Вести

Технологија, предности и трошоци на литиум-јонските батерии

Како работи литиум-јонската батерија?Какви предности има во однос на оловно-киселинската батерија?Кога се исплати складирањето на литиум-јонска батерија?A литиум-јонска батерија(кратко: литиумска батерија или Li-ion батерија) е генерички термин за акумулатори базирани на соединенија на литиум во сите три фази, во негативната електрода, во позитивната електрода како и во електролитот, електрохемиската ќелија.Литиум-јонската батерија има висока специфична енергија во споредба со другите типови батерии, но бара електронски кола за заштита во повеќето апликации, бидејќи тие реагираат негативно и на длабоко празнење и на преполнување.Литиум-јонските соларни батерии се полнат со електрична енергија од фотоволтаичниот систем и повторно се испразнуваат по потреба.Долго време, оловните батерии се сметаа за идеално решение за соларна енергија за оваа намена.Сепак, заснованите на литиум-јонски батерии имаат одлучувачки предности, иако купувањето сè уште е поврзано со дополнителни трошоци, кои, сепак, се надоместуваат преку насочена употреба.Техничка структура и однесување за складирање енергија на литиум-јонските батерииЛитиум-јонските батерии не се разликуваат суштински од оловните батерии по нивната општа структура.Само носачот на полнење е различен: кога батеријата се полни, јоните на литиум „мигрираат“ од позитивната електрода до негативната електрода на батеријата и остануваат „зачувани“ таму додека батеријата повторно не се испразни.Како електроди обично се користат висококвалитетни графитни проводници.Сепак, постојат и варијанти со железни спроводници или кобалтни спроводници.Во зависност од користените проводници, литиум-јонските батерии ќе имаат различни напони.Самиот електролит мора да биде без вода во литиум-јонска батерија бидејќи литиумот и водата предизвикуваат насилна реакција.За разлика од нивните претходници со оловна киселина, модерните литиум-јонски батерии немаат (речиси) никакви мемориски ефекти или само-празнења, а литиум-јонските батерии ја задржуваат целосната моќност долго време.Литиум-јонските батерии за складирање на енергија обично се состојат од хемиски елементи манган, никел и кобалт.Кобалтот (хемиски термин: кобалт) е редок елемент и затоа го поскапува производството на батерии за складирање Li.Покрај тоа, кобалтот е штетен за животната средина.Затоа, постојат повеќе истражувачки напори за производство на катоден материјал за литиум-јонски високонапонски батерии без кобалт.Предности на литиум-јонските батерии над оловните батерииУпотребата на модерни литиум-јонски батерии носи со себе голем број на предности кои едноставните оловно-киселински батерии не можат да ги испорачаат.Како прво, тие имаат многу подолг работен век од оловните батерии.Литиум-јонската батерија е способна да складира сончева енергија во период од речиси 20 години.Бројот на циклуси на полнење и длабочината на празнење е исто така многу пати поголем отколку кај оловните батерии.Поради различните материјали што се користат во производството, литиум-јонските батерии се исто така многу полесни од оловните и покомпактни.Затоа, тие заземаат помалку простор за време на инсталацијата.Литиум-јонските батерии имаат и подобри својства за складирање во смисла на само-празнење.Освен тоа, не смее да се заборави и еколошкиот аспект: бидејќи оловните батерии не се особено еколошки при нивното производство поради употребеното олово.Технички клучни фигури на литиум-јонските батерииОд друга страна, мора да се спомене и дека, поради долгиот период на употреба на оловните батерии, постојат многу позначајни долгорочни студии отколку за сè уште многу новите литиум-јонски батерии, така што нивната употреба и придружните трошоци може да се пресметаат и подобро и посигурно.Покрај тоа, безбедносниот систем на модерните оловни батерии е делумно подобар од оној на литиум-јонските батерии.Во принцип, загриженоста за опасните дефекти во лијонските ќелии исто така не е неоснована: на пример, на анодата може да се формираат дендрити, т.е. зашилени наслаги на литиум.Веројатноста дека тие потоа предизвикуваат кратки споеви, и на крајот, исто така, предизвикуваат термички бегство (егзотермичка реакција со силно, само-забрзувачко генерирање топлина), особено е дадена во литиумските ќелии кои содржат нискоквалитетни клеточни компоненти.Во најлош случај, ширењето на оваа грешка во соседните ќелии може да доведе до верижна реакција и пожар во батеријата.Меѓутоа, како што се повеќе клиенти користат литиум-јонски батерии како соларни батерии, ефектите од учењето на производителите со поголеми производствени количини, исто така, доведуваат до дополнителни технички подобрувања на перформансите на складирање и поголема оперативна безбедност на литиум-јонските батерии, а исто така дополнително намалување на трошоците. .Тековниот статус на технички развој на Li-ion батериите може да се сумира во следните технички клучни фигури:

