Litiumbatterye staan apart van ander batterykemikalieë weens hul hoë energiedigtheid en lae koste per siklus. "Litiumbattery" is egter 'n dubbelsinnige term. Daar is ongeveer ses chemiese stowwe van litiumbatterye, almal met hul eie unieke voor- en nadele. Vir toepassings op hernubare energie is die oorwegende chemie Litium-ysterfosfaat (LiFePO4). Hierdie chemie het uitstekende veiligheid, met 'n groot termiese stabiliteit, hoë stroomwaardes, lang sikluslewe en verdraagsaamheid teen misbruik.
Litiumysterfosfaat (LiFePO4) is 'n uiters stabiele litiumchemie in vergelyking met byna alle ander litiumchemikalieë. Die battery word saamgestel met 'n natuurlike veilige katodemateriaal (ysterfosfaat). In vergelyking met ander litium-chemikalieë bevorder ysterfosfaat 'n sterk molekulêre binding wat bestand is teen uiterste laai-toestande, die lewensduur van die siklus verleng en die chemiese integriteit oor baie siklusse handhaaf. Dit is wat hierdie batterye hul groot termiese stabiliteit, lang lewensduur en verdraagsaamheid teen misbruik gee. LiFePO4-batterye is nie geneig tot oorverhitting nie, en is ook nie 'termiese wegloop' nie en word dus nie te warm of ontbrand as dit onder streng mishandeling of strawwe omgewingstoestande onderwerp word nie.
In teenstelling met oorstroomde loodsuur en ander batterykemikalieë, lei Litiumbatterye nie gevaarlike gasse soos waterstof en suurstof nie. Daar is ook geen gevaar vir blootstelling aan bytende elektroliete soos swaelsuur of kaliumhidroksied nie. In die meeste gevalle kan hierdie batterye in beperkte gebiede geberg word sonder die risiko van ontploffing, en 'n behoorlik ontwerpte stelsel hoef nie aktief af te koel of te ontlug nie.
Litiumbatterye bestaan uit baie selle, soos loodsuurbatterye en baie ander batterytipes. Loodsuurbatterye het 'n nominale spanning van 2V / sel, terwyl litiumbatteryselle 'n nominale spanning van 3,2V het. Daarom, om 'n 12V-battery te behaal, het u gewoonlik vier selle wat in 'n reeks gekoppel is. Dit sal die nominale spanning van 'n LiFePO4 12.8V maak. Agt selle wat in 'n reeks gekoppel is, maak 'n 24V-battery met 'n nominale spanning van 25,6V en sestien selle wat in 'n reeks gekoppel is, maak 'n 48V-battery met 'n nominale spanning van 51,2V. Hierdie spanning werk baie goed met u tipiese 12V-, 24V- en 48V-omskakelaars.
Litiumbatterye word dikwels gebruik om loodsuurbatterye direk te vervang, want hulle het baie dieselfde laadspanning. 'N Vier-sel LiFePO4-battery (12,8 V) het gewoonlik 'n maksimum laaispanning tussen 14,4 en 14,6 V (afhangende van die aanbevelings van die vervaardiger). Wat uniek is aan 'n litiumbattery, is dat hulle geen absorpsielading nodig het nie of vir 'n konstante spanningstoestand gehou moet word gedurende lang tydperke. Gewoonlik hoef die battery nie meer te laai wanneer die battery die maksimum laaispanning bereik nie. Die ontladingseienskappe van LiFePO4-batterye is ook uniek. Tydens ontlaai sal litiumbatterye 'n baie hoër spanning handhaaf as wat loodsuurbatterye gewoonlik laai. Dit is nie ongewoon dat 'n litiumbattery slegs 'n paar tiendes van 'n volt laai tot 75% ontlaai nie. Dit kan dit moeilik maak om te bepaal hoeveel kapasiteit sonder batterymoniteringstoerusting gebruik is.
'N Belangrike voordeel van litium bo loodsuurbatterye is dat hulle nie aan tekortfietsry ly nie. In wese is dit wanneer die batterye nie volledig gelaai kan word voordat hulle die volgende dag weer ontlaai word nie. Dit is 'n baie groot probleem met loodsuurbatterye en kan aansienlike plaatafbraak bevorder as dit herhaaldelik op hierdie manier gery word. LiFePO4 batterye hoef nie gereeld vol gelaai te wees nie. In werklikheid is dit moontlik om die totale lewensverwagting effens te verbeter met 'n effense gedeeltelike lading in plaas van 'n volle lading.
