लिथियम-आयन बैटरियों की प्रौद्योगिकी, लाभ और लागत

लिथियम-आयन बैटरी कैसे काम करती है? लेड-एसिड बैटरी की तुलना में इसके क्या फायदे हैं? लिथियम-आयन बैटरी भंडारण कब लाभदायक होता है?A लिथियम-आयन बैटरी(संक्षिप्त: लिथियम आयन बैटरी या ली-आयन बैटरी) सभी तीन चरणों में, नकारात्मक इलेक्ट्रोड में, सकारात्मक इलेक्ट्रोड के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइट, इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में लिथियम यौगिकों पर आधारित संचायक के लिए सामान्य शब्द है। लिथियम-आयन बैटरी में अन्य प्रकार की बैटरियों की तुलना में उच्च विशिष्ट ऊर्जा होती है, लेकिन अधिकांश अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा सर्किट की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे गहरे डिस्चार्ज और ओवरचार्ज दोनों पर प्रतिकूल प्रतिक्रिया करते हैं।लिथियम आयन सौर बैटरियों को फोटोवोल्टिक प्रणाली से बिजली से चार्ज किया जाता है और आवश्यकतानुसार फिर से डिस्चार्ज किया जाता है। लंबे समय तक, सीसा बैटरियों को इस उद्देश्य के लिए आदर्श सौर ऊर्जा समाधान माना जाता था। हालाँकि, लिथियम-आयन पर आधारित बैटरियों के निर्णायक फायदे हैं, हालाँकि खरीद अभी भी अतिरिक्त लागतों से जुड़ी है, जिनकी भरपाई लक्षित उपयोग के माध्यम से की जाती है।लिथियम-आयन बैटरियों की तकनीकी संरचना और ऊर्जा भंडारण व्यवहारलिथियम-आयन बैटरियां अपनी सामान्य संरचना में लेड-एसिड बैटरियों से मौलिक रूप से भिन्न नहीं होती हैं। केवल चार्ज वाहक अलग होता है: जब बैटरी चार्ज की जाती है, तो लिथियम आयन सकारात्मक इलेक्ट्रोड से बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड में "माइग्रेट" हो जाते हैं और बैटरी के दोबारा डिस्चार्ज होने तक वहां "संग्रहीत" रहते हैं। उच्च गुणवत्ता वाले ग्रेफाइट कंडक्टर आमतौर पर इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किए जाते हैं। हालाँकि, लौह कंडक्टर या कोबाल्ट कंडक्टर वाले भी प्रकार हैं।उपयोग किए गए कंडक्टरों के आधार पर, लिथियम-आयन बैटरियों में अलग-अलग वोल्टेज होंगे। लिथियम-आयन बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट स्वयं पानी-मुक्त होना चाहिए क्योंकि लिथियम और पानी एक हिंसक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करते हैं। अपने लेड-एसिड पूर्ववर्तियों के विपरीत, आधुनिक लिथियम-आयन बैटरियों में (लगभग) कोई मेमोरी प्रभाव या स्व-निर्वहन नहीं होता है, और लिथियम-आयन बैटरियां लंबे समय तक अपनी पूरी शक्ति बरकरार रखती हैं।लिथियम-आयन पावर स्टोरेज बैटरियों में आमतौर पर रासायनिक तत्व मैंगनीज, निकल और कोबाल्ट होते हैं। कोबाल्ट (रासायनिक शब्द: कोबाल्ट) एक दुर्लभ तत्व है और इसलिए ली स्टोरेज बैटरियों का उत्पादन अधिक महंगा हो जाता है। इसके अलावा, कोबाल्ट पर्यावरण के लिए हानिकारक है। इसलिए, कोबाल्ट के बिना लिथियम-आयन उच्च-वोल्टेज बैटरी के लिए कैथोड सामग्री का उत्पादन करने के लिए कई शोध प्रयास किए जा रहे हैं।लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में लिथियम-आयन बैटरियों के लाभ◎आधुनिक लिथियम-आयन बैटरियों का उपयोग अपने साथ कई फायदे लाता है जो साधारण लेड-एसिड बैटरियां नहीं दे सकती हैं।◎एक बात के लिए, उनके पास लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में बहुत लंबा सेवा जीवन है। लिथियम-आयन बैटरी लगभग 20 वर्षों की अवधि तक सौर ऊर्जा का भंडारण करने में सक्षम है।◎चार्जिंग चक्रों की संख्या और डिस्चार्ज की गहराई भी लेड बैटरियों की तुलना में कई गुना अधिक होती है।◎उत्पादन में उपयोग की जाने वाली विभिन्न सामग्रियों के कारण, लिथियम-आयन बैटरियां लेड बैटरियों की तुलना में बहुत हल्की और अधिक कॉम्पैक्ट होती हैं। इसलिए, वे स्थापना के दौरान कम जगह लेते हैं।◎लिथियम-आयन बैटरियों में स्व-निर्वहन के मामले में बेहतर भंडारण गुण भी होते हैं।◎इसके अलावा, किसी को पर्यावरणीय पहलू को नहीं भूलना चाहिए: क्योंकि सीसे की बैटरियां अपने उत्पादन में उपयोग किए गए सीसे के कारण विशेष रूप से पर्यावरण के अनुकूल नहीं होती हैं।लिथियम-आयन बैटरियों के तकनीकी प्रमुख आंकड़ेदूसरी ओर, यह भी उल्लेख किया जाना चाहिए कि, लीड बैटरियों के उपयोग की लंबी अवधि के कारण, अभी भी बहुत नई लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में कहीं अधिक सार्थक दीर्घकालिक अध्ययन हैं, ताकि उनका उपयोग और संबंधित लागत इसकी गणना भी बेहतर और अधिक विश्वसनीय ढंग से की जा सकती है। इसके अलावा, आधुनिक लेड बैटरियों की सुरक्षा प्रणाली कुछ हद तक लिथियम-आयन बैटरियों से भी बेहतर है।सिद्धांत रूप में, ली आयन कोशिकाओं में खतरनाक दोषों के बारे में चिंता भी निराधार नहीं है: उदाहरण के लिए, डेंड्राइट, यानी नुकीले लिथियम जमा, एनोड पर बन सकते हैं। संभावना है कि ये फिर शॉर्ट सर्किट को ट्रिगर करते हैं, और इस प्रकार अंततः थर्मल रनवे (मजबूत, स्व-त्वरित गर्मी उत्पादन के साथ एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया) का कारण बनते हैं, विशेष रूप से लिथियम कोशिकाओं में दी जाती है जिनमें कम गुणवत्ता वाले सेल घटक होते हैं। सबसे खराब स्थिति में, इस दोष के पड़ोसी कोशिकाओं में फैलने से श्रृंखलाबद्ध प्रतिक्रिया हो सकती है और बैटरी में आग लग सकती है।हालाँकि, जैसे-जैसे अधिक से अधिक ग्राहक सौर बैटरी के रूप में लिथियम-आयन बैटरियों का उपयोग करते हैं, बड़ी उत्पादन मात्रा वाले निर्माताओं के सीखने के प्रभाव से भंडारण प्रदर्शन में और अधिक तकनीकी सुधार और लिथियम-आयन बैटरियों की उच्च परिचालन सुरक्षा होती है और साथ ही लागत में भी कमी आती है। . ली-आयन बैटरियों की वर्तमान तकनीकी विकास स्थिति को निम्नलिखित तकनीकी प्रमुख आंकड़ों में संक्षेपित किया जा सकता है:

