Kio estas Litia Bateria Teknologio?

Litiaj baterioj staras aparte de aliaj bateriaj kemioj pro sia alta energidenseco kaj malalta kosto por ciklo.Tamen, "litia baterio" estas ambigua termino.Estas proksimume ses oftaj kemioj de litiaj kuirilaroj, ĉiuj kun siaj propraj unikaj avantaĝoj kaj malavantaĝoj.Por renoviĝantaj energiaj aplikoj, la superrega kemio estas Litia Fera Fosfato (LiFePO4) .Ĉi tiu kemio havas bonegan sekurecon, kun granda termika stabileco, altaj nunaj taksoj, longa ciklovivo kaj toleremo al misuzo.

Litia Fera Fosfato (LiFePO4) estas ekstreme stabila litiokemio kompare kun preskaŭ ĉiuj aliaj litiokemio.La baterio estas kunmetita kun nature sekura katoda materialo (ferfosfato).Kompare kun aliaj litiokemioj, ferfosfato antaŭenigas fortan molekulan ligon, kiu eltenas ekstremajn ŝargajn kondiĉojn, plilongigas ciklovivon kaj konservas kemian integrecon dum multaj cikloj.Ĉi tio donas al ĉi tiuj kuirilaroj sian grandan termikan stabilecon, longan ciklan vivon kaj toleremon al misuzo. LiFePO4-kuirilaroj ne estas emaj trovarmiĝi, nek estas disponitaj al "termika forkurento" kaj tial ne trovarmiĝas aŭ ekbruligas kiam submetitaj al rigora mistraktado aŭ severaj mediaj kondiĉoj.

Male al inunditaj plumbo-acido kaj aliaj bateriaj kemioj, litiaj baterioj ne eligas danĝerajn gasojn kiel ekzemple hidrogeno kaj oksigeno.Ankaŭ ne ekzistas danĝero de eksponiĝo al kaŭstaj elektrolitoj kiel sulfata acido aŭ kalia hidroksido.Plejofte, ĉi tiuj baterioj povas esti stokitaj en malvastataj lokoj sen la risko de eksplodo kaj konvene dizajnita sistemo ne devus postuli aktivan malvarmigon aŭ elfluadon.

Litiaj baterioj estas aro kunmetita de multaj ĉeloj, kiel plumbo-acidaj baterioj kaj multaj aliaj baterioj.Plumbo-acidaj baterioj havas nominalan tension de 2V/ĉelo, dum litiobaterioĉeloj havas nominalan tension de 3.2V.Tial, por atingi 12V-baterion, vi kutime havos kvar ĉelojn konektitajn en serio.Ĉi tio faros la nominalan tension de a LiFePO4 12.8V .Ok ĉeloj ligitaj en serio faras a 24V baterio kun nominala tensio de 25,6V kaj dek ses ĉeloj ligitaj en serio faras a 48V baterio kun nominala tensio de 51.2V.Ĉi tiuj tensioj funkcias tre bone kun via tipa 12V, 24V, kaj 48V invetiloj .

Litiaj baterioj ofte kutimas rekte anstataŭigi la plumbo-acidajn bateriojn ĉar ili havas tre similajn ŝargajn tensiojn.Kvarĉela LiFePO4-Baterio (12.8V), tipe havos maksimuman ŝargan tension inter 14.4-14.6V (depende de rekomendoj de fabrikantoj).Kio estas unika al litia baterio estas, ke ĝi ne bezonas absorban ŝargon aŭ esti tenita en konstanta tensio-ŝtato dum signifaj tempodaŭroj.Tipe, kiam la baterio atingas la maksimuman ŝargan tension ĝi ne plu bezonas esti ŝargita.La malŝarĝaj trajtoj de LiFePO4-kuirilaroj ankaŭ estas unikaj.Dum senŝargiĝo, litiobaterioj konservos multe pli altan tension ol plumbo-acidaj baterioj tipe sub ŝarĝo.Ne estas malofte, ke litia baterio nur faligas kelkajn dekonojn de volto de plena ŝargo al 75% malŝarĝita.Ĉi tio povas malfaciligi diri kiom da kapablo estis uzata sen bateria monitora ekipaĵo.

Signifa avantaĝo de litio super plumbo-acidaj baterioj estas ke ili ne suferas de deficita biciklado.Esence, ĉi tio estas kiam la kuirilaroj ne povas esti plene ŝargitaj antaŭ esti eligitaj denove la sekvan tagon.Ĉi tio estas tre granda problemo kun plumbo-acidaj baterioj kaj povas antaŭenigi signifan platdegeneron se plurfoje bicikligite tiamaniere.LiFePO4-kuirilaroj ne bezonas esti plene ŝargitaj regule.Fakte, eblas iomete plibonigi la ĝeneralan vivdaŭron per iometa parta ŝarĝo anstataŭ plena ŝarĝo.

