Les batteries au lithium-phosphate de fer (LiFePO4) sont proposées dans un seul emballage. Cette chimie de la batterie au lithium est en grande partie responsable de ses performances supérieures.
Toutes les batteries au lithium-ion réputées comprennent également un autre composant important en plus des éléments de la batterie :
Un système de gestion de la batterie (BMS) soigneusement conçu.
Un système de gestion de batterie bien conçu peut protéger et surveiller au maximum une batterie au lithium-ion .
Toutes les batteries lifepo4 sont souvent livrées avec un BMS intégré à l'intérieur ou à l'extérieur.
Voyons de plus près comment le BMS optimise la durée de vie d'une batterie lithium-phosphate de fer.
Protection contre les surtensions
Les cellules LiFePO4 fonctionnent en toute sécurité dans une gamme de tensions, généralement de 2,0 V à 4,2 V.
Certains produits chimiques à base de lithium donnent des piles très sensibles aux surtensions, mais les piles LiFePO4 sont plus tolérantes.
Néanmoins, une surtension importante pendant une période prolongée au cours de la charge peut provoquer un dépôt de lithium métallique sur l'anode de la batterie, ce qui dégrade les performances de manière permanente.
De plus, le matériau de la cathode peut s'oxyder, devenir moins stable et produire du dioxyde de carbone, ce qui peut entraîner une augmentation de la pression dans la cellule.
Le BMS limite chaque cellule et la batterie elle-même à une tension maximale de 3,9V et 15,6V.
Protection contre les sous-tensions
La sous-tension pendant la décharge de la batterie est également préoccupante, car la décharge d'une cellule LiFePO4 en dessous d'environ 2,0V peut entraîner une rupture des matériaux d'électrode. Le BMS agit comme un dispositif de sécurité pour déconnecter la batterie du circuit si une cellule tombe en dessous de 2,0V. Les piles au lithium ont une tension de fonctionnement minimale recommandée, qui est de 2,5 V pour la cellule et de 10 V pour la batterie.
Protection contre les surintensités
Chaque batterie a un courant maximal spécifié pour un fonctionnement sûr. Si une charge qui tire un courant plus élevé vers la batterie, elle peut entraîner une surchauffe de la batterie. Bien qu'il soit important d'utiliser la batterie de manière à maintenir l'appel de courant en dessous de la spécification maximale, le BMS agit à nouveau comme un dispositif de sécurité contre les surintensités et déconnecte la batterie du circuit.
Protection contre les courts-circuits
Le court-circuit de la batterie est la forme la plus grave de surintensité. Il se produit le plus souvent lorsque les électrodes sont accidentellement reliées à un morceau de métal. Le BMS doit rapidement détecter une condition de court-circuit avant que l'appel de courant soudain et massif ne surchauffe la batterie et ne provoque des dommages catastrophiques.
Surchauffe
Les piles lithium-phosphate de fer fonctionnent efficacement et en toute sécurité à des températures allant jusqu'à 60 °C ou plus. Mais à des températures de fonctionnement et de stockage plus élevées, comme pour toutes les piles, les matériaux des électrodes commenceront à se dégrader. Le BMS d'une batterie au lithium utilise des thermistances intégrées pour surveiller la température pendant le fonctionnement, et il déconnecte la batterie du circuit à une température donnée.
Résumé
Les piles au lithium et au phosphate de fer sont constituées de plus que de simples cellules individuelles reliées entre elles. Elles comprennent également un système de gestion de la batterie (BMS), qui n'est généralement pas visible par l'utilisateur final, qui veille à ce que chaque cellule de la batterie reste dans des limites de sécurité. Chez nrjsolaire, toutes nos batteries au Lithium LiFePO4 comprennent un BMS interne ou externe pour protéger, contrôler et surveiller la batterie afin d'assurer la sécurité et de maximiser la durée de vie dans toutes les conditions de fonctionnement.
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