Литий-ионды аккумулятор қалай жұмыс істейді? Оның қорғасын-қышқылды аккумулятордан қандай артықшылығы бар? Литий-ионды аккумуляторды сақтау қашан төленеді?A литий-ионды батарея(қысқа: литий-ионды батарея немесе литий-ионды батарея) — теріс электродтағы, оң электродтағы, сондай-ақ электролиттегі, электрохимиялық ұяшықтағы барлық үш фазадағы литий қосылыстарына негізделген аккумуляторларға арналған жалпы термин. Литий-ионды аккумулятор батареялардың басқа түрлерімен салыстырғанда жоғары меншікті энергияға ие, бірақ көптеген қолданбаларда электрондық қорғаныс тізбектерін қажет етеді, өйткені олар терең разрядқа да, шамадан тыс зарядтауға да кері әсер етеді.Литий-ионды күн батареялары фотоэлектрлік жүйеден электр қуатымен зарядталады және қажет болған жағдайда қайтадан зарядсызданады. Ұзақ уақыт бойы қорғасын батареялары осы мақсат үшін тамаша күн энергиясының шешімі болып саналды. Дегенмен, литий-ионды аккумуляторларға негізделген сатып алу әлі де қосымша шығындармен байланысты болса да, шешуші артықшылықтарға ие, бірақ олар мақсатты пайдалану арқылы өтеледі.Литий-иондық аккумуляторлардың техникалық құрылымы және энергияны сақтау тәртібіЛитий-ионды аккумуляторлар жалпы құрылымы бойынша қорғасын-қышқылды аккумуляторлардан түбегейлі ерекшеленбейді. Тек заряд тасушы ғана ерекшеленеді: Батарея зарядталған кезде литий иондары оң электродтан аккумулятордың теріс электродына «көшеді» және батарея қайтадан зарядсызданғанша сол жерде «сақталған» қалады. Әдетте электродтар ретінде жоғары сапалы графит өткізгіштер қолданылады. Дегенмен, темір өткізгіштері немесе кобальт өткізгіштері бар нұсқалар да бар.Қолданылатын өткізгіштерге байланысты литий-иондық батареялар әртүрлі кернеулерге ие болады. Литий-ионды батареяда электролиттің өзі сусыз болуы керек, өйткені литий мен су күшті реакцияны тудырады. Қорғасын-қышқылды предшественниктерінен айырмашылығы, қазіргі заманғы литий-ионды аккумуляторларда (дерлік) жад әсерлері немесе өздігінен разряд болмайды, ал литий-ионды батареялар ұзақ уақыт бойы толық қуатын сақтайды.Литий-ионды қуат сақтау батареялары әдетте марганец, никель және кобальт химиялық элементтерден тұрады. Кобальт (химиялық термин: кобальт) сирек элемент болып табылады, сондықтан Li батареяларын өндіруді қымбаттатады. Сонымен қатар кобальт қоршаған ортаға зиянын тигізеді. Сондықтан кобальтсыз литий-ионды жоғары вольтты аккумуляторлар үшін катодты материалды өндіру бойынша көптеген зерттеулер жүргізілуде.Литий-ионды аккумуляторлардың қорғасын-қышқылды аккумуляторлардан артықшылығы◎Заманауи литий-ионды аккумуляторларды пайдалану қарапайым қорғасын-қышқылды аккумуляторлар бере алмайтын бірқатар артықшылықтарды береді.◎Біріншіден, олар қорғасын-қышқылды аккумуляторларға қарағанда әлдеқайда ұзағырақ қызмет етеді. Литий-ионды аккумулятор күн энергиясын шамамен 20 жыл бойы сақтауға қабілетті.◎Зарядтау циклдарының саны мен разряд тереңдігі де қорғасын батареяларына қарағанда бірнеше есе көп.◎Өндірісте қолданылатын әртүрлі материалдардың арқасында литий-иондық аккумуляторлар қорғасын батареяларына қарағанда әлдеқайда жеңіл және ықшам. Сондықтан орнату кезінде олар аз орын алады.◎Литий-иондық аккумуляторлар өзін-өзі разрядтау тұрғысынан жақсы сақтау қасиеттеріне ие.◎Сонымен қатар, экологиялық аспектіні ұмытпау керек: қорғасын батареялары пайдаланылған қорғасынның арқасында өндірісте әсіресе экологиялық таза емес.Литий-иондық батареялардың техникалық негізгі көрсеткіштеріЕкінші жағынан, қорғасын батареяларын пайдаланудың ұзақ мерзіміне байланысты әлі де өте жаңа литий-ионды батареяларға қарағанда әлдеқайда маңызды ұзақ мерзімді зерттеулер бар екенін атап өткен жөн, сондықтан оларды пайдалану және онымен байланысты шығындар жақсырақ және сенімдірек есептеуге болады. Сонымен қатар, қазіргі заманғы қорғасын батареяларының қауіпсіздік жүйесі ішінара литий-иондық аккумуляторларға қарағанда жақсырақ.