Ličio baterijos išsiskiria iš kitų baterijų chemikalų dėl didelio energijos tankio ir mažos vieno ciklo kainos. Tačiau „ličio baterija“ yra dviprasmiškas terminas. Yra apie šešis įprastus ličio baterijų chemikalus, kurie visi turi savo unikalių privalumų ir trūkumų. Taikant atsinaujinančią energiją, vyraujanti chemija yra ličio geležies fosfatas (LiFePO4). Ši chemija pasižymi puikiu saugumu, pasižymi dideliu šiluminiu stabilumu, aukštais srovės rodikliais, ilgu ciklu ir tolerancija piktnaudžiavimui.
Ličio geležies fosfatas („LiFePO4“) yra ypač stabili ličio chemija, palyginti su beveik visomis kitomis ličio chemijomis. Baterija surenkama iš natūraliai saugios katodo medžiagos (geležies fosfato). Lyginant su kitomis ličio cheminėmis medžiagomis, geležies fosfatas skatina stiprų molekulinį ryšį, kuris atlaiko kraštutines įkrovimo sąlygas, prailgina ciklo gyvenimą ir palaiko cheminį vientisumą daugelio ciklų metu. Tai suteikia šių baterijų šiluminį stabilumą, ilgą naudojimo ciklą ir toleranciją piktnaudžiavimui. „LiFePO4“ baterijos nėra linkusios perkaisti, jos taip pat nėra „termiškai pabėgusios“, todėl jos neperkaitina ir neužsidega, kai joms tenka griežtai netinkamai elgtis ar yra sunkių aplinkos sąlygų.
Skirtingai nei užlieta švino rūgštis ir kitos cheminės baterijos, ličio baterijos neišleidžia pavojingų dujų, tokių kaip vandenilis ir deguonis. Taip pat nėra pavojaus patekti į kaustinius elektrolitus, tokius kaip sieros rūgštis ar kalio hidroksidas. Daugeliu atvejų šias baterijas galima laikyti uždarose vietose, nesukeliant sprogimo pavojaus, o tinkamai suprojektuotai sistemai nereikėtų reikalauti aktyvaus aušinimo ar išleidimo.
Ličio baterijos yra surinkimas, sudarytas iš daugelio elementų, tokių kaip rūgštinės švino baterijos ir daugybė kitų tipų baterijų. Švino rūgšties akumuliatorių vardinė įtampa yra 2 V / elementas, o ličio baterijų - 3,2 V. Todėl, norėdami gauti 12 V akumuliatorių, paprastai turite keturias ląsteles, sujungtas nuosekliai. Tai padarys nominalią LiFePO4 įtampą 12,8 V. Aštuoni nuosekliai sujungti elementai sudaro 24 V bateriją, kurios vardinė įtampa yra 25,6 V, o šešiolika elementų, sujungtų nuosekliai, sudaro 48 V bateriją, kurios vardinė įtampa yra 51,2 V. Šios įtampos labai gerai tinka jūsų tipiniams 12 V, 24 V ir 48 V keitikliams.
Ličio baterijos dažnai naudojamos tiesiogiai pakeisti švino rūgštines baterijas, nes jų įkrovimo įtampa yra labai panaši. Keturių elementų „LiFePO4“ akumuliatoriaus (12,8 V) maksimali įkrovimo įtampa bus 14,4–14,6 V (priklausomai nuo gamintojo rekomendacijų). Ličio baterijai būdinga tai, kad joms nereikia absorbcinio įkrovimo arba kad jos ilgą laiką būtų laikomos pastovios įtampos būsenoje. Paprastai, kai akumuliatorius pasiekia maksimalią įkrovimo įtampą, jo nebereikia krauti. LiFePO4 baterijų išsikrovimo charakteristikos taip pat yra unikalios. Iškrovos metu ličio baterijos išlaikys daug didesnę įtampą, nei įprastai būtų įkraunamos švino rūgšties baterijos. Neretai ličio baterija nuo pilno įkrovimo iki kelių procentų iškrauna tik kelias dešimtąsias voltų. Dėl to gali būti sunku pasakyti, kokia talpa buvo sunaudota be baterijų stebėjimo įrangos.
Svarbus ličio pranašumas prieš rūgščiąsias švino baterijas yra tas, kad jie nepatiria deficito dviračių. Iš esmės tai yra tada, kai baterijos negali būti visiškai įkraunamos, kol kitą dieną vėl iškraunamos. Tai yra labai didelė švino rūgšties baterijų problema ir gali pakartotinai tokiu būdu važiuoti labai pabloginti plokštes. LiFePO4 baterijos nereikia reguliariai įkrauti. Tiesą sakant, galima šiek tiek pagerinti bendrą gyvenimo trukmę, naudojant nedidelį dalinį, o ne pilną įkrovimą.
