Hoe wurket in lithium-ion-batterij? Hokker foardielen hat it boppe in lead-sûre batterij? Wannear betellet in lithium-ion-batterijopslach út?A lithium-ion batterij(koart: lithiumionbatterij of Li-ionbatterij) is de generike term foar accumulators basearre op lithiumferbiningen yn alle trije fazen, yn 'e negative elektrode, yn 'e positive elektrode en ek yn 'e elektrolyt, de elektrogemyske sel. Lithium-ion batterij hawwe hege spesifike enerzjy yn ferliking mei oare soarten batterijen, mar easkje elektroanyske beskerming circuits yn de measte applikaasjes, sa't se reagearje negatyf op sawol djippe ûntlading as overcharge.Lithium-ion sinne-batterijen wurde opladen mei elektrisiteit út it fotovoltaïske systeem en wer ûntslein as nedich. Foar in lange tiid waarden leadbatterijen beskôge as de ideale oplossing foar sinne-enerzjy foar dit doel. Lykwols, basearre op lithium-ion batterijen hawwe beslissende foardielen, hoewol't de oankeap wurdt noch assosjearre mei ekstra kosten, dy't, lykwols, ferhelle troch doelbewuste gebrûk.Technyske Struktuer en Energy Storage Gedrach fan Lithium-ion BatterijenLithium-ion-batterijen ferskille yn har algemiene struktuer net fûneminteel fan lead-accu's. Allinnich de ladingsdrager is oars: As de batterij opladen wurdt, "migrearje" lithiumionen fan 'e positive elektrode nei de negative elektrode fan 'e batterij en bliuwe dêr "opslein" oant de batterij wer ûntladen is. Hege kwaliteit grafyt diriginten wurde meastal brûkt as elektroden. Der binne lykwols ek farianten mei izeren diriginten of kobalt diriginten.Ofhinklik fan 'e brûkte diriginten, sille de lithium-ion-batterijen ferskate spanningen hawwe. De elektrolyt sels moat wetterfrij wêze yn in lithium-ion-batterij, om't lithium en wetter in heftige reaksje útlizze. Yn tsjinstelling ta harren lead-soere foargongers hawwe moderne lithium-ion batterijen (hast) gjin ûnthâld effekten of sels-ûntlading, en lithium-ion batterijen behâlde harren folsleine krêft foar in lange tiid.Lithium-ion macht opslachbatterijen besteane meastentiids út de gemyske eleminten mangaan, nikkel en kobalt. Kobalt (gemyske term: kobalt) is in seldsum elemint en makket dêrom de produksje fan Li-opslachbatterijen djoerder. Boppedat is kobalt skealik foar it miljeu. Dêrom binne d'r meardere ûndersyksynspanningen om it kathodemateriaal te produsearjen foar lithium-ion heechspanningsbatterijen sûnder kobalt.Foardielen fan Lithium-ion Batterijen Over Lead-acid Batterijen◎It brûken fan moderne lithium-ion-batterijen bringt in oantal foardielen mei dy't ienfâldige lead-accu's net kinne leverje.◎Foar ien ding hawwe se in folle langere libbensdoer as lead-sûre batterijen. In lithium-ion-batterij is by steat om sinne-enerzjy te bewarjen foar in perioade fan hast 20 jier.◎It oantal oplaadsyklusen en de ûntladingsdjipte is ek in protte kearen grutter as by leadbatterijen.◎Troch de ferskate materialen dy't brûkt wurde yn produksje binne lithium-ion-batterijen ek folle lichter as leadbatterijen en kompakter. Se nimme dêrom minder romte yn by ynstallaasje.◎Lithium-ion-batterijen hawwe ek bettere opslacheigenskippen yn termen fan selsûntlading.◎Dêrby moat men it miljeu-aspekt net ferjitte: Om't leadbatterijen yn har produksje net bysûnder miljeufreonlik binne troch it lead dat brûkt wurdt.Technyske kaai sifers fan Lithium-ion BatterijenOan 'e oare kant moat ek neamd wurde dat der troch de lange perioade fan gebrûk fan leadbatterijen folle mear sinfolle lange termynûndersiken binne as foar de noch heul nije lithium-ion-batterijen, sadat it gebrûk en byhearrende kosten dêrfan kin ek better en betrouberer berekkene wurde. Derneist is it feiligenssysteem fan moderne leadbatterijen foar in part noch better as dat fan lithium-ion-batterijen.Yn prinsipe is de soarch oer gefaarlike defekten yn li-ion-sellen ek net ûnbegrûn: