Introduzione
Poiché la domanda di energia rinnovabile e di stoccaggio delle batterie continua a crescere, fosfato di ferro e litio (LiFePO4 o LFP) la tecnologia è diventata un’opzione importante per lo stoccaggio stazionario dell’energia e le applicazioni di batterie industriali.
IL 3.2Cella batteria LiFePO4 da 304 Ah è una cella prismatica di grande formato progettata per la valutazione da parte dei produttori di batterie, integratori di sistemi di accumulo dell’energia, e altri acquirenti B2B. Con una capacità nominale di 304 Ah ed energia nominale di 972,8 Wh, fornisce una base tecnica per la progettazione di pacchi batteria compatibili.
Questo articolo spiega le specifiche chiave della cella, capacità di carica e scarica, dati dei test di durata del ciclo, limiti di temperatura, e potenziali applicazioni.
1. Cos'è una batteria LiFePO4 da 3,2 V 304 Ah?
Una batteria LiFePO4 da 3,2 V 304 Ah è una cella ricaricabile al litio ferro fosfato con una tensione nominale di 3,2 V e una capacità nominale di 304 Ah.
La chimica LiFePO4 è ampiamente utilizzata nelle applicazioni di batterie in cui il comportamento termico, caratteristiche del ciclo di vita, e i limiti operativi prevedibili sono considerazioni importanti. La sicurezza e la durata effettive dipendono dalla qualità delle celle, ingegneria del sistema, condizioni operative, e protezione adeguata.
Il formato prismatico della custodia in alluminio fornisce una struttura meccanica definita per l'integrazione in un modulo o pacco batteria.
Specifiche tecniche principali
| Parametro | Specifica |
|---|---|
| Chimica della batteria | LiFePO4 / LFP |
| Tensione nominale | 3.2V |
| Capacità Nominale | 304Ah |
| Energia nominale | 972.8Wh |
| Impedenza CA | ≤0,5 mΩ a 1kHz, a ≥25°C |
| Corrente di carica continua massima | 250UN |
| Corrente di scarica continua massima | 304UN |
| Corrente di carica/scarica a impulsi | 456A per 60 secondi |
| Temperatura di carica | 0da °C a 60 °C |
| Temperatura di scarico | -30da °C a 60 °C |
| Peso | 5.47 ± 0,05 kg |
Questi valori si basano sulle specifiche del prodotto applicabili. I valori di corrente devono essere interpretati entro le condizioni operative e di prova specificate.
2. Comprendere l’energia nominale della cellula
L'energia nominale viene calcolata moltiplicando la tensione nominale per la capacità nominale.
Energia nominale = Tensione nominale × Capacità nominale
Per questa cella:
3.2V×304Ah = 972,8Wh
Ciò significa che ciascuna cella fornisce circa 0,973 kWh di energia nominale.
Quando si progetta un pacco batteria, gli ingegneri possono utilizzare questo valore per i calcoli energetici preliminari. Tuttavia, l'energia utilizzabile dipenderà dall'intervallo di tensione operativa selezionato, profondità di scarico, Impostazioni BMS, perdite di conversione, temperatura, e requisiti di sistema.
Per esempio, l’energia nominale finale di un pacco batteria è determinata dal numero di celle e dalla loro configurazione in serie-parallelo. È necessario valutare anche la compatibilità del voltaggio del pacco, limiti attuali, gestione termica, e protezione della sicurezza.
3. Prestazioni di carica e scarica
La capacità di corrente è un importante criterio di selezione per le celle delle batterie utilizzate nei sistemi di accumulo di energia e di batterie industriali.
La corrente di carica continua massima documentata per questa cella è 250 A. La sua corrente di scarica continua massima è 304 A, equivalente a 1C sulla base della capacità nominale di 304 Ah.
Le specifiche elencano anche una corrente di carica e scarica a impulsi di 1,5°C, o 456A, per 60 secondi.
Queste valutazioni dovrebbero essere intese separatamente:
- Corrente di carica continua: La corrente di carica continua massima specificata è 250 A.
- Corrente di scarica continua: La corrente di scarica continua massima specificata è 304 A.
- Corrente impulsiva: La corrente impulsiva specificata di 456 A è limitata a 60 secondi alle condizioni applicabili.
Una valutazione degli impulsi non deve essere utilizzata come corrente operativa continua. I progettisti del pacco batteria dovrebbero confermare il profilo di corrente consentito rispetto alla temperatura della cella, limiti di tensione, dimensionamento dei conduttori, Impostazioni BMS, e prestazioni termiche.
