Призматические элементы LiFePO4 (LiFePO4) весьма популярны среди производителей литий-ионных батарей для электрического транспорта, складской техники, систем автономного электроснабжения, источников бесперебойного питания. Кроме того, их все чаще используют энтузиасты, желающие самостоятельно собрать энергоемкий и безопасный аккумулятор. Чем же они так понравились производителям и потребителям?
Что такое призматические элементы LiFePO4
Они имеют призматическую форму и такой же химический состав, как цилиндрические или пакетные элементы LiFePO4. Главное отличие заключается в конструкции. Структуру «призматиков» можно разделить на внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя структура состоит из четырех частей:
- положительный литий-железо фосфатный катод электрод (катод);
- отрицательный углеродный электрод (анод);
- электролит;
- сепаратор.
В качестве подложки для нанесения катодной порошковой смеси используется алюминиевая фольга, а для анодной смеси – медная фольга. Между положительным и отрицательным электродными материалами находится слой полимерного сепаратора. Этот слой пропускает только ионы лития, а электроны могут проходить только по внешней цепи.
Внешняя структура «призматиков» LiFePO4 несколько отличается от структуры других элементов, но в целом одинакова. Элемент батареи заключается в оболочку из алюминия или нержавеющей стали. На внешней стороне ячейки находятся выводы положительного (+) и отрицательного (-) электродов.
Некоторые производители аккумуляторов устанавливают два винтовых штыря (клеммы) для более удобного подключения. На корпусе призматических ячеек LiFePO4 также находится предохранительный или взрывозащитный клапан, который предназначен для сброса избыточного давления внутри корпуса.
Корпус призматических литиевых ячеек обычно затянут в синюю, или иного цвета, пленку. Она образует наружный изоляционный слой, который может предотвратить поражение электрическим током. Некоторые производители дополнительно заключают элементы в защитный чехол или футляр.
Для самостоятельного объединения ячеек в аккумуляторную батарею без пайки применяются соединительные пластины под названием Busbars, гайки и шайбы.
Плюсы призматических LiFePO4 элементов
- Удобство сборки. По сравнению с цилиндрическими литий-железо фосфатными ячейками, «призматики» больше подходят для обычных потребителей.
- Высокая емкость ячейки – до 300 Ач, что позволяет собирать мощные батареи без множества параллельных соединений.
- Прочный жесткий корпус, взрывозащищенная конструкция.
- Напряжение ячейки 3,2В хорошо подходит для сборок на замену свинцово-кислотным аккумуляторам 12 В, 24 В, 36 В, 48 В и т.д.
Резюме
Конструкция призматических элементов хорошо продумана, безопасна и удобна для самостоятельной сборки литий-ионных батарей. Аккумуляторы с такими ячейками достаточно емкие и производительные. Они хорошо подойдут для промышленного и бытового хранения энергии, питания электрических транспортных средств.