Што такое тэхналогія літыевай батарэі?

Літыевыя батарэі адрозніваюцца ад іншых хімічных батарэй дзякуючы сваёй высокай шчыльнасці энергіі і нізкай цане за цыкл.Аднак «літыевая батарэя» - неадназначны тэрмін.Існуе каля шасці агульных хімічных складаў літыевых батарэй, усе з якіх маюць свае унікальныя перавагі і недахопы.Для прымянення аднаўляльных крыніц энергіі пераважная хімія Фасфат літый-жалеза (LiFePO4) .Гэты хімічны склад валодае выдатнай бяспекай, высокай тэрмічнай устойлівасцю, высокімі паказчыкамі току, працяглым жыццёвым цыклам і ўстойлівасцю да злоўжыванняў.

Фасфат літый-жалеза (LiFePO4) з'яўляецца надзвычай стабільным хімічным складам літыя ў параўнанні з амаль усімі іншымі хімічнымі складамі літыя.Акумулятар сабраны з натуральна бяспечнага матэрыялу катода (фасфат жалеза).У параўнанні з іншымі хімічнымі рэчывамі літыя, фасфат жалеза спрыяе моцнай малекулярнай сувязі, якая вытрымлівае экстрэмальныя ўмовы зарадкі, падаўжае жыццё цыкла і захоўвае хімічную цэласнасць на працягу многіх цыклаў.Менавіта гэта надае гэтым батарэям высокую тэрмаўстойлівасць, працяглы тэрмін службы і ўстойлівасць да злоўжывання. Батарэі LiFePO4 не схільныя да перагрэву і не схільныя да "цеплавога ўцякання", і таму не пераграваюцца і не загараюцца пры строгім няправільным абыходжанні або суровых умовах навакольнага асяроддзя.

У адрозненне ад залітых свінцова-кіслотных і іншых хімікатаў акумулятараў, літыевыя батарэі не вылучаюць небяспечных газаў, такіх як вадарод і кісларод.Таксама няма небяспекі ўздзеяння з'едлівых электралітаў, такіх як серная кіслата або гідраксід калію.У большасці выпадкаў гэтыя батарэі можна захоўваць у замкнёных памяшканнях без рызыкі выбуху, а правільна спраектаваная сістэма не павінна патрабаваць актыўнага астуджэння або вентыляцыі.

Літыевыя батарэі - гэта набор, які складаецца з мноства элементаў, як свінцова-кіслотныя батарэі і многія іншыя тыпы батарэй.Свінцова-кіслотныя акумулятары маюць намінальнае напружанне 2 В/элемент, у той час як элементы літыевых батарэй маюць намінальнае напружанне 3,2 В.Такім чынам, каб атрымаць акумулятар 12 В, вы звычайна маеце чатыры элементы, злучаныя паслядоўна.Гэта зробіць намінальнае напружанне a LiFePO4 12,8 В .Восем ячэек, злучаных у шэраг, складаюць a Акумулятар 24V з намінальным напружаннем 25,6 В і шаснаццаццю элементамі, злучанымі паслядоўна, складаюць а Акумулятар 48В з намінальным напругай 51,2В.Гэтыя напружання вельмі добра працуюць з вашым тыповым Інвертары 12В, 24В і 48В .

Літыевыя батарэі часта выкарыстоўваюцца для непасрэднай замены свінцова-кіслотных батарэй, таму што яны маюць вельмі аднолькавае напружанне зарадкі.Чатырохкамерны Батарэя LiFePO4 (12,8 В), звычайна будзе мець максімальнае напружанне зарада паміж 14,4-14,6 В (у залежнасці ад рэкамендацый вытворцы).Унікальным для літыевай батарэі з'яўляецца тое, што ёй не патрэбны паглынальны зарад або падтрымліванне пастаяннага напружання на працягу значных перыядаў часу.Як правіла, калі акумулятар дасягае максімальнага напружання зарада, яго больш не трэба зараджаць.Характарыстыкі разраду акумулятараў LiFePO4 таксама ўнікальныя.Падчас разрадкі літыевыя акумулятары будуць падтрымліваць значна больш высокае напружанне, чым свінцова-кіслотныя акумулятары звычайна пад нагрузкай.Нярэдкія выпадкі, калі літыевая батарэя падае толькі на некалькі дзесятых вольта ад поўнай зарадкі да 75% разрадкі.Гэта можа ўскладніць вызначэнне колькасці выкарыстанай ёмістасці без абсталявання для кантролю батарэі.

Істотная перавага літыевых перад свінцова-кіслотнымі акумулятарамі заключаецца ў тым, што яны не пакутуюць ад дэфіцытнай цыклічнасці.Па сутнасці, гэта калі акумулятары не могуць быць цалкам зараджаны перад тым, як зноў разрадзіцца на наступны дзень.Гэта вельмі вялікая праблема са свінцова-кіслотнымі акумулятарамі і можа спрыяць значнай дэградацыі пласціны пры паўторным цыкле такім чынам.Батарэі LiFePO4 не трэба рэгулярна зараджаць цалкам.Фактычна можна крыху павялічыць агульную працягласць жыцця пры невялікай частковай зарадцы замест поўнай.