Efektyvumas yra labai svarbus veiksnys projektuojant saulės elektrines sistemas. Vidutinio švino rūgšties akumuliatoriaus efektyvumas pirmyn ir atgal (nuo pilno iki išsikrovusio ir atgal iki pilno) yra apie 80%. Kitos chemijos gali būti dar blogesnės. Ličio geležies fosfato akumuliatoriaus energijos vartojimo efektyvumas pirmyn ir atgal yra didesnis nei 95–98%. Vien tai yra reikšmingas patobulinimas sistemose, kurioms žiemą trūksta saulės energijos, degalus, sutaupytus generatoriaus įkrovimo metu, galima nepaprastai sutaupyti. Švino rūgščių akumuliatorių absorbcijos įkrovimo stadija yra ypač neveiksminga, todėl jos efektyvumas siekia 50% ar net mažiau. Atsižvelgiant į tai, kad ličio baterijos nėra absorbuojamos, įkrovimo laikas nuo visiškai išsikrovusio iki visiškai užpildyto gali būti vos dvi valandos. Taip pat svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad ličio baterija gali būti beveik visiškai išsikrovusi, kaip įvertinta, be reikšmingo neigiamo poveikio. Vis dėlto svarbu įsitikinti, kad atskiros ląstelės neišsikrauna. Tai yra integruotos baterijų valdymo sistemos (BMS) darbas.
Ličio baterijų saugumas ir patikimumas kelia didelį nerimą, todėl visuose mazguose turėtų būti integruota baterijų valdymo sistema (BMS). BMS yra sistema, stebinti, vertinanti, subalansuojanti ir apsauganti ląsteles nuo veikimo už „saugios veiklos zonos“ ribų. BMS yra esminis ličio baterijų sistemos komponentas, stebintis ir apsaugantis akumuliatoriaus elementus nuo per didelės srovės, per mažos / per didelės įtampos, per žemos / per didelės temperatūros ir kt. LiFePO4 elementas bus visam laikui sugadintas, jei elemento įtampa kada nors nukris iki mažesnės nei 2,5 V, ji taip pat bus visam laikui sugadinta, jei elemento įtampa padidės daugiau nei 4,2 V. BMS stebi kiekvieną elementą ir išvengs elementų pažeidimo esant nepakankamai / per didelei įtampai.
Kita esminė BMS atsakomybė yra subalansuoti paketą įkrovimo metu, užtikrinant, kad visos ląstelės įkrautų visą laiką be perkrovimo. LiFePO4 akumuliatoriaus elementai nebus automatiškai subalansuoti pasibaigus įkrovimo ciklui. Per ląsteles yra šiek tiek varža, todėl nė viena ląstelė nėra 100% identiška. Todėl važiuojant ciklu kai kurios ląstelės bus visiškai įkrautos arba iškraunamos anksčiau nei kitos. Laikui bėgant dispersija tarp ląstelių žymiai padidės, jei ląstelės nebus subalansuotos.
Rūgštinėse švino baterijose srovė ir toliau tekės, net jei viena ar kelios baterijos bus visiškai įkrautos. Tai yra akumuliatoriaus elektrolizės rezultatas, vanduo dalijasi į vandenilį ir deguonį. Ši srovė padeda visiškai įkrauti kitas ląsteles, taip natūraliai subalansuojant visų ląstelių krūvį. Tačiau visiškai įkrauta ličio elementas bus labai atsparus ir tekės labai mažai srovės. Todėl atsilikę elementai nebus visiškai įkrauti. Balansavimo metu BMS visiškai įkrautoms ląstelėms pritaikys nedidelę apkrovą, neleisdamas jai per daug įkrauti ir leis kitoms ląstelėms pasivyti.
Ličio baterijos teikia daug privalumų, palyginti su kitomis baterijų cheminėmis medžiagomis. Jie yra saugus ir patikimas akumuliatorių sprendimas, nebijant terminio pabėgimo ir (arba) katastrofiško iširimo, o tai yra reikšminga galimybė iš kitų ličio baterijų tipų. Šios baterijos suteikia nepaprastai ilgą ciklų tarnavimo laiką, kai kurie gamintojai netgi garantuoja, kad baterijos gali veikti iki 10 000 ciklų. Turint aukštą C / 2 nuolatinio išsikrovimo ir įkrovimo greitį bei efektyvumą pirmyn ir atgal iki 98%, nenuostabu, kad šios baterijos pramonėje įgauna trauką. Ličio geležies fosfatas (LiFePO4) yra puikus energijos kaupimo sprendimas.
100% saugus mokėjimas
