X'inhi Teknoloġija tal-batterija tal-litju?

Il-batteriji tal-litju jispikkaw minn kimiċi oħra tal-batteriji minħabba d-densità għolja ta 'enerġija tagħhom u l-ispiża baxxa għal kull ċiklu.Madankollu, "batterija tal-litju" huwa terminu ambigwu.Hemm madwar sitt kimiċi komuni ta 'batteriji tal-litju, kollha bil-vantaġġi u l-iżvantaġġi uniċi tagħhom stess.Għal applikazzjonijiet ta 'enerġija rinnovabbli, il-kimika predominanti hija Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) .Din il-kimika għandha sigurtà eċċellenti, bi stabbiltà termali kbira, klassifikazzjonijiet ta 'kurrent għoli, ħajja twila ta' ċiklu, u tolleranza għall-abbuż.

Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) hija kimika tal-litju estremament stabbli meta mqabbla ma 'kważi l-kimiċi l-oħra kollha tal-litju.Il-batterija hija mmuntata b'materjal tal-katodu naturalment sikur (fosfat tal-ħadid).Meta mqabbel ma 'kimiċi oħra tal-litju, il-fosfat tal-ħadid jippromwovi rabta molekulari qawwija, li jiflaħ kundizzjonijiet estremi ta' ċċarġjar, itawwal il-ħajja taċ-ċiklu, u jżomm l-integrità kimika fuq ħafna ċikli.Dan huwa dak li jagħti lil dawn il-batteriji l-istabbiltà termali kbira tagħhom, il-ħajja taċ-ċiklu twil, u t-tolleranza għall-abbuż. Batteriji LiFePO4 mhumiex suxxettibbli li jisħnu żżejjed, u lanqas mhuma dispożi għal 'termal runaway' u għalhekk ma jisħnux iżżejjed jew jaqbdu meta jkunu soġġetti għal immaniġġjar ħażin rigoruż jew kundizzjonijiet ambjentali ħorox.

B'differenza minn kimiċi taċ-ċomb-aċidu mgħarrqa u oħra tal-batteriji, il-batteriji tal-litju ma jeħlux gassijiet perikolużi bħall-idroġenu u l-ossiġnu.M'hemm l-ebda periklu wkoll ta 'espożizzjoni għal elettroliti kawstiċi bħal aċidu sulfuriku jew idrossidu tal-potassju.Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, dawn il-batteriji jistgħu jinħażnu f'żoni ristretti mingħajr ir-riskju ta 'splużjoni u sistema ddisinjata sew m'għandhiex teħtieġ tkessiħ attiv jew ventilazzjoni.

Il-batteriji tal-litju huma assemblaġġ magħmul minn ħafna ċelloli, bħal batteriji taċ-ċomb-aċidu u ħafna tipi oħra ta 'batteriji.Il-batteriji taċ-ċomb-aċidu għandhom vultaġġ nominali ta '2V/ċellula, filwaqt li ċ-ċelloli tal-batterija tal-litju għandhom vultaġġ nominali ta' 3.2V.Għalhekk, biex tikseb batterija ta '12V tipikament ikollok erba' ċelloli konnessi f'serje.Dan se jagħmel il-vultaġġ nominali ta 'a LiFePO4 12.8V .Tmien ċelluli konnessi f'serje jagħmlu a batterija 24V b'vultaġġ nominali ta '25.6V u sittax-il ċellula konnessi f'serje jagħmlu a batterija 48V b'vultaġġ nominali ta '51.2V.Dawn il-vultaġġi jaħdmu tajjeb ħafna mal-tipiku tiegħek Invertituri 12V, 24V, u 48V .

