લિથિયમ-આયન બેટરીની ટેકનોલોજી, ફાયદા અને ખર્ચ

લિથિયમ-આયન બેટરી કેવી રીતે કામ કરે છે? લીડ-એસિડ બેટરી કરતાં તેના શું ફાયદા છે? લિથિયમ-આયન બેટરી સ્ટોરેજ ક્યારે ચૂકવે છે?A લિથિયમ-આયન બેટરી(ટૂંકમાં: લિથિયમ બેટરી અથવા લિ-આયન બેટરી) એ ત્રણેય તબક્કાઓમાં, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં, હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં તેમજ ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સેલમાં લિથિયમ સંયોજનો પર આધારિત સંચયકો માટે સામાન્ય શબ્દ છે. લિથિયમ-આયન બેટરીમાં અન્ય પ્રકારની બેટરીઓની સરખામણીમાં ઉચ્ચ ચોક્કસ ઉર્જા હોય છે, પરંતુ મોટાભાગની એપ્લિકેશનમાં ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રોટેક્શન સર્કિટની જરૂર પડે છે, કારણ કે તે ડીપ ડિસ્ચાર્જ અને ઓવરચાર્જ બંને પર પ્રતિકૂળ પ્રતિક્રિયા આપે છે.લિથિયમ આયન સોલાર બેટરીઓ ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમમાંથી વીજળીથી ચાર્જ થાય છે અને જરૂરિયાત મુજબ ફરીથી ડિસ્ચાર્જ થાય છે. લાંબા સમય સુધી, આ હેતુ માટે લીડ બેટરીને આદર્શ સૌર ઉર્જા સોલ્યુશન માનવામાં આવતું હતું. જો કે, લિથિયમ-આયન બેટરીના આધારે નિર્ણાયક ફાયદા છે, જો કે ખરીદી હજુ પણ વધારાના ખર્ચ સાથે સંકળાયેલી છે, જે લક્ષિત ઉપયોગ દ્વારા પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે.લિથિયમ-આયન બેટરીનું ટેકનિકલ સ્ટ્રક્ચર અને એનર્જી સ્ટોરેજ બિહેવિયરલિથિયમ-આયન બેટરીઓ તેમની સામાન્ય રચનામાં લીડ-એસિડ બેટરીથી મૂળભૂત રીતે અલગ હોતી નથી. ફક્ત ચાર્જ કેરિયર જ અલગ છે: જ્યારે બેટરી ચાર્જ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લિથિયમ આયનો હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાંથી બેટરીના નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં "સ્થળાંતર" થાય છે અને જ્યાં સુધી બેટરી ફરીથી ડિસ્ચાર્જ ન થાય ત્યાં સુધી "સંગ્રહિત" રહે છે. ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ગ્રેફાઇટ વાહકનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે થાય છે. જો કે, આયર્ન કંડક્ટર અથવા કોબાલ્ટ વાહક સાથેના પ્રકારો પણ છે.ઉપયોગમાં લેવાતા વાહકના આધારે, લિથિયમ-આયન બેટરીમાં વિવિધ વોલ્ટેજ હશે. લિથિયમ-આયન બેટરીમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પોતે જ પાણી-મુક્ત હોવું જોઈએ કારણ કે લિથિયમ અને પાણી હિંસક પ્રતિક્રિયા પેદા કરે છે. તેમના લીડ-એસિડ પુરોગામીઓથી વિપરીત, આધુનિક લિથિયમ-આયન બેટરીઓમાં (લગભગ) કોઈ મેમરી અસર અથવા સ્વ-ડિસ્ચાર્જ નથી, અને લિથિયમ-આયન બેટરી લાંબા સમય સુધી તેમની સંપૂર્ણ શક્તિ જાળવી રાખે છે.