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리튬이온 배터리의 기술, 장점, 비용

리튬 이온 배터리는 어떻게 작동하나요?납산 배터리에 비해 어떤 장점이 있나요?리튬이온 배터리 보관은 언제 성과를 거두나요?A 리튬 이온 배터리(약어: 리튬 이온 배터리 또는 Li-ion 배터리)은 전기화학 셀인 전해질은 물론 음극, 양극의 3상 모두에서 리튬 화합물을 기반으로 하는 축전지에 대한 일반적인 용어입니다.리튬 이온 배터리는 다른 유형의 배터리에 비해 비에너지가 높지만 과방전 및 과충전에 모두 역반응하므로 대부분의 응용 분야에서 전자 보호 회로가 필요합니다.리튬 이온 태양전지는 태양광 발전 시스템에서 전기를 충전했다가 필요에 따라 다시 방전합니다.오랫동안 납 배터리는 이러한 목적을 위한 이상적인 태양광 발전 솔루션으로 간주되었습니다.그러나 리튬 이온 배터리를 기반으로 하면 결정적인 이점이 있지만 구매 시 여전히 추가 비용이 발생하지만 목표 사용을 통해 회수됩니다.리튬이온전지의 기술적 구조와 에너지 저장 거동리튬 이온 배터리는 일반적인 구조에서 납축 배터리와 근본적으로 다르지 않습니다.전하 캐리어만 다릅니다. 배터리가 충전되면 리튬 이온은 배터리의 양극에서 음극으로 "이동"하고 배터리가 다시 방전될 때까지 거기에 "저장"된 상태로 유지됩니다.고품질 흑연 도체가 일반적으로 전극으로 사용됩니다.그러나 철 전도체 또는 코발트 전도체를 사용한 변형도 있습니다.사용되는 도체에 따라 리튬 이온 배터리의 전압이 달라집니다.리튬 이온 배터리에서는 리튬과 물이 격렬한 반응을 일으키기 때문에 전해질 자체에는 물이 없어야 합니다.이전 납축 배터리와 달리 최신 리튬 이온 배터리는 메모리 효과나 자가 방전이 거의 없으며 리튬 이온 배터리는 오랫동안 최대 전력을 유지합니다.리튬 이온 전력 저장 배터리는 일반적으로 화학 원소 망간, 니켈 및 코발트로 구성됩니다.코발트(화학 용어: 코발트)는 희귀 원소이므로 리튬 축전지 생산 비용을 더 비싸게 만듭니다.게다가 코발트는 환경에도 해롭다.따라서 코발트를 사용하지 않고 리튬이온 고전압 배터리용 양극재를 생산하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.납산 배터리에 비해 리튬 이온 배터리의 장점최신 리튬 이온 배터리를 사용하면 단순한 납축 배터리가 제공할 수 없는 여러 가지 장점이 있습니다.우선, 납축 배터리보다 수명이 훨씬 더 깁니다.리튬 이온 배터리는 거의 20년 동안 태양 에너지를 저장할 수 있습니다.충전 주기 횟수와 방전 깊이도 납 배터리보다 몇 배 더 큽니다.생산에 사용되는 다양한 재료로 인해 리튬 이온 배터리는 납 배터리보다 훨씬 가볍고 컴팩트합니다.따라서 설치 시 공간을 덜 차지합니다.리튬 이온 배터리는 자체 방전 측면에서도 더 나은 저장 특성을 갖습니다.또한, 환경적 측면을 잊어서는 안 됩니다. 납 배터리는 사용된 납으로 인해 생산 시 특별히 환경친화적이지 않기 때문입니다.리튬이온 배터리의 기술 주요 수치한편, 납 배터리는 장기간 사용되기 때문에 아직 최신형 리튬 이온 배터리에 비해 훨씬 더 의미 있는 장기 연구가 진행되고 있어 사용 및 관련 비용이 많이 발생한다는 점도 언급해야 합니다. 더 좋고 더 안정적으로 계산할 수도 있습니다.또한 최신 납 배터리의 안전 시스템은 부분적으로 리튬 이온 배터리보다 훨씬 우수합니다.원칙적으로 리튬 이온 전지의 위험한 결함에 대한 우려도 근거가 없습니다. 예를 들어, 뾰족한 리튬 침전물인 수지상 돌기가 양극에 형성될 수 있습니다.이로 인해 단락이 발생하여 궁극적으로 열 폭주(강력하고 자체 가속되는 열 발생을 통한 발열 반응)가 발생할 가능성은 특히 품질이 낮은 셀 구성 요소를 포함하는 리튬 셀에서 나타납니다.최악의 경우, 이 결함이 이웃 셀로 전파되면 연쇄 반응과 배터리 화재가 발생할 수 있습니다.그러나 점점 더 많은 고객이 리튬 이온 배터리를 태양 전지로 사용함에 따라 생산량이 많은 제조업체의 학습 효과는 리튬 이온 배터리의 저장 성능 및 작동 안전성에 대한 기술적 개선과 추가 비용 절감으로 이어집니다. .현재 리튬이온 배터리의 기술 개발 현황은 다음과 같은 주요 기술 수치로 요약할 수 있습니다.