Il-batteriji tal-litju ħafna drabi jintużaw biex jissostitwixxu direttament il-batteriji taċ-ċomb-aċidu minħabba li għandhom vultaġġi ta 'ċċarġjar simili ħafna.A erba 'ċelluli Batterija LiFePO4 (12.8V), tipikament ikollu vultaġġ massimu ta 'ċarġ bejn 14.4-14.6V (skond ir-rakkomandazzjonijiet tal-manifatturi).X'inhu uniku għal batterija tal-litju huwa li m'għandhiex bżonn ħlas ta 'assorbiment jew li tinżamm fi stat ta' vultaġġ kostanti għal perjodi ta 'żmien sinifikanti.Tipikament, meta l-batterija tilħaq il-vultaġġ massimu ta 'ċarġ m'għadhiex teħtieġ li tiġi ċċarġjata.Il-karatteristiċi tal-iskarigu tal-batteriji LiFePO4 hija wkoll unika.Matul l-iskarigu, il-batteriji tal-litju se jżommu vultaġġ ferm ogħla minn batteriji taċ-ċomb-aċidu tipikament taħt tagħbija.Mhux rari li batterija tal-litju tinżel biss ftit minn għaxra ta 'volt minn ċarġ sħiħ għal 75% skarikat.Dan jista 'jagħmilha diffiċli li tgħid kemm intużat kapaċità mingħajr tagħmir ta' monitoraġġ tal-batterija.

Vantaġġ sinifikanti tal-litju fuq il-batteriji taċ-ċomb-aċidu huwa li ma jbatux minn ċikliżmu ta 'defiċit.Essenzjalment, dan huwa meta l-batteriji ma jistgħux jiġu ċċarġjati kompletament qabel ma jerġgħu jiġu skarikati l-għada.Din hija problema kbira ħafna bil-batteriji taċ-ċomb-aċidu u tista 'tippromwovi degradazzjoni sinifikanti tal-pjanċa jekk tiġi ċiklata ripetutament b'dan il-mod.Il-batteriji LiFePO4 m'għandhomx għalfejn jiġu ċċarġjati kompletament regolarment.Fil-fatt, huwa possibbli li tittejjeb kemmxejn l-istennija tal-ħajja ġenerali bi ħlas parzjali żgħir minflok ħlas sħiħ.

L-effiċjenza hija fattur importanti ħafna meta jiġu ddisinjati sistemi elettriċi solari.L-effiċjenza ta 'round-trip (minn sħiħ għal mejjet u lura għal sħiħ) tal-batterija taċ-ċomb-aċidu medja hija ta' madwar 80%.Kimiċi oħra jistgħu jkunu saħansitra agħar.L-effiċjenza enerġetika round-trip ta 'batterija tal-Lithium Iron Phosphate hija 'l fuq minn 95-98%.Dan waħdu huwa titjib sinifikanti għal sistemi ġuħ ta 'enerġija solari matul ix-xitwa, l-iffrankar tal-fjuwil mill-iċċarġjar tal-ġeneratur jista' jkun tremend.L-istadju ta 'ċarġ ta' assorbiment ta 'batteriji taċ-ċomb-aċidu huwa partikolarment ineffiċjenti, li jirriżulta f'effiċjenzi ta' 50% jew saħansitra inqas.Meta wieħed iqis li l-batteriji tal-litju ma jassorbux ħlas, il-ħin tal-iċċarġjar minn kompletament skarikat għal kompletament sħiħ jista 'jkun mill-inqas sagħtejn.Huwa wkoll importanti li wieħed jinnota li batterija tal-litju tista 'tgħaddi minn skariku kważi komplut kif stmat mingħajr effetti negattivi sinifikanti.Huwa, madankollu, importanti li jiġi żgurat li ċ-ċelloli individwali ma jaqilgħux iżżejjed.Dan huwa xogħol l-integrat Sistema ta' Ġestjoni tal-Batterija (BMS) .