Le specifiche della cella identificano 0,5°C come velocità di carica e scarica standard per la procedura di test standard.
4. Bassa impedenza CA e valutazione elettrica
L'impedenza CA specificata non è superiore a 0,5 mΩ a 1 kHz quando la temperatura di prova è di almeno 25°C.
L'impedenza CA è un parametro utile quando si confrontano le celle e si valuta il comportamento elettrico. In un pacco batteria, l'impedenza può influenzare la risposta alla tensione e la generazione di calore, soprattutto quando la domanda attuale è elevata.
Tuttavia, il valore dell’impedenza CA della cella da solo non determina l’efficienza totale del pacco batteria. Sbarre, connettori, corrispondenza delle celle, temperatura operativa, Componenti BMS, e la progettazione del sistema influiscono anche sulle prestazioni complessive.
Per gli acquirenti B2B, è utile definire metodi di misurazione dell'impedenza e criteri di accettazione prima della qualificazione delle celle o dell'approvvigionamento di massa.
5. Ciclo di vita: Cosa significano i risultati del test?
La durata del ciclo aiuta i produttori di pacchi batteria a valutare le prestazioni di una cella in caso di carica e scarica ripetute.
La specifica documentata include i seguenti risultati del ciclo di vita:
- A 25°C: Almeno 3,500 cicli secondo la procedura di prova specificata.
- A 45°C: Almeno 1,800 cicli secondo la procedura di prova specificata.
Le procedure di prova definiscono le correnti di carica e scarica, limiti di tensione, temperatura, e condizioni di bloccaggio meccanico. Questi dettagli sono importanti quando si confrontano i risultati con altre celle della batteria.
La specifica descrive anche un criterio di gestione di fine vita in base al quale l'uso dovrebbe interrompersi quando la capacità scende al di sotto 70% di capacità nominale. Il metodo di prova preciso e le condizioni di terminazione dichiarate dovrebbero essere rivisti quando si utilizzano i dati del ciclo di vita per confronti tecnici o commerciali.
La durata effettiva del ciclo varia in base alla temperatura operativa, profondità di scarico, corrente di carica e scarica, condizioni di conservazione, gestione termica, e progettazione del sistema di batterie. I risultati dei test di laboratorio non devono essere interpretati come una garanzia universale o una durata di servizio garantita.
6. Requisiti di temperatura operativa e conservazione
La gestione della temperatura è importante sia per le prestazioni della batteria che per la sicurezza.
Gli intervalli di temperatura operativa specificati per questa cella sono:
- In carica: 0da °C a 60 °C
- Scarica: -30da °C a 60 °C
- Conservazione a breve termine: -20da °C a 45°C per la conservazione entro un mese
- Conservazione a lungo termine: 0da °C a 35°C per la conservazione entro un anno
La specifica raccomanda inoltre uno stato di conservazione di carica 30% A 50% per periodi prolungati senza utilizzo.
Questi intervalli definiscono limiti specifici, non è una garanzia che tutte le correnti nominali siano disponibili a ogni temperatura. Un sistema di batterie adeguato dovrebbe monitorare la tensione delle celle, attuale, e temperatura, e applicare limiti protettivi adeguati.
Per progetti esposti a inverni freddi o temperature ambientali elevate, gli acquirenti dovrebbero esaminare il profilo operativo effettivo e l'output richiesto prima di scegliere una cella.
7. Dimensioni meccaniche e integrazione del pacco batteria
La cella utilizza un formato prismatico della custodia in alluminio. Le sue dimensioni meccaniche documentate sono:
| Dimensione | Specifica |
|---|---|
| Larghezza | 173.70 ±0,50 mm |
| Spessore | 71.70 ± 0,50 mm nelle condizioni di bloccaggio specificate |
| Altezza totale | 207.20 ±0,50 mm |
| Altezza del corpo | 204.40 ±0,50 mm |
| Distanza dal centro del terminale | 123.00 ± 0,30 mm |
| Peso | 5.47 ± 0,05 kg |
La misurazione dello spessore è definita in base a una forza di serraggio specificata e a un intervallo di stato di carica. Perciò, la progettazione meccanica finale dovrebbe utilizzare il disegno dimensionale ufficiale anziché basarsi solo su una tabella riepilogativa.
