Улттық температуралық ортаға сәйкес lithium iron phosphate батареяларының көбірек жүктеу ұнағаттылығы

Литий-железо-фосфаттық акумуляторлар үлкен энергиялық құпиясы, қауіпсіздік, жылық орнына қаршы ететін, қиын салмақтары бар, көп циклдері бар және ұзақ өмір арқылы, электр аралар мен энергия сақтау саласында кеңінен қолданылады. Актуальдық қажеттіліктерін қанағаттандыру мақсатында, көп жеке элементтер әдетте сериямен немесе параллельде қосылып, акумулятор пакетін құратын. Бірақ, соңғы негізгі энергиялық системада термік даму болғанда қатерлік нәтижелер шығуы мүмкін.

Өсімдік заряд және ыстықтың арттығы батареяда термік көтерілгенінге (thermal runaway) дейінгі негізгі себептердің бірі саналады, бірақ тәуелсіз бір факторды тексеру әдетте орын алады және оның тытықпен және немесе патпен туындайды ма немесе емес, ол өткізілу немесе қателік ретінде қолданылады. Актуальдықтағы термік көтерілгенінгі сценарийінде, бастапқы аймақта бір фактормен бас тарту мүмкін, бірақ термік көтерілгенінгі процестің дамуы бойынша ол постпродукциялар мен көбінесе бірнеше факторлардың бір-бірімен байланысты болып, термік көтерілгенінгі нәтижелерін жақсырақ етеді. Қызықтырғыш шарттардың барлық түрлерінде литиум-феррум фосфаттық литиум иондық батареялардың бір-бірімен байланысты әсерін зерттеу практикалық маңызды. Өсімдік заряд батареяларының тытықпен туындығына қатысты маңызды себеп саналады. Қолданушы батареялары үшін бастапқы өсімдік заряд стандарты 3C/4.8V болды. Әртүрлі батареялар әдетте жеке пайдаланылады және батарея технологиясының дамуы арқылы зарядда термік көтерілгенінгі арнайы азайтын, сонымен қатар, қазіргі күндерде стандарттар зарядда параметрлерге қатысты талаптардың шектеулісін арттырды. Ыстықтың арттығын тексеру әдетте 130°C немесе 85°C температурасында диафрагмаға немесе табиғи электролит интерфейсі(SEI) фильмінің тұзымын симуляциялау үшін қолданылады.

Аккумуляторлардың қауіпсізсіздік мәселелері ғана аккумуляторлардың термік өзгертістеріне байланысты. Д.П. Конг және басқалары литий-феррум фосфаттық литий іондық аккумуляторларының термік қасиеттерін түбірлі ыстамаларда ғылтырудан кейін зерттеуді жасады және аккумулятордың төменгі бөлігін ғылтудың, басқа орындарды ғылтуға неге арналған термік эксплозияға әкелуге болашақ екендігін табады. П.Ж. Ліу және басқалары екі жарамсыз әдіс, қысқартылған жылыс және артықшылық зарядтау, литий-феррум фосфаттық литий іондық аккумуляторлардағы термік эксплозияға әсерін зерттеуді жасады. Нәтижелер көрсетеді: зарядтаудан қысқартылған жылыс салыстырмалы түрде тұрақты атықтық қауіпсіздігін береді және аккумулятор тестке сай әлі де тиімді жылдам жылысады. Термік эксплозия аккумулятордың зарядтың маңыздылық дәрежесі (SOC) бойынша да қарапайым қатынасқа ие. Мисалы, П.Ж. Ліу және басқалары модульде жарықтарға жарамсыз әдіспен шақырғанда термік эксплозия процесін қорытындылау үшін ғылтқыш панель пайдаланған және зарядтың 50% SOC-ының тригер температурасы 100% SOC аккумуляторларынан жоғары болады деп тапты. К. Ванг және басқалары 0.5C-да литий-феррум фосфаттық литий іондық аккумуляторларға артықшылық зарядтау тестін жүргізді және аккумулятордан шыққан газдардың негізгі тобын гидроген (H2), углерд оксиді (CO) және углерд диоксиді (CO2) болды, сонымен қатар әртүрлі алканлар да бар.

Аккумуляторлардың үлкен мағынада сериялық және параллель тіркелуі, егер бір аккумулятор проблемаға септесе, өстірме және толтыру қателерінің кездесуінің мүмкіндігін арттырады, сонымен қатар, жылыздық таралуы барлық аккумулятор пакетінің тытынуы мен шытыруына себеп болуы мүмкін. Сондай-ақ, осы процестерде пайда болатын ығысқыш газ ауырлықпен ауаға қосылып, көбірек қиын шытыруға өткізуге мүмкіндік береді.

Әдетте қолданылатын аккумуляторлардың қауіпсіздігін арттыру үшін, олардың бірнеше физикалық қарым-қатынастарға қарсы тұрақтылығын арттыру қажет, бұл жағдай академиялық және санаттық кеңесшілерге көптеген дегенмен қара бастады.

Сондай-ақ, аккумулятордың толығымен энергиясы толығымен аяқталғаннан кейін зарядтауын ұмытпау қажет, себебі бұл аккумуляторға қайтарымсыз зиян келтіруге мүмкіндік береді.

Литий-феррофосфаттық аккумулятор толығымен зарядталған кезде, зарядтауды түсіру қажет, яғни аккумулятордың өстірілуі мүмкін, бұл әрекет аккумулятордың жылдам өліміне немесе қысқаша циркуитке және басқа қауіпсіздік қорапкершілеріне өткізуге мүмкіндік береді.

Улттың жылықтық орнында батареяны пайдалану да оның қабілетіне тәсір етеді.

Қалыпты токтың шаруашылық әдісі - батареяның энергиясын қалыпты дегенмен шаруашылық ток мөлшерін сақтау арқылы шығару. Ол литий-железо-фосфаттық батареялардың тез шаруашылығына үйлесімді.