Ano ang Lithium Battery Technology?

Ang mga bateryang Lithium ay naiiba sa iba pang mga kemikal ng baterya dahil sa kanilang mataas na density ng enerhiya at mababang gastos sa bawat cycle.Gayunpaman, ang "lithium na baterya" ay isang hindi maliwanag na termino.Mayroong humigit-kumulang anim na karaniwang chemistries ng mga baterya ng lithium, lahat ay may sariling natatanging mga pakinabang at disadvantages.Para sa mga aplikasyon ng nababagong enerhiya, ang pangunahing kimika ay Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) .Ang chemistry na ito ay may mahusay na kaligtasan, na may mahusay na thermal stability, mataas na kasalukuyang rating, mahabang cycle ng buhay, at tolerance sa pang-aabuso.

Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) ay lubhang matatag na lithium chemistry kung ihahambing sa halos lahat ng iba pang lithium chemistries.Ang baterya ay binuo gamit ang isang natural na ligtas na materyal na cathode (iron phosphate).Kung ikukumpara sa iba pang mga lithium chemistries, ang iron phosphate ay nagtataguyod ng isang malakas na molecular bond, na nakatiis sa matinding kondisyon ng pag-charge, nagpapahaba ng buhay ng cycle, at nagpapanatili ng integridad ng kemikal sa maraming mga cycle.Ito ang nagbibigay sa mga bateryang ito ng kanilang mahusay na thermal stability, mahabang cycle ng buhay, at tolerance sa pang-aabuso. Mga baterya ng LiFePO4 ay hindi madaling uminit, at hindi rin sila itinatapon sa 'thermal runaway' at samakatuwid ay hindi umiinit o nag-aapoy kapag napapailalim sa mahigpit na maling paghawak o malupit na mga kondisyon sa kapaligiran.

Hindi tulad ng binahang lead-acid at iba pang mga kemikal ng baterya, ang mga baterya ng lithium ay hindi naglalabas ng mga mapanganib na gas tulad ng hydrogen at oxygen.Wala ring panganib ng pagkakalantad sa mga caustic electrolyte gaya ng sulfuric acid o potassium hydroxide.Sa karamihan ng mga kaso, ang mga bateryang ito ay maaaring itago sa mga nakakulong na lugar nang walang panganib ng pagsabog at ang isang maayos na idinisenyong sistema ay hindi dapat mangailangan ng aktibong paglamig o pagbubuhos.

Ang mga lithium na baterya ay isang pagpupulong na binubuo ng maraming mga cell, tulad ng mga lead-acid na baterya at marami pang ibang uri ng baterya.Ang mga lead-acid na baterya ay may nominal na boltahe na 2V/cell, samantalang ang mga cell ng lithium na baterya ay may nominal na boltahe na 3.2V.Samakatuwid, upang makamit ang isang 12V na baterya ay karaniwang mayroon kang apat na mga cell na konektado sa isang serye.Gagawin nito ang nominal na boltahe ng a LiFePO4 12.8V .Ang walong mga cell na konektado sa isang serye ay gumagawa ng a 24V na baterya na may nominal na boltahe na 25.6V at labing-anim na mga cell na konektado sa isang serye ay gumagawa ng a 48V na baterya na may nominal na boltahe na 51.2V.Ang mga boltahe na ito ay gumagana nang mahusay sa iyong karaniwang 12V, 24V, at 48V inverters .

Ang mga lithium na baterya ay kadalasang ginagamit upang direktang palitan ang mga lead-acid na baterya dahil ang mga ito ay may halos kaparehong mga boltahe sa pagsingil.Isang apat na cell Baterya ng LiFePO4 (12.8V), karaniwang magkakaroon ng max charge na boltahe sa pagitan ng 14.4-14.6V (depende sa mga rekomendasyon ng mga tagagawa).Ano ang natatangi sa isang baterya ng lithium ay hindi nito kailangan ng isang absorption charge o dapat panatilihin sa isang pare-parehong estado ng boltahe para sa makabuluhang mga yugto ng panahon.Karaniwan, kapag ang baterya ay umabot sa max charge na boltahe hindi na ito kailangang singilin.Ang mga katangian ng paglabas ng mga baterya ng LiFePO4 ay natatangi din.Sa panahon ng pag-discharge, ang mga baterya ng lithium ay magpapanatili ng mas mataas na boltahe kaysa sa mga lead-acid na baterya na karaniwang nasa ilalim ng load.Karaniwan para sa isang lithium battery na bumaba lang ng ilang tenths ng isang volt mula sa isang full charge hanggang sa 75% na na-discharge.Maaari itong maging mahirap na sabihin kung gaano karaming kapasidad ang nagamit nang walang kagamitan sa pagsubaybay sa baterya.

Ang isang makabuluhang bentahe ng lithium sa mga lead-acid na baterya ay hindi sila dumaranas ng kakulangan sa pagbibisikleta.Sa esensya, ito ay kapag ang mga baterya ay hindi maaaring ganap na ma-charge bago ma-discharge muli sa susunod na araw.Ito ay isang napakalaking problema sa mga lead-acid na baterya at maaaring magsulong ng makabuluhang pagkasira ng plate kung paulit-ulit na umiikot sa ganitong paraan.Ang mga baterya ng LiFePO4 ay hindi kailangang ganap na ma-charge nang regular.Sa katunayan, posibleng bahagyang pagbutihin ang pangkalahatang pag-asa sa buhay na may bahagyang bahagyang pagsingil sa halip na isang buong singil.