리튬이온 배터리 기술 사양
응용 가정용 에너지 저장 장치, 통신, UPS, 마이크로그리드
응용분야 최대 PV 자체 소비량, 피크 부하 이동, 피크 밸리 모드, 독립형
능률 90% ~ 95%
저장 용량 1kW ~ 수MW
에너지 밀도 100~200Wh/kg
방전 시간 1시간 ~ 며칠
자가방전율 연간 ~ 5%
주기 시간 3000~10000(80% 방전시)
투자비용 kWh당 1,000~1,500

리튬이온 태양전지의 저장용량과 가격리튬이온 태양전지의 가격은 일반적으로 납축전지의 가격보다 높습니다.예를 들어, 용량이 다음과 같은 납 배터리입니다.5kWh현재 공칭 용량의 킬로와트시당 평균 800달러의 비용이 듭니다.반면, 유사한 리튬 시스템의 가격은 킬로와트시당 1,700달러입니다.그러나 가장 저렴한 시스템과 가장 비싼 시스템 간의 스프레드는 리드 시스템보다 훨씬 높습니다.예를 들어, 5kWh 리튬 배터리도 kWh당 1,200달러에 구입할 수 있습니다.그러나 일반적으로 구매 비용이 높음에도 불구하고 리튬 이온 배터리 시스템의 저장된 킬로와트시당 비용은 전체 서비스 수명에 걸쳐 더 유리하게 계산됩니다. 일정 기간이 지나면 교체됩니다.따라서 가정용 배터리 저장 시스템을 구매할 때 높은 구매 비용을 두려워해서는 안 되며, 항상 리튬 이온 배터리의 경제적 효율성을 전체 서비스 수명 및 저장된 킬로와트시 수와 연관시켜야 합니다.다음 공식을 사용하여 PV 시스템용 리튬 이온 배터리 저장 시스템의 모든 주요 수치를 계산할 수 있습니다.1) 공칭 용량 * 충전 주기 = 이론적인 저장 용량.2) 이론적인 저장용량 * 효율 * 방전심도 = 사용가능한 저장용량3) 구매 비용 / 사용 가능한 저장 용량 = 저장 kWh 당 비용

저장된 kWh당 비용을 기준으로 납 배터리와 리튬 이온 배터리를 비교하는 계산 예
납산 배터리 리튬 이온 배터리
공칭 용량 5kWh 5kWh
사이클 수명 3300 5800
이론적인 저장 용량 16,500kWh 29.000kWh
능률 82% 95%
방전 깊이 65% 90%
사용 가능한 저장 용량 8.795kWh 24.795kWh
취득 비용 4,000달러 8,500달러
kWh당 저장 비용 $0,45 / kWh $0,34/kWh

BSLBATT: 리튬이온 태양전지 제조업체현재 리튬이온 배터리 제조업체와 공급업체는 많습니다.BSLBATT 리튬이온 태양전지BYD, Nintec, CATL의 A급 LiFePo4 셀을 사용하고 이를 결합한 후 태양광 발전 저장 장치에 적합한 충전 제어 시스템(배터리 관리 시스템)을 제공하여 각 개별 저장 셀의 적절하고 문제 없는 작동을 보장합니다. 전체 시스템도 마찬가지다.


게시 시간: 2024년 5월 8일