Негізінде, ли-иондық жасушалардың қауіпті ақаулары туралы алаңдаушылық да негізсіз емес: Мысалы, анодта дендрит, яғни үшкір литий шөгінділері пайда болуы мүмкін. Олардың қысқа тұйықталуларды тудыруы және, осылайша, сонымен бірге термиялық қашуды тудыруы ықтималдығы (күшті, өздігінен жылдамдайтын жылу генерациясымен экзотермиялық реакция), әсіресе құрамында төмен сапалы ұяшық компоненттері бар литий жасушаларында берілген. Ең нашар жағдайда, бұл ақаудың көрші ұяшықтарға таралуы тізбекті реакцияға және батареядағы өртке әкелуі мүмкін.Дегенмен, тұтынушылардың көбеюі литий-ионды батареяларды күн батареялары ретінде пайдаланатындықтан, өндіріс көлемі көбірек өндірушілердің оқу әсерлері литий-ионды батареяларды сақтау өнімділігін одан әрі техникалық жақсартуға және литий-ионды батареяларды пайдалану қауіпсіздігін арттыруға, сондай-ақ шығындарды одан әрі төмендетуге әкеледі. . Ли-ионды аккумуляторлардың ағымдағы техникалық даму күйін келесі техникалық негізгі сандармен қорытындылауға болады:
| Қолданбалар | Үйдегі энергияны сақтау, телекоммуникация, UPS, Microgrid |
|---|---|
| Қолдану аймақтары | Максималды PV өзін-өзі тұтынуы, ең жоғары жүктемені ауыстыру, ең жоғары алқап режимі, желіден тыс |
| Тиімділік | 90% - 95% |
| Сақтау сыйымдылығы | 1 кВт-тан бірнеше МВт-қа дейін |
| Энергия тығыздығы | 100-200 Вт/сағ |
| Шығару уақыты | 1 сағаттан бірнеше күнге дейін |
| Өздігінен разряд жылдамдығы | жылына ~ 5% |
| Циклдердің уақыты | 3000-нан 10000-ға дейін (80% разрядта) |
| Инвестиция құны | кВт/сағ үшін 1000-нан 1500-ге дейін |
Литий-ионды күн батареяларының сақтау сыйымдылығы және құныЛитий-ионды күн батареясының құны әдетте қорғасын-қышқылды аккумуляторға қарағанда жоғары. Мысалы, сыйымдылығы бар қорғасын батареялары5 кВт/сағқазіргі уақытта номиналды қуаттылықтың бір киловатт сағатына орташа есеппен 800 доллар тұрады.Салыстырмалы литий жүйелері, керісінше, бір киловатт сағатына 1700 доллар тұрады. Дегенмен, ең арзан және ең қымбат жүйелер арасындағы таралу қорғасын жүйелеріне қарағанда айтарлықтай жоғары. Мысалы, 5 кВт/сағ литий батареялары да бір кВт/сағ үшін 1200 долларға қол жетімді.Сатып алудың жалпы құнының жоғары болуына қарамастан, литий-ионды күн батареялары жүйесінің сақталған киловатт сағатына арналған құны қызмет ету мерзімінің барлығына тиімдірек есептеледі, өйткені литий-ионды аккумуляторлар қорғасын-қышқылды аккумуляторларға қарағанда ұзақ қуат береді. белгілі бір уақыттан кейін ауыстырылады.Сондықтан, тұрғын батареяларды сақтау жүйесін сатып алғанда, сатып алудың жоғары құнынан қорықпау керек, бірақ әрқашан литий-ионды аккумулятордың экономикалық тиімділігін бүкіл қызмет ету мерзіміне және сақталған киловатт сағат санына байланыстыру керек.PV жүйелеріне арналған литий-ионды батареяларды сақтау жүйесінің барлық негізгі көрсеткіштерін есептеу үшін келесі формулаларды пайдалануға болады:1) Номиналды сыйымдылық * заряд циклдері = Теориялық сақтау сыйымдылығы.2) Теориялық сақтау сыйымдылығы * Тиімділік * Ағызу тереңдігі = Қолданылатын сақтау сыйымдылығы3) Сатып алу құны / Қолданылатын сақтау сыйымдылығы = Сақталған кВтсағ құны
| Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар | Литий-ионды батарея | |
| Номиналды сыйымдылық | 5 кВт/сағ | 5 кВт/сағ |
| Цикл өмірі | 3300 | 5800 |
| Теориялық сақтау сыйымдылығы | 16,500 кВт/сағ | 29 000 кВт/сағ |
| Тиімділік | 82% | 95% |
| Шығару тереңдігі | 65% | 90% |
| Қолданылатын сақтау сыйымдылығы | 8,795 кВт/сағ | 24,795 кВт/сағ |
| Сатып алу шығындары | 4000 доллар | 8500 доллар |
| КВт/сағ сақтау шығындары | $0,45/кВтсағ | $0,34/кВтсағ |
BSLBATT: Литий-ионды күн батареяларын өндірушіҚазіргі уақытта литий-иондық батареяларды өндірушілер мен жеткізушілер көп.BSLBATT литий-ионды күн батареяларыBYD, Nintec және CATL компанияларының A дәрежелі LiFePo4 ұяшықтарын пайдаланыңыз, оларды біріктіріңіз және әрбір жеке сақтау ұяшығының дұрыс және ақаусыз жұмысын қамтамасыз ету үшін фотоэлектрлік қуат сақтауға бейімделген зарядты басқару жүйесімен (батареяны басқару жүйесі) қамтамасыз етіңіз. сондай-ақ бүкіл жүйе.
Жіберу уақыты: 08 мамыр 2024 ж