Der kinne bygelyks dendriten, dus spitse lithium-ôfsettings, op 'e anode foarmje. De kâns dat dy dan koartslutingen opsmite, en dêrmei úteinlik ek in thermyske runaway feroarsaakje (in eksotermyske reaksje mei sterke, selsfersnellende waarmtegeneraasje), wurdt benammen jûn yn lithiumsellen dy't selkomponinten fan lege kwaliteit befetsje. Yn it slimste gefal kin fersprieding fan dizze fout nei oanbuorjende sellen liede ta in kettingreaksje en in brân yn 'e batterij.Om't lykwols hieltyd mear klanten lithium-ion-batterijen brûke as sinne-batterijen, liede de leareffekten fan 'e fabrikanten mei gruttere produksjehoeveelheden ek ta fierdere technyske ferbetteringen fan 'e opslachprestaasjes en hegere operasjonele feiligens fan lithium-ion-batterijen en ek fierdere kostenreduksjes . De hjoeddeistige technyske ûntwikkelingstatus fan Li-ion-batterijen kin wurde gearfette yn 'e folgjende technyske kaaisifers:
| Applikaasjes | Home Energy Storage, Telecom, UPS, Microgrid |
|---|---|
| Applikaasje Areas | Maksimum PV selskonsumpsje, Peak Load Shifting, Peak Valley Mode, Off-grid |
| Effisjinsje | 90% oant 95% |
| Storage Kapasiteit | 1 kW oant ferskate MW |
| Enerzjy tichtens | 100 oant 200 Wh/kg |
| Discharge tiid | 1 oere oant ferskate dagen |
| Self-discharge rate | ~5% per jier |
| Tiid fan syklussen | 3000 oant 10000 (by 80% ûntslach) |
| Ynvestearringskosten | 1.000 oan 1.500 per kWh |
Opslachkapasiteit en kosten fan lithium-ion sinnebatterijenDe kosten fan in lithium-ion sinne-batterij binne oer it generaal heger as dy fan in lead-soere batterij. Bygelyks, lead batterijen mei in kapasiteit fan5 kwhkostet op it stuit gemiddeld 800 dollar per kilowatt oere fan nominale kapasiteit.Fergelykbere lithiumsystemen kostje oan 'e oare kant 1.700 dollar per kilowatt oere. De sprieding tusken de goedkeapste en djoerste systemen is lykwols signifikant heger as foar leadsystemen. Sa binne bygelyks lithiumbatterijen mei 5 kWh ek beskikber foar mar 1.200 dollar de kWh.Nettsjinsteande de algemien hegere oankeapkosten binne de kosten fan in lithium-ion-sinnebatterijsysteem per opsleine kilowatt-oere lykwols geunstiger berekkene oer de hiele libbensdoer, om't lithium-ion-batterijen langer enerzjy leverje as lead-accu's, dy't hawwe wurde ferfongen nei in bepaalde perioade fan tiid.Dêrom, by it keapjen fan in wenningbatterij opslachsysteem, moat men net bang wurde foar hegere oankeapkosten, mar moat de ekonomyske effisjinsje fan in lithium-ion-batterij altyd relatearje oan it heule libbenslibben en oantal opsleine kilowatt oeren.De folgjende formules kinne brûkt wurde om alle kaaisifers te berekkenjen fan in lithium-ion-batterijopslachsysteem foar PV-systemen:1) Nominale kapasiteit * lading cycles = Teoretyske opslach kapasiteit.2) Teoretyske opslachkapasiteit * Effisjinsje * Djipte fan ûntslach = Brûkbere opslachkapasiteit3) Oankeapkosten / Brûkbere opslachkapasiteit = Kosten per opsleine kWh
| Lead-acid Batterijen | Lithium ion Batterij | |
| Nominale kapasiteit | 5 kwh | 5 kwh |
| Cycle libben | 3300 | 5800 |
| Teoretyske opslachkapasiteit | 16.500 kWh | 29.000 kWh |
| Effisjinsje | 82% | 95% |
| Djipte fan ûntslach | 65% | 90% |
| Brûkbere opslachkapasiteit | 8.795 kWh | 24.795 kWh |
| Acquisition kosten | 4.000 dollar | 8.500 Amerikaanske dollar |
| Opslachkosten per kWh | $0,45 / kWh | $0,34/kWh |
BSLBATT: Fabrikant fan Lithium-ion Solar batterijenD'r binne op it stuit in protte fabrikanten en leveransiers fan lithium-ion-batterijen.BSLBATT lithium-ion sinnebatterijenbrûke A-klasse LiFePo4-sellen fan BYD, Nintec, en CATL, kombinearje se en jouwe se in ladingskontrôlesysteem (batterijbehearsysteem) oanpast oan fotovoltaïske enerzjyopslach om de goede en probleemfrije wurking fan elke yndividuele opslachsel te garandearjen as lykas it hiele systeem.
Post tiid: maaie-08-2024