Ang kahusayan ay isang napakahalagang salik kapag nagdidisenyo ng mga solar electric system.Ang round-trip na kahusayan (mula sa buo hanggang patay at pabalik sa buo) ng average na lead-acid na baterya ay humigit-kumulang 80%.Ang iba pang mga kemikal ay maaaring maging mas masahol pa.Ang round-trip na energy efficiency ng isang Lithium Iron Phosphate na baterya ay pataas ng 95-98%.Ito lamang ay isang makabuluhang pagpapabuti para sa mga system na nagugutom sa solar power sa panahon ng taglamig, ang pagtitipid ng gasolina mula sa pag-charge ng generator ay maaaring maging napakalaking.Ang yugto ng absorption charge ng mga lead-acid na baterya ay partikular na hindi epektibo, na nagreresulta sa kahusayan ng 50% o mas mababa pa.Isinasaalang-alang na ang mga lithium batteries ay hindi sumipsip ng singil, ang oras ng pag-charge mula sa ganap na pag-discharge hanggang sa ganap na puno ay maaaring kasing liit ng dalawang oras.Mahalaga rin na tandaan na ang isang lithium na baterya ay maaaring sumailalim sa halos kumpletong paglabas bilang na-rate na walang makabuluhang masamang epekto.Gayunpaman, mahalagang tiyakin na ang indibidwal na mga cell ay hindi labis na naglalabas.Ito ang trabaho ng pinagsama-samang Battery Management System (BMS) .

Ang kaligtasan at pagiging maaasahan ng mga baterya ng lithium ay isang malaking alalahanin, kaya ang lahat ng mga pagtitipon ay dapat magkaroon ng isang pinagsamang Battery Management System (BMS) .Ang BMS ay isang system na sumusubaybay, nagsusuri, nagbabalanse, at nagpoprotekta sa mga cell mula sa paggana sa labas ng "Ligtas na Lugar na Operating".Ang BMS ay isang mahalagang bahagi ng kaligtasan ng isang lithium battery system, pagsubaybay at pagprotekta sa mga cell sa loob ng baterya laban sa over current, under/over voltage, under/over temperature at higit pa.Ang isang LiFePO4 cell ay permanenteng masisira kung ang boltahe ng cell ay bumaba sa mas mababa sa 2.5V, ito rin ay permanenteng masisira kung ang boltahe ng cell ay tumaas sa higit sa 4.2V.Sinusubaybayan ng BMS ang bawat cell at pipigilan ang pinsala sa mga cell sa kaso ng under/overvoltage.

Ang isa pang mahalagang responsibilidad ng BMS ay balansehin ang pack habang nagcha-charge, na ginagarantiyahan na ang lahat ng mga cell ay makakakuha ng buong singil nang walang labis na pagsingil.Ang mga cell ng LiFePO4 na baterya ay hindi awtomatikong magbabalanse sa pagtatapos ng cycle ng pagsingil.Mayroong bahagyang mga pagkakaiba-iba sa impedance sa pamamagitan ng mga cell at sa gayon ay walang cell na 100% magkapareho.Samakatuwid, kapag nagbiseklita, ang ilang mga cell ay ganap na mai-charge o madi-discharge nang mas maaga kaysa sa iba.Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga cell ay tataas nang malaki sa paglipas ng panahon kung ang mga cell ay hindi balanse.

Sa mga baterya ng lead-acid , patuloy na dadaloy ang kasalukuyang kahit na ganap na naka-charge ang isa o higit pa sa mga cell.Ito ay resulta ng ang electrolysis na nagaganap sa loob ng baterya, ang tubig ay nahahati sa hydrogen at oxygen.Ang kasalukuyang ito ay nakakatulong upang ganap na ma-charge ang iba pang mga cell, kaya natural na binabalanse ang singil sa lahat ng mga cell.Gayunpaman, ang isang fully charged na lithium cell ay magkakaroon ng napakataas na resistensya at napakaliit na kasalukuyang dadaloy.Samakatuwid, ang mga nahuling cell ay hindi ganap na ma-charge.Sa panahon ng pagbabalanse, maglalapat ang BMS ng kaunting load sa mga cell na ganap nang na-charge, na pumipigil dito sa sobrang pagsingil at hahayaan ang iba pang mga cell na makahabol.

Ang mga bateryang lithium ay nag-aalok ng maraming benepisyo kaysa sa iba pang mga kemikal ng baterya.Ang mga ito ay isang ligtas at maaasahang solusyon sa baterya, na walang takot sa thermal runaway at/o sakuna na pagkatunaw, na isang malaking posibilidad mula sa iba pang mga uri ng baterya ng lithium.Ang mga bateryang ito ay nag-aalok ng napakahabang buhay ng ikot, na may ilang mga tagagawa na nagbibigay ng garantiya ng mga baterya para sa hanggang 10,000 mga cycle.Sa mataas na discharge at recharge rate na pataas ng C/2 na tuloy-tuloy at round-trip na kahusayan na hanggang 98%, hindi nakakagulat na ang mga bateryang ito ay nakakakuha ng traksyon sa loob ng industriya. Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) ay isang perpekto solusyon sa pag-iimbak ng enerhiya .