Эфектыўнасць з'яўляецца вельмі важным фактарам пры распрацоўцы сонечных электрычных сістэм.Каэфіцыент карыснага дзеяння (ад поўнага разраду і назад да поўнага) звычайнай свінцова-кіслотнай батарэі складае каля 80%.Іншая хімія можа быць яшчэ горш.Энергаэфектыўнасць літый-жалеза-фасфатнай батарэі ў два бакі складае больш за 95-98%.Ужо адно гэта з'яўляецца значным паляпшэннем для сістэм, якім не хапае сонечнай энергіі зімой, эканомія паліва ад зарадкі генератара можа быць велізарнай.Стадыя паглынання зарада свінцова-кіслотных акумулятараў асабліва неэфектыўная, што прыводзіць да эфектыўнасці 50% ці нават менш.Улічваючы, што літыевыя батарэі не маюць абсорбцыйнага зарада, час зарадкі ад поўнага разраду да поўнага поўнага можа складаць усяго дзве гадзіны.Таксама важна адзначыць, што літыевая батарэя можа падвяргацца амаль поўнай разрадцы без значных негатыўных наступстваў.Аднак важна пераканацца, што асобныя клеткі не разраджаюцца празмерна.Гэта праца інтэграваных Сістэма кіравання батарэяй (BMS) .

Бяспека і надзейнасць літыевых батарэй выклікаюць вялікую занепакоенасць, таму ўсе зборкі павінны мець інтэграваную сістэму Сістэма кіравання батарэяй (BMS) .BMS - гэта сістэма, якая кантралюе, ацэньвае, ураўнаважвае і абараняе клеткі ад працы па-за «бяспечнай рабочай зонай».BMS з'яўляецца важным кампанентам бяспекі сістэмы літыевых батарэй, які кантралюе і абараняе элементы батарэі ад перагрузкі па току, паніжанай/перавышанай напругі, паніжанай/перавышанай тэмпературы і г.д.Элемент LiFePO4 будзе незваротна пашкоджаны, калі напружанне элемента калі-небудзь упадзе ніжэй за 2,5 В, ён таксама будзе незваротна пашкоджаны, калі напружанне элемента павялічыцца да больш чым 4,2 В.BMS кантралюе кожную ячэйку і прадухіляе пашкоджанне ячэек у выпадку паніжэння/перанапружання.

Яшчэ адна важная задача BMS - збалансаваць пакет падчас зарадкі, гарантуючы поўную зарадку ўсіх элементаў без перазарадкі.Элементы батарэі LiFePO4 не будуць аўтаматычна балансаваць у канцы цыклу зарадкі.Існуюць невялікія варыяцыі ў імпедансе праз ячэйкі, таму ні адна ячэйка не з'яўляецца на 100% ідэнтычнай.Такім чынам, пры цыкле некаторыя элементы будуць цалкам зараджаны або разраджаны раней за іншыя.Дысперсія паміж клеткамі з часам значна ўзрасце, калі клеткі не збалансаваны.

У свінцова-кіслотныя акумулятары ток будзе працягваць цячы, нават калі адна або некалькі ячэек цалкам зараджаны.Гэта вынік у акумулятары адбываецца электроліз, вада расшчапляецца на вадарод і кісларод.Гэты ток дапамагае цалкам зарадзіць іншыя клеткі, такім чынам натуральным чынам ураўнаважваючы зарад усіх клетак.Аднак цалкам зараджаны літыевы элемент будзе мець вельмі высокі супраціў і будзе цячы вельмі малы ток.Такім чынам, адстаючыя элементы не будуць цалкам зараджаны.Падчас балансавання BMS будзе прыкладваць невялікую нагрузку да цалкам зараджаных элементаў, прадухіляючы іх перазарадку і дазваляючы іншым элементам даганяць.

Літыевыя батарэі прапануюць шмат пераваг у параўнанні з іншымі хімічнымі батарэямі.Яны з'яўляюцца бяспечным і надзейным рашэннем для акумулятараў, якія не баяцца цеплавога ўцёкаў і/або катастрафічнага расплаўлення, што з'яўляецца значнай верагоднасцю ў параўнанні з іншымі тыпамі літыевых батарэй.Гэтыя акумулятары забяспечваюць вельмі працяглы тэрмін службы, а некаторыя вытворцы нават гарантуюць акумулятары да 10 000 цыклаў.З высокімі бесперапыннымі хуткасцямі разраду і перазарадкі, якія перавышаюць C/2, і эфектыўнасцю зваротнага абмену да 98%, не дзіўна, што гэтыя акумулятары набіраюць папулярнасць у галіны. Фасфат літый-жалеза (LiFePO4) з'яўляецца ідэальным рашэнне для захоўвання энергіі .