Tecnologia, avantatges i costos de les bateries d'ions de liti

Com funciona una bateria d'ions de liti? Quins avantatges té respecte a una bateria de plom-àcid? Quan té beneficis l'emmagatzematge d'una bateria d'ions de liti?A bateria de ions de liti(abreujat: bateria de liti o bateria de liti) és el terme genèric per als acumuladors basats en compostos de liti en les tres fases, a l'elèctrode negatiu, a l'elèctrode positiu així com a l'electròlit, la cèl·lula electroquímica. Les bateries d'ions de liti tenen una energia específica elevada en comparació amb altres tipus de bateries, però requereixen circuits de protecció electrònica en la majoria d'aplicacions, ja que reaccionen negativament tant a la descàrrega profunda com a la sobrecàrrega.Les bateries solars d'ions de liti es carreguen amb electricitat del sistema fotovoltaic i es descarreguen de nou segons sigui necessari. Durant molt de temps, les bateries de plom es van considerar la solució d'energia solar ideal per a aquest propòsit. No obstant això, les bateries basades en ions de liti tenen avantatges decisius, tot i que la compra encara està associada a costos addicionals, que, no obstant això, es recuperen mitjançant un ús específic.Estructura tècnica i comportament d'emmagatzematge d'energia de les bateries d'ions de litiLes bateries d'ions de liti no difereixen fonamentalment de les bateries de plom-àcid en la seva estructura general. Només el portador de càrrega és diferent: quan es carrega la bateria, els ions de liti "migren" de l'elèctrode positiu a l'elèctrode negatiu de la bateria i romanen "emmagatzemats" allà fins que la bateria es descarrega de nou. Normalment s'utilitzen conductors de grafit d'alta qualitat com a elèctrodes. Tanmateix, també hi ha variants amb conductors de ferro o conductors de cobalt.Segons els conductors utilitzats, les bateries d'ió de liti tindran diferents voltatges. L'electròlit en si ha d'estar lliure d'aigua en una bateria d'ions de liti, ja que el liti i l'aigua desencadenen una reacció violenta. A diferència dels seus predecessors de plom-àcid, les bateries modernes d'ions de liti no tenen (gairebé) cap efecte de memòria ni autodescàrregues, i les bateries d'ió de liti conserven tota la seva potència durant molt de temps.Les bateries d'emmagatzematge d'energia d'ions de liti solen estar formades pels elements químics manganès, níquel i cobalt. El cobalt (terme químic: cobalt) és un element rar i per tant fa que la producció de bateries d'emmagatzematge de Li sigui més cara. A més, el cobalt és perjudicial per al medi ambient. Per tant, hi ha múltiples esforços de recerca per produir el material càtode per a bateries d'alt voltatge d'ions de liti sense cobalt.Avantatges de les bateries d'ions de liti sobre les bateries de plom-àcid◎L'ús de bateries modernes d'ió de liti comporta una sèrie d'avantatges que les bateries simples de plom-àcid no poden oferir.◎D'una banda, tenen una vida útil molt més llarga que les bateries de plom-àcid. Una bateria d'ions de liti és capaç d'emmagatzemar energia solar durant un període de gairebé 20 anys.◎El nombre de cicles de càrrega i la profunditat de descàrrega també són moltes vegades més grans que amb les bateries de plom.◎A causa dels diferents materials utilitzats en la producció, les bateries d'ions de liti també són molt més lleugeres que les bateries de plom i més compactes. Per tant, ocupen menys espai durant la instal·lació.◎Les bateries d'ió de liti també tenen millors propietats d'emmagatzematge en termes d'autodescàrrega.◎A més, no cal oblidar l'aspecte mediambiental: perquè les bateries de plom no són especialment respectuoses amb el medi ambient en la seva producció a causa del plom utilitzat.Dades tècniques clau de les bateries d'ions de litiD'altra banda, també cal esmentar que, a causa del llarg període d'ús de les bateries de plom, hi ha estudis a llarg termini molt més significatius que per a les encara molt noves bateries d'ions de liti, de manera que el seu ús i els costos associats també es pot calcular millor i de manera més fiable. A més, el sistema de seguretat de les bateries de plom modernes és, en part, encara millor que el de les bateries d'ions de liti.En principi, la preocupació pels defectes perillosos a les cèl·lules d'ions de liti tampoc no és infundada: per exemple, es poden formar dendrites, és a dir, dipòsits de liti punxeguts, a l'ànode. La probabilitat que aquests desencadenin curtcircuits i, per tant, en última instància, també provoquin una fugida tèrmica (una reacció exotèrmica amb una generació de calor forta i autoaccelerada), es dóna particularment a les cèl·lules de liti que contenen components cel·lulars de baixa qualitat. En el pitjor dels casos, la propagació d'aquesta falla a les cèl·lules veïnes pot provocar una reacció en cadena i un incendi a la bateria.No obstant això, a mesura que cada cop més clients utilitzen bateries d'ions de liti com a bateries solars, els efectes d'aprenentatge dels fabricants amb quantitats de producció més grans també condueixen a més millores tècniques del rendiment d'emmagatzematge i una major seguretat operativa de les bateries d'ions de liti i també a més reduccions de costos. . L'estat actual del desenvolupament tècnic de les bateries d'ió de liti es pot resumir a les següents xifres tècniques clau:

Capacitat d'emmagatzematge i costos de les bateries solars d'ions de litiEl cost d'una bateria solar d'ions de liti és generalment més elevat que el d'una bateria de plom-àcid. Per exemple, bateries de plom amb una capacitat de5 kWhactualment costa una mitjana de 800 dòlars per quilowatt hora de capacitat nominal.Els sistemes de liti comparables, en canvi, costen 1.700 dòlars per quilowatt hora. No obstant això, la dispersió entre els sistemes més barats i més cars és significativament més gran que per als sistemes de plom. Per exemple, les bateries de liti amb 5 kWh també estan disponibles per tan sols 1.200 dòlars per kWh.Malgrat els costos de compra generalment més elevats, però, el cost d'un sistema de bateries solars d'ions de liti per quilowatt hora emmagatzemat és més favorable calculat durant tota la vida útil, ja que les bateries d'ions de liti proporcionen energia durant més temps que les bateries de plom-àcid, que tenen ser substituït després d'un període de temps determinat.Per tant, en comprar un sistema d'emmagatzematge de bateries residencial, no s'ha d'espantar pels costos de compra més elevats, sinó que sempre s'ha de relacionar l'eficiència econòmica d'una bateria d'ió de liti amb tota la vida útil i el nombre de quilowatts-hora emmagatzemats.Les fórmules següents es poden utilitzar per calcular totes les xifres clau d'un sistema d'emmagatzematge de bateries d'ions de liti per a sistemes fotovoltaics:1) Capacitat nominal * cicles de càrrega = Capacitat d'emmagatzematge teòrica.2) Capacitat d'emmagatzematge teòrica * Eficiència * Profunditat de descàrrega = Capacitat d'emmagatzematge útil3) Cost de compra / Capacitat d'emmagatzematge útil = Cost per kWh emmagatzemat

BSLBATT: Fabricant de bateries solars d'ions de litiActualment hi ha molts fabricants i proveïdors de bateries d'ions de liti.Bateries solars d'ions de liti BSLBATTUtilitzeu cèl·lules LiFePo4 de grau A de BYD, Nintec i CATL, combineu-les i proporcioneu-los un sistema de control de càrrega (sistema de gestió de bateries) adaptat a l'emmagatzematge d'energia fotovoltaica per garantir el funcionament correcte i sense problemes de cada cel·la d'emmagatzematge individual com així com tot el sistema.