Hoe werk 'n litiumioonbattery?Watter voordele het dit bo 'n loodsuurbattery?Wanneer betaal 'n litium-ioonbattery berging af?A litium-ioon battery(kort: litiumbattery of Li-ioonbattery) is die generiese term vir akkumulators gebaseer op litiumverbindings in al drie fases, in die negatiewe elektrode, in die positiewe elektrode sowel as in die elektroliet, die elektrochemiese sel.Litium-ioonbatterye het hoë spesifieke energie in vergelyking met ander tipes batterye, maar vereis elektroniese beskermingskringe in die meeste toepassings, aangesien hulle nadelig reageer op beide diep ontlading en oorlading.Litiumioon-sonkragbatterye word met elektrisiteit van die fotovoltaïese stelsel gelaai en weer ontlaai soos benodig.Loodbatterye is lank as die ideale sonkragoplossing vir hierdie doel beskou.Maar, gebaseer op litium-ioon batterye het beslissende voordele, hoewel die aankoop steeds geassosieer word met bykomende koste, wat egter deur doelgerigte gebruik verhaal word.Tegniese struktuur en energiebergingsgedrag van litiumioonbatteryeLitiumioonbatterye verskil nie fundamenteel van loodsuurbatterye in hul algemene struktuur nie.Net die ladingdraer is anders: Wanneer die battery gelaai is, "migreer" litiumione van die positiewe elektrode na die negatiewe elektrode van die battery en bly daar "geberg" totdat die battery weer ontlaai is.Grafietgeleiers van hoë gehalte word gewoonlik as elektrodes gebruik.Daar is egter ook variante met ystergeleiers of kobaltgeleiers.Afhangende van die geleiers wat gebruik word, sal die litium-ioonbatterye verskillende spannings hê.Die elektroliet self moet watervry wees in 'n litiumioonbattery aangesien litium en water 'n hewige reaksie veroorsaak.In teenstelling met hul loodsuur-voorgangers het moderne litiumioonbatterye (amper) geen geheue-effekte of selfontladings nie, en litiumioonbatterye behou hul volle krag vir 'n lang tyd.Litium-ioon kragopgaarbatterye bestaan gewoonlik uit die chemiese elemente mangaan, nikkel en kobalt.Kobalt (chemiese term: kobalt) is 'n seldsame element en maak dus die vervaardiging van Li-opgaarbatterye duurder.Boonop is kobalt skadelik vir die omgewing.Daarom is daar verskeie navorsingspogings om die katodemateriaal vir litium-ioon-hoëspanningbatterye sonder kobalt te vervaardig.Voordele van litiumioonbatterye bo loodsuurbatterye◎Die gebruik van moderne litiumioonbatterye bring ’n aantal voordele mee wat eenvoudige loodsuurbatterye nie kan lewer nie.◎Vir een ding, hulle het 'n baie langer dienslewe as loodsuurbatterye.’n Litium-ioonbattery is in staat om sonkrag vir ’n tydperk van byna 20 jaar te stoor.◎Die aantal laaisiklusse en die diepte van ontlading is ook baie keer groter as met loodbatterye.◎As gevolg van die verskillende materiale wat in produksie gebruik word, is litiumioonbatterye ook baie ligter as loodbatterye en meer kompak.Hulle neem dus minder spasie op tydens installasie.◎Litiumioonbatterye het ook beter bergingseienskappe in terme van selfontlading.◎Boonop moet ’n mens nie die omgewingsaspek vergeet nie: Omdat loodbatterye nie besonder omgewingsvriendelik in hul produksie is nie weens die lood wat gebruik word.Tegniese sleutelsyfers van litiumioonbatteryeAan die ander kant moet dit ook genoem word dat, as gevolg van die lang tydperk van gebruik van loodbatterye, daar baie meer betekenisvolle langtermyn studies is as vir die nog baie nuwe litium-ioon batterye, sodat die gebruik en gepaardgaande koste daarvan kan ook beter en meer betroubaar bereken word.Boonop is die veiligheidstelsel van moderne loodbatterye deels selfs beter as dié van litiumioonbatterye.In beginsel is die kommer oor gevaarlike defekte in li-ioonselle ook nie ongegrond nie: Dendriete, dit