Doeltreffendheid is 'n baie belangrike faktor by die ontwerp van sonkragstelsels. Die doeltreffendheid van die lood-suur-battery (van vol na dood en terug na vol) is ongeveer 80%. Ander chemikalieë kan selfs erger wees. Die reto-energie-doeltreffendheid van 'n litium-ysterfosfaat-battery is hoër as 95-98%. Dit alleen is 'n beduidende verbetering vir stelsels wat gedurende die winter deur sonkrag uitgehonger word. Die absorpsieladingstadium van loodsuurbatterye is besonder ondoeltreffend, wat lei tot 'n doeltreffendheid van 50% of selfs minder. Aangesien litiumbatterye nie die lading absorbeer nie, kan die laaityd van heeltemal ontlaai na heeltemal vol wees net twee uur duur. Dit is ook belangrik om daarop te let dat 'n litiumbattery 'n byna volledige ontlading kan ondergaan, sonder dat dit beduidende nadelige gevolge het. Dit is egter belangrik om seker te maak dat die afsonderlike selle nie te veel ontslaan word nie. Dit is die taak van die geïntegreerde Battery Management System (BMS).
Die veiligheid en betroubaarheid van litiumbatterye is 'n groot bron van kommer, en daarom moet alle gemeenskappe 'n geïntegreerde batterybestuurstelsel (BMS) hê. Die BMS is 'n stelsel wat selle monitor, evalueer, balanseer en beskerm teen die werking buite die "Veilige bedieningsgebied". Die BMS is 'n noodsaaklike veiligheidskomponent van 'n litiumbatterystelsel, wat die selle in die battery monitor en beskerm teen oormatige stroom, onder / oor spanning, onder / te veel temperatuur en meer. 'N LiFePO4-sel sal permanent beskadig word as die spanning van die sel ooit tot minder as 2,5V val, en dit sal ook permanent beskadig word as die spanning van die sel tot meer as 4,2V styg. Die BMS monitor elke sel en sal skade aan die selle voorkom in geval van onder- / oorspanning.
'N Ander noodsaaklike verantwoordelikheid van die BMS is om die verpakking te balanseer tydens laai, en dit verseker dat alle selle 'n volle lading kry sonder om te veel te laai. Die selle van 'n LiFePO4-battery sal nie outomaties balanseer aan die einde van die laaisiklus nie. Daar is effense variasies in die impedansie deur die selle en dus is geen sel 100% identies nie. Daarom sal sommige selle, wanneer hulle gery word, vroeër as die ander gelaai of ontlaai word. Die variansie tussen selle sal mettertyd aansienlik toeneem as die selle nie gebalanseerd is nie.
In loodsuurbatterye sal die stroom voortgaan om te vloei selfs as een of meer van die selle vol gelaai is. Dit is die gevolg van die elektrolise wat in die battery plaasvind en die water in waterstof en suurstof verdeel. Hierdie stroom help om ander selle volledig te laai en sodoende die lading op alle selle natuurlik te balanseer. 'N Volgelaaide litiumsel sal egter 'n baie hoë weerstand hê en baie min stroom sal vloei. Die agterblywende selle sal dus nie volledig gelaai word nie. Tydens die balansering sal die BMS 'n klein vrag op die volgelaaide selle plaas, sodat dit nie te veel laai nie en die ander selle kan inhaal.
Litiumbatterye bied baie voordele bo ander batterye. Dit is 'n veilige en betroubare batteryoplossing, sonder vrees vir termiese wegloop en / of katastrofiese ineenstorting, wat 'n belangrike moontlikheid van ander soorte litiumbatterye is. Hierdie batterye het 'n baie lang lewensduur, en sommige vervaardigers waarborg selfs batterye vir tot 10 000 siklusse. Met 'n hoë ontlaad- en herlaaispoed van C / 2 aaneenlopend en 'n retoer-doeltreffendheid van tot 98%, is dit geen wonder dat hierdie batterye in die bedryf trekkrag kry nie. Litiumysterfosfaat (LiFePO4) is 'n perfekte oplossing vir energieopberging.
100% veilige betaling