लिथियम-आयन सौर बैटरियों की भंडारण क्षमता और लागतलिथियम-आयन सौर बैटरी की लागत आम तौर पर लेड-एसिड बैटरी की तुलना में अधिक होती है। उदाहरण के लिए, की क्षमता वाली लेड बैटरियां5 किलोवाटवर्तमान में नाममात्र क्षमता की प्रति किलोवाट घंटे की औसत लागत 800 डॉलर है।दूसरी ओर, तुलनीय लिथियम सिस्टम की लागत 1,700 डॉलर प्रति किलोवाट घंटा है। हालाँकि, सबसे सस्ते और सबसे महंगे सिस्टम के बीच का प्रसार लीड सिस्टम की तुलना में काफी अधिक है। उदाहरण के लिए, 5 kWh वाली लिथियम बैटरी भी कम से कम 1,200 डॉलर प्रति kWh पर उपलब्ध हैं।आम तौर पर उच्च खरीद लागत के बावजूद, हालांकि, प्रति संग्रहीत किलोवाट घंटे लिथियम-आयन सौर बैटरी प्रणाली की लागत पूरे सेवा जीवन पर अधिक अनुकूल गणना की जाती है, क्योंकि लिथियम-आयन बैटरी लीड-एसिड बैटरी की तुलना में लंबे समय तक बिजली प्रदान करती है, जो कि होती है एक निश्चित अवधि के बाद प्रतिस्थापित किया जाना है।इसलिए, आवासीय बैटरी भंडारण प्रणाली खरीदते समय, किसी को उच्च खरीद लागत से भयभीत नहीं होना चाहिए, बल्कि हमेशा लिथियम-आयन बैटरी की आर्थिक दक्षता को संपूर्ण सेवा जीवन और संग्रहीत किलोवाट घंटे की संख्या से जोड़ना चाहिए।पीवी सिस्टम के लिए लिथियम-आयन बैटरी भंडारण प्रणाली के सभी प्रमुख आंकड़ों की गणना करने के लिए निम्नलिखित सूत्रों का उपयोग किया जा सकता है:1) नाममात्र क्षमता * आवेश चक्र = सैद्धांतिक भंडारण क्षमता।2) सैद्धांतिक भंडारण क्षमता * दक्षता * निर्वहन की गहराई = प्रयोग करने योग्य भंडारण क्षमता3) खरीद लागत/उपयोग योग्य भंडारण क्षमता = लागत प्रति संग्रहीत kWh

बीएसएलबीएटीटी: लिथियम-आयन सौर बैटरी का निर्मातावर्तमान में लिथियम-आयन बैटरी के कई निर्माता और आपूर्तिकर्ता हैं।बीएसएलबीएटीटी लिथियम-आयन सौर बैटरीBYD, Nintec और CATL से A-ग्रेड LiFePo4 कोशिकाओं का उपयोग करें, उन्हें संयोजित करें, और उन्हें प्रत्येक व्यक्तिगत भंडारण सेल के उचित और परेशानी मुक्त संचालन को सुनिश्चित करने के लिए फोटोवोल्टिक पावर स्टोरेज के लिए अनुकूलित एक चार्ज नियंत्रण प्रणाली (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) प्रदान करें। साथ ही संपूर्ण सिस्टम.