Liitiumioonakude tehnoloogia, eelised ja kulud

Kuidas liitiumioonaku töötab? Millised eelised on sellel pliiaku ees? Millal tasub liitium-ioonaku hoidmine ära?A liitium-ioonaku(lühendatult: liitiumpatarei või liitiumioonaku) on üldnimetus akude kohta, mis põhinevad liitiumiühenditel kõigis kolmes faasis, negatiivses elektroodis, positiivses elektroodis, samuti elektrolüüdis, elektrokeemilises elemendis. Liitiumioonakudel on võrreldes teist tüüpi akudega kõrge erienergia, kuid enamikes rakendustes on vaja elektroonilisi kaitselülitusi, kuna need reageerivad negatiivselt nii sügavtühjenemisele kui ka ülelaadimisele.Liitiumioon-päikesepatareisid laetakse fotogalvaanilise süsteemi elektriga ja tühjenetakse uuesti vastavalt vajadusele. Pikka aega peeti pliiakusid selleks otstarbeks ideaalseks päikeseenergia lahenduseks. Liitium-ioonakudel põhinevatel akudel on aga otsustavaid eeliseid, kuigi ostuga kaasnevad siiski lisakulud, mis sihipärase kasutamisega siiski tagasi tulevad.Liitiumioonakude tehniline struktuur ja energia salvestamise käitumineLiitiumioonakud ei erine oma üldise struktuuri poolest põhimõtteliselt pliiakudest. Ainult laadimiskandja on erinev: aku laadimisel "migreeruvad" liitiumioonid positiivselt elektroodilt aku negatiivsele elektroodile ja jäävad sinna "salvestatuks", kuni aku uuesti tühjeneb. Elektroodidena kasutatakse tavaliselt kvaliteetseid grafiitjuhte. Siiski on ka raud- või koobaltjuhtidega variante.Sõltuvalt kasutatavatest juhtidest on liitiumioonakudel erinev pinge. Elektrolüüt ise peab liitiumioonakus olema veevaba, kuna liitium ja vesi kutsuvad esile ägeda reaktsiooni. Erinevalt plii-happe eelkäijatest pole tänapäevastel liitiumioonakudel (peaaegu) mäluefekte ega isetühjenemist ning liitiumioonakud säilitavad oma täisvõimsuse pikka aega.Liitiumioonakud koosnevad tavaliselt keemilistest elementidest mangaanist, niklist ja koobaltist. Koobalt (keemiline termin: koobalt) on haruldane element ja muudab seetõttu liitiumpatareide tootmise kallimaks. Lisaks on koobalt keskkonnale kahjulik. Seetõttu on tehtud mitmeid uuringuid, et toota katoodmaterjali liitiumioon-kõrgepingeakude jaoks ilma koobaltita.Liitiumioonakude eelised pliiakude ees◎Kaasaegsete liitiumioonakude kasutamine toob endaga kaasa mitmeid eeliseid, mida lihtsad pliiakud ei suuda pakkuda.◎Esiteks on neil palju pikem kasutusiga kui pliiakudel. Liitiumioonaku on võimeline salvestama päikeseenergiat ligi 20 aastaks.◎Laadimistsüklite arv ja tühjenemise sügavus on samuti kordades suurem kui pliiakudel.◎Tänu erinevatele tootmises kasutatavatele materjalidele on liitiumioonakud ka pliiakudest palju kergemad ja kompaktsemad. Seetõttu võtavad need paigaldamise ajal vähem ruumi.◎Liitium-ioonakudel on ka paremad säilitusomadused isetühjenemise osas.◎Lisaks ei tohi unustada ka keskkonnaaspekti: Kuna pliiakud ei ole oma tootmises kasutatava plii tõttu eriti keskkonnasõbralikud.Liitiumioonakude tehnilised põhinäitajadTeisalt tuleb mainida ka seda, et pliiakude pika kasutusaja tõttu on palju sisukamad pikaajalised uuringud kui veel väga uute liitium-ioonakude puhul, nii et nende kasutamine ja sellega kaasnevad kulud saab ka paremini ja usaldusväärsemalt arvutada. Lisaks on tänapäevaste pliiakude ohutussüsteem osaliselt isegi parem kui liitium-ioonakudel.Põhimõtteliselt pole ka mure liitiumirakkude ohtlike defektide pärast alusetu: anoodile võivad tekkida näiteks dendriidid ehk teravatipulised liitiumiladestused. Tõenäosus, et need vallandavad seejärel lühised ja põhjustavad lõpuks ka termilise põgenemise (eksotermiline reaktsioon tugeva, isekiirendeva soojuse tekkega), on eriti antud liitiumelementide puhul, mis sisaldavad madala kvaliteediga elemendikomponente. Halvimal juhul võib selle rikke levimine naaberelementidesse põhjustada ahelreaktsiooni ja tulekahju.Kuna aga üha enam kliente kasutab liitium-ioonakusid päikesepatareidena, siis suuremate tootmiskogustega tootjate õppeefektid toovad kaasa ka liitiumioonakude säilitusomaduste ja tööohutuse edasise tehnilise paranemise ning ka kulude edasise vähenemise. . Liitium-ioonakude tehnilise arengu hetkeseisu saab kokku võtta järgmiste tehniliste võtmenumbritega:

Liitiumioon-päikesepatareide salvestusmaht ja kuludLiitiumioon-päikesepatarei maksumus on üldiselt kõrgem kui pliiaku oma. Näiteks pliiakud mahuga5 kWhmaksab praegu keskmiselt 800 dollarit nimivõimsuse kilovatt-tunni kohta.Seevastu võrreldavad liitiumsüsteemid maksavad 1700 dollarit kilovatt-tunni eest. Odavaimate ja kallimate süsteemide vahe on aga oluliselt suurem kui pliisüsteemidel. Näiteks 5 kWh liitiumakud on saadaval ka kõigest 1200 dollari eest kWh kohta.Vaatamata üldiselt kõrgematele ostukuludele on liitiumioon-päikesepatarei süsteemi maksumus salvestatud kilovatt-tunni kohta kogu kasutusea jooksul arvestatuna siiski soodsam, kuna liitium-ioonakud annavad energiat kauem kui pliiakud, mis on tuleb teatud aja möödudes välja vahetada.Seetõttu ei tohi elamuaku salvestussüsteemi ostes hirmutada suuremate ostukuludega, vaid liitiumioonaku majanduslikku efektiivsust tuleb alati seostada kogu kasutusea ja salvestatud kilovatttundide arvuga.PV-süsteemide liitium-ioonaku salvestussüsteemi kõigi põhinäitajate arvutamiseks saab kasutada järgmisi valemeid:1) Nimimaht * laadimistsüklid = teoreetiline mälumaht.2) Teoreetiline salvestusmaht * Tõhusus * Tühjendussügavus = Kasutatav salvestusmaht3) Ostukulu / Kasutatav mälumaht = Kulu salvestatud kWh kohta

BSLBATT: Liitium-ioon päikesepatareide tootjaPraegu on palju liitiumioonakude tootjaid ja tarnijaid.BSLBATT liitiumioon-päikesepatareidkasutage BYD, Ninteci ja CATL-i A-klassi LiFePo4 elemente, ühendage need ja varustage neile laadimisjuhtimissüsteemiga (akuhaldussüsteem), mis on kohandatud fotogalvaanilise energiasalvestusega, et tagada iga üksiku salvestuselemendi nõuetekohane ja tõrgeteta töö. samuti kogu süsteem.