લિથિયમ-આયન પાવર સ્ટોરેજ બેટરીમાં સામાન્ય રીતે રાસાયણિક તત્વો મેંગેનીઝ, નિકલ અને કોબાલ્ટનો સમાવેશ થાય છે. કોબાલ્ટ (રાસાયણિક શબ્દ: કોબાલ્ટ) એક દુર્લભ તત્વ છે અને તેથી લિ સ્ટોરેજ બેટરીનું ઉત્પાદન વધુ ખર્ચાળ બનાવે છે. વધુમાં, કોબાલ્ટ પર્યાવરણ માટે હાનિકારક છે. તેથી, કોબાલ્ટ વિના લિથિયમ-આયન ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ બેટરીઓ માટે કેથોડ સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે બહુવિધ સંશોધન પ્રયાસો છે.લીડ-એસિડ બેટરીઓ કરતાં લિથિયમ-આયન બેટરીના ફાયદા◎આધુનિક લિથિયમ-આયન બેટરીનો ઉપયોગ તેની સાથે અસંખ્ય ફાયદાઓ લાવે છે જે સામાન્ય લીડ-એસિડ બેટરી આપી શકતી નથી.◎એક વસ્તુ માટે, તેઓ લીડ-એસિડ બેટરી કરતા વધુ લાંબી સેવા જીવન ધરાવે છે. લિથિયમ-આયન બેટરી લગભગ 20 વર્ષ સુધી સોલાર પાવર સ્ટોર કરવામાં સક્ષમ છે.◎ચાર્જિંગ સાયકલની સંખ્યા અને ડિસ્ચાર્જની ઊંડાઈ પણ લીડ બેટરી કરતા અનેક ગણી વધારે છે.◎ઉત્પાદનમાં વપરાતી વિવિધ સામગ્રીને લીધે, લિથિયમ-આયન બેટરીઓ પણ લીડ બેટરી કરતાં ઘણી હળવી અને વધુ કોમ્પેક્ટ હોય છે. તેથી, તેઓ ઇન્સ્ટોલેશન દરમિયાન ઓછી જગ્યા લે છે.◎લિથિયમ-આયન બેટરીમાં સ્વ-ડિસ્ચાર્જની દ્રષ્ટિએ વધુ સારી સ્ટોરેજ ગુણધર્મો પણ હોય છે.◎વધુમાં, કોઈએ પર્યાવરણીય પાસાને ભૂલવું જોઈએ નહીં: કારણ કે સીસાની બેટરીઓ ઉપયોગમાં લેવાતી લીડને કારણે તેમના ઉત્પાદનમાં ખાસ કરીને પર્યાવરણને અનુકૂળ નથી.લિથિયમ-આયન બેટરીના ટેકનિકલ મુખ્ય આંકડાબીજી બાજુ, એ પણ ઉલ્લેખ કરવો આવશ્યક છે કે, લીડ બેટરીના લાંબા ગાળાના ઉપયોગને કારણે, હજુ પણ ખૂબ જ નવી લિથિયમ-આયન બેટરીઓ કરતાં વધુ અર્થપૂર્ણ લાંબા ગાળાના અભ્યાસો છે, જેથી તેનો ઉપયોગ અને સંબંધિત ખર્ચ પણ સારી અને વધુ વિશ્વસનીય રીતે ગણતરી કરી શકાય છે. વધુમાં, આધુનિક લીડ બેટરીની સલામતી પ્રણાલી લિથિયમ-આયન બેટરી કરતાં પણ વધુ સારી છે.સૈદ્ધાંતિક રીતે, લિ આયન કોષોમાં ખતરનાક ખામીઓ વિશેની ચિંતા પણ પાયાવિહોણી નથી: ઉદાહરણ તરીકે, ડેંડ્રાઈટ્સ, એટલે કે પોઈન્ટેડ લિથિયમ ડિપોઝિટ, એનોડ પર રચાઈ શકે છે. સંભવિતતા કે તે પછીથી શોર્ટ સર્કિટ શરૂ કરે છે, અને આમ આખરે થર્મલ રનઅવે (મજબૂત, સ્વ-ત્વરિત ઉષ્મા ઉત્પાદન સાથે એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા) નું કારણ બને છે, તે ખાસ કરીને લિથિયમ કોષોમાં આપવામાં આવે છે જેમાં ઓછી ગુણવત્તાવાળા કોષ ઘટકો હોય છે. સૌથી ખરાબ કિસ્સામાં, પડોશી કોષોમાં આ ખામીનો પ્રચાર સાંકળ પ્રતિક્રિયા અને બેટરીમાં આગ તરફ દોરી શકે છે.જો કે, વધુને વધુ ગ્રાહકો લિથિયમ-આયન બેટરીનો સોલાર બેટરી તરીકે ઉપયોગ કરે છે, મોટા ઉત્પાદન જથ્થા સાથે ઉત્પાદકોની શીખવાની અસરો પણ સંગ્રહ પ્રદર્શનમાં વધુ તકનીકી સુધારણા અને લિથિયમ-આયન બેટરીની ઉચ્ચ ઓપરેશનલ સલામતી તરફ દોરી જાય છે અને વધુ ખર્ચમાં ઘટાડો પણ કરે છે. . લિ-આયન બેટરીની વર્તમાન તકનીકી વિકાસ સ્થિતિને નીચેના તકનીકી મુખ્ય આંકડાઓમાં સારાંશ આપી શકાય છે:

લિથિયમ-આયન સોલર બેટરીની સંગ્રહ ક્ષમતા અને ખર્ચલિથિયમ-આયન સોલર બેટરીની કિંમત સામાન્ય રીતે લીડ-એસિડ બેટરી કરતા વધારે હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ની ક્ષમતા સાથે લીડ બેટરી5 kWhહાલમાં નજીવી ક્ષમતાના કિલોવોટ કલાક દીઠ સરેરાશ 800 ડોલરનો ખર્ચ થાય છે.બીજી તરફ તુલનાત્મક લિથિયમ સિસ્ટમ્સની કિંમત 1,700 ડોલર પ્રતિ કિલોવોટ કલાક છે. જો કે, સૌથી સસ્તી અને સૌથી મોંઘી સિસ્ટમો વચ્ચેનો ફેલાવો લીડ સિસ્ટમ્સ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 5 kWh સાથે લિથિયમ બેટરીઓ પણ 1,200 ડોલર પ્રતિ kWh જેટલી ઓછી કિંમતે ઉપલબ્ધ છે.સામાન્ય રીતે ઊંચી ખરીદી ખર્ચ હોવા છતાં, જો કે, સંગ્રહિત કિલોવોટ કલાક દીઠ લિથિયમ-આયન સોલાર બેટરી સિસ્ટમની કિંમત સમગ્ર સર્વિસ લાઇફમાં ગણવામાં આવે તો વધુ અનુકૂળ છે, કારણ કે લિથિયમ-આયન બેટરીઓ લીડ-એસિડ બેટરી કરતાં વધુ સમય માટે પાવર પ્રદાન કરે છે, જેમાં ચોક્કસ સમયગાળા પછી બદલી શકાય છે.તેથી, રેસિડેનિશિયલ બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ખરીદતી વખતે, વ્યક્તિએ ખરીદીના ઊંચા ખર્ચથી ગભરાવવું જોઈએ નહીં, પરંતુ હંમેશા લિથિયમ-આયન બેટરીની આર્થિક કાર્યક્ષમતાને સમગ્ર સેવા જીવન અને સંગ્રહિત કિલોવોટ કલાકોની સંખ્યા સાથે સંબંધિત હોવી જોઈએ.પીવી સિસ્ટમ માટે લિથિયમ-આયન બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમના તમામ મુખ્ય આંકડાઓની ગણતરી કરવા માટે નીચેના સૂત્રોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે:1) નજીવી ક્ષમતા * ચાર્જ ચક્ર = સૈદ્ધાંતિક સંગ્રહ ક્ષમતા.2) સૈદ્ધાંતિક સંગ્રહ ક્ષમતા * કાર્યક્ષમતા * ડિસ્ચાર્જની ઊંડાઈ = ઉપયોગી સંગ્રહ ક્ષમતા3) ખરીદીની કિંમત/ઉપયોગી સંગ્રહ ક્ષમતા = સંગ્રહિત kWh દીઠ કિંમત

BSLBATT: લિથિયમ-આયન સોલર બેટરીના ઉત્પાદકહાલમાં લિથિયમ-આયન બેટરીના ઘણા ઉત્પાદકો અને સપ્લાયર્સ છે.BSLBATT લિથિયમ-આયન સોલર બેટરીBYD, Nintec અને CATL ના A-ગ્રેડ LiFePo4 કોષોનો ઉપયોગ કરો, તેમને ભેગા કરો અને તેમને ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સ્ટોરેજ માટે અનુકૂલિત ચાર્જ કંટ્રોલ સિસ્ટમ (બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ) પ્રદાન કરો જેથી દરેક વ્યક્તિગત સ્ટોરેજ સેલની યોગ્ય અને મુશ્કેલી-મુક્ત કામગીરી સુનિશ્ચિત કરી શકાય. તેમજ સમગ્ર સિસ્ટમ.