I produttori di batterie dovrebbero valutare:
- Spaziatura delle celle e supporto meccanico
- Requisiti di bloccaggio o compressione
- Compatibilità terminali e sbarre
- Isolamento elettrico
- Dimensioni e tolleranze dell'involucro
- Gestione termica
- Monitoraggio della tensione e della temperatura
Questi fattori aiutano a determinare se la cella è adatta per un particolare modulo batteria o progetto di sistema.
8. Potenziali applicazioni delle celle LFP da 304 Ah
Accumulo di energia stazionaria
La cella può essere valutata per pacchi batteria stazionari di accumulo di energia progettati per tensioni di sistema compatibili, capacità, e profili attuali.
Stoccaggio dell'energia solare
I pacchi batteria che incorporano celle LFP possono essere progettati per immagazzinare l'elettricità solare in eccesso per un uso successivo. L'intero sistema deve essere adattato all'inverter solare, regolatore di carica, BMS, e requisiti di installazione.
Stoccaggio energetico commerciale e industriale
I progetti di stoccaggio commerciale e industriale possono utilizzare pacchi batterie ingegnerizzati per la gestione dell'energia, alimentazione di riserva, e altre funzioni specifiche dell'applicazione.
Produzione di pacchi batteria
I produttori di pacchi batteria possono valutare la cella per prodotti personalizzati che richiedono una tensione particolare, capacità, allegato, e profilo operativo.
Progetti di integrazione di sistemi
Gli integratori di stoccaggio dell'energia dovrebbero verificare l'elettricità, meccanico, termico, e i requisiti di sicurezza del sistema completo prima di selezionare una cella per la produzione.
La cella è un componente della batteria piuttosto che un sistema completo di accumulo di energia plug-and-play.
9. Cosa dovrebbero controllare gli acquirenti B2B prima dell'acquisto?
Quando si acquistano celle della batteria LiFePO4 da 304 Ah, gli acquirenti dovrebbero considerare qualcosa di più della sola capacità nominale.
Documentazione tecnica: Richiedere la specifica applicabile, disegno dimensionale, e la relativa documentazione di qualità.
Requisiti attuali: Confrontare il fabbisogno di corrente continua e pulsata con i valori nominali delle celle specificati.
Criteri di ciclo di vita: Controllare le temperature di prova, procedure di addebito e scarico, e definizioni di fine vita.
Compatibilità meccanica: Verificare le dimensioni, posizioni terminali, spaziatura, e requisiti di supporto meccanico.
Protezione del sistema: Confermare il BMS, apparecchiature di ricarica, monitoraggio della temperatura, e strategia di protezione elettrica.
Requisiti di conformità: Verificare i requisiti applicabili per il mercato di destinazione, trasporto, e sistema di batterie finale. I risultati dei test di sicurezza a livello di cella non certificano automaticamente un pacco batteria completo.
Pianificazione della fornitura: Discutere la valutazione del campione, quantità di ordine prevista, programma del progetto, paese di destinazione, e i documenti richiesti con il fornitore.
Una chiara indagine tecnica e commerciale aiuta i fornitori a determinare se il prodotto è appropriato per il progetto previsto.
10. Come richiedere un preventivo
Se stai acquistando una cella batteria LiFePO4 da 3,2 V 304 Ah per un progetto di accumulo di energia o di produzione di batterie, fornire le seguenti informazioni al momento della richiesta di preventivo:
- Applicazione e mercato di riferimento
- Quantità richiesta
- Fase del progetto: ricerca, test del campione, produzione pilota, o produzione di massa
- Voltaggio e capacità del pacco target
- Corrente di carica e scarica prevista
- Paese di destinazione
- Documentazione tecnica richiesta
- Eventuali requisiti meccanici o di integrazione specifici
Queste informazioni supportano un processo di revisione tecnica e preventivo più efficiente.
Conclusione
La cella della batteria LiFePO4 da 3,2 V 304 Ah offre 972,8 Wh di energia nominale in un formato prismatico con custodia in alluminio. La sua capacità attuale specificata, Impedenza CA, limiti di temperatura, e i risultati documentati dei test sulla durata del ciclo forniscono dati di riferimento utili per valutare la cella nei pacchi batterie di accumulo di energia compatibili.
Un'integrazione riuscita richiede una revisione completa dei limiti elettrici, dimensioni meccaniche, gestione della temperatura, Compatibilità BMS, e requisiti di sicurezza a livello di sistema.
YIFANG supporta i clienti B2B che valutano celle batteria e prodotti per lo stoccaggio dell'energia per i loro progetti. Contatta il team con la tua candidatura, quantità, configurazione di destinazione, e il mercato di destinazione per discutere le vostre esigenze di approvvigionamento.
