიტი აკუმულატორის ზედა და ქვედა ბოლოებს შორისაა და აკუმულატორი დალუქულია ლითონის გარსით.

როდესაც LiFePO4 აკუმულატორი იტენება, დადებით ელექტროდში არსებული ლითიუმის იონი Li+ პოლიმერული მემბრანის გავლით უარყოფით ელექტროდზე გადადის; განმუხტვის პროცესის დროს უარყოფით ელექტროდში არსებული ლითიუმის იონი Li+ დიაფრაგმის გავლით დადებით ელექტროდზე გადადის. ლითიუმ-იონურ აკუმულატორს სახელი დაერქმევა დატენვისა და განმუხტვის დროს ლითიუმის იონების მიგრაციის მიხედვით.

LiFePO4 ბატარეის ძირითადი მახასიათებლები
LiFePO4 აკუმულატორის ნომინალური ძაბვაა 3.2 ვ, საბოლოო დამუხტვის ძაბვაა 3.6 ვ, ხოლო საბოლოო განმუხტვის ძაბვაა 2.0 ვ. სხვადასხვა მწარმოებლის მიერ გამოყენებული დადებითი და უარყოფითი ელექტროდის მასალებისა და ელექტროლიტის მასალების განსხვავებული ხარისხისა და დამუშავების გამო, მათი მუშაობა გარკვეულწილად განსხვავებული იქნება. მაგალითად, ერთი და იგივე მოდელის (სტანდარტული აკუმულატორი იმავე შეფუთვაში) აკუმულატორის ტევადობა საკმაოდ განსხვავებულია (10%~20%).

უპირატესობებილითიუმის რკინის ბატარეა
ტრადიციულ ტყვიმჟავა აკუმულატორებთან შედარებით, ლითიუმ-იონურ აკუმულატორებს მნიშვნელოვანი უპირატესობები აქვთ სამუშაო ძაბვის, ენერგიის სიმკვრივის, ციკლის ხანგრძლივობის და ა.შ. მხრივ. ტრადიციულ ტყვიმჟავა აკუმულატორებთან შედარებით, მას აქვს შემდეგი უპირატესობები: მაღალი ენერგიის სიმკვრივე, ძლიერი უსაფრთხოება, კარგი მაღალ ტემპერატურაზე მუშაობა, მაღალი სიმძლავრე, ხანგრძლივი ციკლის ვადა, მსუბუქი წონა, სამანქანო ოთახის გამაგრების ხარჯების დაზოგვა, მცირე ზომა, ბატარეის ხანგრძლივი მუშაობის ხანგრძლივობა, კარგი უსაფრთხოება და ა.შ.