Технички спецификации за литиум-јонска батерија
Апликации Домашно складирање на енергија, Телеком, UPS, Микромрежа
Области за примена Максимална само-потрошувачка на PV, Менување на максимално оптоварување, режим на врвна долина, надвор од мрежа
Ефикасност 90% до 95%
Капацитет за складирање 1 kW до неколку MW
Густина на енергија 100 до 200 Wh/kg
Време на празнење 1 час до неколку дена
Стапка на само-празнење ~ 5% годишно
Време на циклуси 3000 до 10000 (со 80% празнење)
Инвестициски трошок 1.000 до 1.500 по kWh

Капацитет на складирање и трошоци за литиум-јонски соларни батерииЦената на литиум-јонската соларна батерија е генерално повисока од онаа на оловната батерија.На пример, оловни батерии со капацитет од5 kWhмоментално чинат во просек 800 долари за киловат час номинален капацитет.Споредливите литиумски системи, пак, чинат 1.700 долари за киловат час.Сепак, ширењето помеѓу најевтините и најскапите системи е значително поголемо отколку кај оловните системи.На пример, литиумските батерии со 5 kWh се исто така достапни за само 1.200 долари за kWh.И покрај генерално повисоките трошоци за купување, сепак, цената на литиум-јонскиот соларен батериски систем по складиран киловат час е поповолна пресметана во текот на целиот работен век, бидејќи литиум-јонските батерии обезбедуваат енергија подолго од оловните батерии, кои имаат да се замени по одреден временски период.Затоа, при купувањето на резиденцијален систем за складирање батерии, не смее да се плаши од повисоките трошоци за купување, туку секогаш мора да ја поврзе економската ефикасност на литиум-јонската батерија со целиот работен век и бројот на складирани киловат часови.Следниве формули може да се користат за пресметување на сите клучни бројки на системот за складирање на литиум-јонски батерии за PV системи:1) Номинален капацитет * циклуси на полнење = Теоретски капацитет за складирање.2) Теоретски капацитет за складирање * Ефикасност * Длабочина на празнење = Употреблив капацитет за складирање3) Трошоци за набавка / Употреблив капацитет за складирање = Цена по складиран kWh

Пример пресметка за споредување на оловни и литиум-јонски батерии врз основа на цена по складиран kWh
Оловно-киселински батерии Литиум-јонска батерија
Номинален капацитет 5 kWh 5 kWh
Циклус живот 3300 5800
Теоретски капацитет за складирање 16.500 kWh 29.000 kWh
Ефикасност 82% 95%
Длабочина на празнење 65% 90%
Употреблив капацитет за складирање 8.795 kWh 24.795 kWh
Трошоци за стекнување 4.000 долари 8.500 долари
Трошоци за складирање по kWh 0,45 $ / kWh 0,34 $/ kWh

BSLBATT: Производител на литиум-јонски соларни батерииВо моментов има многу производители и добавувачи на литиум-јонски батерии.BSLBATT литиум-јонски соларни батериикористете LiFePo4 ќелии од А-степен од BYD, Nintec и CATL, комбинирајте ги и обезбедете им систем за контрола на полнењето (систем за управување со батерии) прилагоден за складирање на фотоволтаично енергија за да обезбеди правилно и без проблеми функционирање на секоја поединечна ќелија за складирање како како и целиот систем.


Време на објавување: мај-08-2024 година