Efikeco estas tre grava faktoro dum desegnado de sunaj elektraj sistemoj.La rondvetura efikeco (de plena ĝis mortinta kaj reen ĝis plena) de la averaĝa plumbo-acida baterio estas ĉirkaŭ 80%.Aliaj kemioj povas esti eĉ pli malbonaj.La revena energi-efikeco de litia fera fosfata baterio estas pli ol 95-98%.Ĉi tio sole estas signifa plibonigo por sistemoj malsatigitaj je suna energio dum vintro, la fuelŝparo de generatora ŝargado povas esti enorma.La sorbada ŝarga stadio de plumbo-acidaj kuirilaroj estas precipe malefika, rezultigante efikecojn de 50% aŭ eĉ malpli.Konsiderante litiajn bateriojn ne absorbas ŝargon, la ŝarĝotempo de tute malŝarĝita ĝis tute plena povas esti nur du horoj.Ankaŭ gravas noti, ke litia kuirilaro povas suferi preskaŭ kompletan malŝarĝon kiel taksita sen gravaj malfavoraj efikoj.Tamen gravas certigi, ke la individuaj ĉeloj ne tro malŝarĝas.Ĉi tio estas la laboro de la integrulo Bateria Administra Sistemo (BMS) .

La sekureco kaj fidindeco de litio-kuirilaroj estas granda zorgo, tiel ĉiuj asembleoj devus havi integrita Bateria Administra Sistemo (BMS) .La BMS estas sistemo, kiu kontrolas, taksas, ekvilibrigas kaj protektas ĉelojn kontraŭ funkciado ekster la "Sekura Operacia Areo".La BMS estas esenca sekureca komponento de litia bateriosistemo, monitorante kaj protektante la ĉelojn ene de la baterio kontraŭ trokurento, sub/supertensio, sub/supertemperaturo kaj pli.LiFePO4-ĉelo estos konstante difektita se la tensio de la ĉelo iam falos al malpli ol 2.5V, ĝi ankaŭ estos konstante difektita se la tensio de la ĉelo pliiĝas al pli ol 4.2V.La BMS monitoras ĉiun ĉelon kaj malhelpos damaĝon al la ĉeloj en kazo de sub/trotensio.

Alia esenca respondeco de la BMS estas ekvilibrigi la pakaĵon dum ŝarĝo, garantiante ke ĉiuj ĉeloj ricevu plenan ŝarĝon sen troŝargado.La ĉeloj de LiFePO4-kuirilaro ne aŭtomate ekvilibros ĉe la fino de la ŝarga ciklo.Estas etaj varioj en la impedanco tra la ĉeloj kaj tiel neniu ĉelo estas 100% identa.Tial, kiam ciklataj, iuj ĉeloj estos plene ŝargitaj aŭ malŝarĝitaj pli frue ol aliaj.La varianco inter ĉeloj pliiĝos signife dum tempo se la ĉeloj ne estas ekvilibraj.

En plumbo-acidaj kuirilaroj , fluo daŭros flui eĉ kiam unu aŭ pluraj el la ĉeloj estas plene ŝargitaj.Ĉi tio estas rezulto de la elektrolizo okazanta ene de la baterio, la akvo fendetiĝanta en hidrogeno kaj oksigeno.Ĉi tiu fluo helpas plene ŝargi aliajn ĉelojn, tiel nature ekvilibrigante la ŝargon sur ĉiuj ĉeloj.Tamen, plene ŝargita litia ĉelo havos tre altan reziston kaj tre malmulte da kurento fluos.La malfruaj ĉeloj do ne estos plene ŝargitaj.Dum ekvilibro la BMS aplikos malgrandan ŝarĝon al la plene ŝargitaj ĉeloj, malhelpante ĝin troŝarĝi kaj permesante al la aliaj ĉeloj atingi.

Litiaj kuirilaroj ofertas multajn avantaĝojn super aliaj bateriaj kemioj.Ili estas sekura kaj fidinda bateria solvo, sen timo pri termika forkuriĝo kaj/aŭ katastrofa disfando, kio estas grava ebleco de aliaj litiobateriotipoj.Ĉi tiuj kuirilaroj ofertas ege longan ciklon, kun kelkaj produktantoj eĉ garantias bateriojn por ĝis 10,000 cikloj.Kun altaj malŝarĝaj kaj reŝargaj tarifoj pli ol C/2 kontinua kaj rondvetura efikeco de ĝis 98%, ne estas mirinde, ke ĉi tiuj kuirilaroj akiras tiradon en la industrio. Litia Fera Fosfato (LiFePO4) estas perfekta energio stokado solvo .