Is-sigurtà u l-affidabbiltà tal-batteriji tal-litju huma ta 'tħassib kbir, għalhekk l-assemblaġġi kollha għandu jkollhom integrat Sistema ta' Ġestjoni tal-Batterija (BMS) .Il-BMS hija sistema li timmonitorja, tevalwa, tibbilanċja, u tipproteġi ċ-ċelloli milli joperaw barra miż-“Żona Operattiva Sikura”.Il-BMS huwa komponent ta 'sikurezza essenzjali ta' sistema ta 'batterija tal-litju, li jimmonitorja u jipproteġi ċ-ċelloli fil-batterija kontra kurrent żejjed, vultaġġ baxx / żejjed, temperatura taħt / żejda u aktar.Ċellula LiFePO4 tkun bil-ħsara b'mod permanenti jekk il-vultaġġ taċ-ċellula qatt jaqa 'għal inqas minn 2.5V, ikun ukoll bil-ħsara permanenti jekk il-vultaġġ taċ-ċellula jiżdied għal aktar minn 4.2V.Il-BMS jimmonitorja kull ċellula u jipprevjeni l-ħsara liċ-ċelloli fil-każ ta 'sotto/vultaġġ żejjed.

Responsabbiltà essenzjali oħra tal-BMS hija li jibbilanċja l-pakkett waqt l-iċċarġjar, li jiggarantixxi li ċ-ċelloli kollha jiksbu ħlas sħiħ mingħajr ħlas żejjed.Iċ-ċelloli ta 'batterija LiFePO4 mhux se jibbilanċjaw awtomatikament fl-aħħar taċ-ċiklu tal-iċċarġjar.Hemm varjazzjonijiet żgħar fl-impedenza permezz taċ-ċelloli u għalhekk l-ebda ċellula ma hija 100% identika.Għalhekk, meta jiġu ċiklati, xi ċelloli jkunu kompletament iċċarġjati jew skarikati aktar kmieni minn oħrajn.Il-varjanza bejn iċ-ċelloli tiżdied b'mod sinifikanti maż-żmien jekk iċ-ċelloli ma jkunux ibbilanċjati.

Fil batteriji taċ-ċomb-aċidu , il-kurrent se jkompli jiċċirkola anke meta waħda jew aktar taċ-ċelloli jkunu kompletament iċċarġjati.Dan huwa riżultat ta ' l-elettroliżi li sseħħ fi ħdan il-batterija, l-ilma jinqasam f'idroġenu u ossiġnu.Dan il-kurrent jgħin biex iċċarġja kompletament ċelloli oħra, u b'hekk jibbilanċja b'mod naturali l-iċċarġjar fuq iċ-ċelloli kollha.Madankollu, ċellula tal-litju kompletament iċċarġjata se jkollha reżistenza għolja ħafna u ftit li xejn jgħaddi kurrent.Iċ-ċelloli li għadhom lura għalhekk mhux se jkunu kompletament iċċarġjati.Waqt l-ibbilanċjar, il-BMS se japplika tagħbija żgħira għaċ-ċelloli kompletament iċċarġjati, u ma jħallihx iċċarġja żżejjed u jippermetti liċ-ċelloli l-oħra jlaħħqu.

Il-batteriji tal-litju joffru ħafna benefiċċji fuq kimiċi oħra tal-batteriji.Huma soluzzjoni tal-batterija sikura u affidabbli, mingħajr biża 'ta' runaway termali u/jew kollass katastrofiku, li hija possibbiltà sinifikanti minn tipi oħra ta 'batteriji tal-litju.Dawn il-batteriji joffru ħajja ta 'ċiklu estremament twila, b'xi manifatturi saħansitra jiġġustifikaw batteriji sa 10,000 ċiklu.B'rati għolja ta 'skarika u rikarigu 'l fuq minn C/2 kontinwi u effiċjenza ta' round-trip sa 98%, mhux ta 'b'xejn li dawn il-batteriji qed jiksbu trazzjoni fi ħdan l-industrija. Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) hija perfetta soluzzjoni għall-ħażna tal-enerġija .