wil sê spitse litiumafsettings, kan byvoorbeeld op die anode vorm.Die waarskynlikheid dat dit dan kortsluitings veroorsaak, en dus uiteindelik ook 'n termiese weghol veroorsaak ('n eksotermiese reaksie met sterk, selfversnellende hitte-opwekking), word veral gegee in litiumselle wat lae-gehalte selkomponente bevat.In die ergste geval kan voortplanting van hierdie fout na naburige selle lei tot 'n kettingreaksie en 'n brand in die battery.Aangesien meer en meer kliënte litium-ioonbatterye as sonbatterye gebruik, lei die leereffekte van die vervaardigers met groter produksiehoeveelhede egter ook tot verdere tegniese verbeterings van die bergingsprestasie en hoër bedryfsveiligheid van litiumioonbatterye en ook verdere kosteverminderings .Die huidige tegniese ontwikkelingstatus van Li-ioonbatterye kan in die volgende tegniese sleutelsyfers opgesom word:
| Aansoeke | Tuis energieberging, Telekom, UPS, Microgrid |
|---|---|
| Toepassingsgebiede | Maksimum PV-selfverbruik, pieklasverskuiwing, piekvalleimodus, buite-rooster |
| Doeltreffendheid | 90% tot 95% |
| Stoorkapasiteit | 1 kW tot verskeie MW |
| Energiedigtheid | 100 tot 200 Wh/kg |
| Ontslag tyd | 1 uur tot 'n paar dae |
| Selfontladingstempo | ~ 5% per jaar |
| Tyd van siklusse | 3000 tot 10000 (by 80% ontslag) |
| Beleggingskoste | 1 000 tot 1 500 per kWh |
Bergingskapasiteit en koste van litium-ioon sonkragbatteryeDie koste van 'n litium-ioon-sonkragbattery is oor die algemeen hoër as dié van 'n loodsuurbattery.Byvoorbeeld, loodbatterye met 'n kapasiteit van5 kWhkos tans gemiddeld 800 dollar per kilowattuur nominale kapasiteit.Vergelykbare litiumstelsels, aan die ander kant, kos 1 700 dollar per kilowattuur.Die verspreiding tussen die goedkoopste en duurste stelsels is egter aansienlik hoër as vir loodstelsels.Litiumbatterye met 5 kWh is byvoorbeeld ook beskikbaar vir so min as 1 200 dollar per kWh.Ten spyte van die algemeen hoër aankoopkoste is die koste van 'n litium-ioon-sonbatterystelsel per opgebergde kilowatt-uur egter gunstiger bereken oor die hele lewensduur, aangesien litium-ioonbatterye langer krag verskaf as loodsuurbatterye, wat vervang moet word na 'n sekere tydperk.Wanneer 'n residensiële batterybergingstelsel gekoop word, moet 'n mens dus nie skrik vir hoër aankoopkoste nie, maar moet altyd die ekonomiese doeltreffendheid van 'n litium-ioonbattery in verband bring met die hele dienslewe en aantal gestoorde kilowattuur.Die volgende formules kan gebruik word om al die sleutelsyfers van 'n litiumioonbatterybergingstelsel vir FV-stelsels te bereken:1) Nominale kapasiteit * ladingsiklusse = Teoretiese bergingskapasiteit.2) Teoretiese bergingskapasiteit * Doeltreffendheid * Diepte van ontlading = Bruikbare bergingskapasiteit3) Aankoopkoste / Bruikbare bergingskapasiteit = Koste per gestoorde kWh
| Loodsuurbatterye | Litiumioonbattery | |
| Nominale kapasiteit | 5 kWh | 5 kWh |
| Siklus lewe | 3300 | 5800 |
| Teoretiese bergingskapasiteit | 16 500 kWh | 29 000 kWh |
| Doeltreffendheid | 82% | 95% |
| Diepte van ontslag | 65% | 90% |
| Bruikbare bergingskapasiteit | 8,795 kWh | 24.795 kWh |
| Verkrygingskoste | 4 000 dollar | 8 500 dollar |
| Bergingskoste per kWh | $0,45 / kWh | $0,34/kWh |
BSLBATT: Vervaardiger van litium-ioon sonkragbatteryeDaar is tans baie vervaardigers en verskaffers van litium-ioon batterye.BSLBATT litium-ioon sonkragbatteryegebruik A-graad LiFePo4-selle van BYD, Nintec en CATL, kombineer hulle en voorsien hulle van 'n ladingbeheerstelsel (batterybestuurstelsel) wat aangepas is vir fotovoltaïese kragberging om die behoorlike en probleemvrye werking van elke individuele bergingsel te verseker. sowel as die hele stelsel.
Postyd: Mei-08-2024