Bagaimanakah bateri litium-ion berfungsi? Apakah kelebihannya berbanding bateri asid plumbum? Bilakah storan bateri litium-ion membuahkan hasil?A bateri litium-ion(pendek: bateri lithiumion atau bateri Li-ion) ialah istilah generik untuk penumpuk berdasarkan sebatian litium dalam ketiga-tiga fasa, dalam elektrod negatif, dalam elektrod positif dan juga dalam elektrolit, sel elektrokimia. Bateri litium-ion mempunyai tenaga khusus yang tinggi berbanding jenis bateri lain, tetapi memerlukan litar perlindungan elektronik dalam kebanyakan aplikasi, kerana ia bertindak balas dengan buruk kepada kedua-dua nyahcas dalam dan cas berlebihan.Bateri solar litium ion dicas dengan elektrik daripada sistem fotovoltaik dan dinyahcas semula seperti yang diperlukan. Untuk masa yang lama, bateri plumbum dianggap sebagai penyelesaian kuasa solar yang ideal untuk tujuan ini. Walau bagaimanapun, berdasarkan bateri litium-ion mempunyai kelebihan yang menentukan, walaupun pembelian masih dikaitkan dengan kos tambahan, yang bagaimanapun, diperoleh semula melalui penggunaan yang disasarkan.Struktur Teknikal dan Kelakuan Penyimpanan Tenaga Bateri Litium-ionBateri litium-ion tidak berbeza secara asas daripada bateri asid plumbum dalam struktur amnya. Hanya pembawa cas berbeza: Apabila bateri dicas, ion litium "berhijrah" dari elektrod positif ke elektrod negatif bateri dan kekal "disimpan" di sana sehingga bateri dinyahcas semula. Konduktor grafit berkualiti tinggi biasanya digunakan sebagai elektrod. Walau bagaimanapun, terdapat juga varian dengan konduktor besi atau kobalt konduktor.Bergantung pada konduktor yang digunakan, bateri litium-ion akan mempunyai voltan yang berbeza. Elektrolit itu sendiri mestilah bebas air dalam bateri litium-ion kerana litium dan air mencetuskan tindak balas yang ganas. Berbeza dengan pendahulu asid plumbumnya, bateri litium-ion moden (hampir) tiada kesan ingatan atau nyahcas sendiri, dan bateri litium-ion mengekalkan kuasa penuhnya untuk masa yang lama.Bateri simpanan kuasa litium-ion biasanya terdiri daripada unsur kimia mangan, nikel dan kobalt. Kobalt (istilah kimia: kobalt) adalah unsur yang jarang berlaku dan oleh itu menjadikan pengeluaran bateri simpanan Li lebih mahal. Di samping itu, kobalt berbahaya kepada alam sekitar. Oleh itu, terdapat pelbagai usaha penyelidikan untuk menghasilkan bahan katod untuk bateri litium-ion voltan tinggi tanpa kobalt.Kelebihan Bateri Litium-ion Berbanding Bateri Asid Plumbum◎Penggunaan bateri litium-ion moden membawa bersamanya beberapa kelebihan yang tidak dapat diberikan oleh bateri asid plumbum mudah.◎Untuk satu perkara, mereka mempunyai hayat perkhidmatan yang lebih lama daripada bateri asid plumbum. Bateri litium-ion mampu menyimpan tenaga suria untuk tempoh hampir 20 tahun.◎Bilangan kitaran pengecasan dan kedalaman nyahcas juga berkali ganda lebih besar daripada bateri plumbum.◎Disebabkan oleh bahan yang berbeza yang digunakan dalam pengeluaran, bateri litium-ion juga jauh lebih ringan daripada bateri plumbum dan lebih padat. Oleh itu, mereka mengambil sedikit ruang semasa pemasangan.◎Bateri litium-ion juga mempunyai sifat penyimpanan yang lebih baik dari segi nyahcas sendiri.◎Di samping itu, seseorang tidak boleh melupakan aspek alam sekitar: Kerana bateri plumbum tidak begitu mesra alam dalam pengeluarannya kerana plumbum yang digunakan.Angka Utama Teknikal Bateri Litium-ionSebaliknya, perlu juga dinyatakan bahawa, disebabkan oleh tempoh penggunaan bateri plumbum yang lama, terdapat kajian jangka panjang yang lebih bermakna daripada bateri litium-ion yang masih sangat baru, supaya penggunaannya dan kos yang berkaitan. juga boleh dikira dengan lebih baik dan lebih dipercayai. Selain itu, sistem keselamatan bateri plumbum moden sebahagiannya lebih baik daripada bateri litium-ion.Pada dasarnya, kebimbangan tentang kecacatan berbahaya dalam sel ion li juga tidak berasas: Contohnya, dendrit, iaitu mendapan litium runcing, boleh terbentuk pada anod. Kebarangkalian bahawa ini kemudiannya mencetuskan litar pintas, dan dengan itu akhirnya juga menyebabkan pelarian haba (tindak balas eksotermik dengan penjanaan haba yang kuat dan pecutan sendiri), khususnya diberikan dalam sel litium yang mengandungi komponen sel berkualiti rendah. Dalam kes yang paling teruk, penyebaran kerosakan ini ke sel jiran boleh menyebabkan tindak balas berantai dan kebakaran dalam bateri.Walau bagaimanapun, apabila semakin ramai pelanggan menggunakan bateri litium-ion sebagai bateri solar, kesan pembelajaran pengeluar dengan kuantiti pengeluaran yang lebih besar juga membawa kepada peningkatan teknikal lagi prestasi penyimpanan dan keselamatan operasi yang lebih tinggi bagi bateri litium-ion dan juga pengurangan kos selanjutnya . Status pembangunan teknikal semasa bateri Li-ion boleh diringkaskan dalam angka penting teknikal berikut:
Aplikasi | Storan Tenaga Rumah, Telekom, UPS, Microgrid |
---|---|
Kawasan Permohonan | Penggunaan Sendiri PV Maksimum, Anjakan Beban Puncak, Mod Lembah Puncak, Luar grid |
Kecekapan | 90% hingga 95% |
Kapasiti Storan | 1 kW kepada beberapa MW |
Ketumpatan tenaga | 100 hingga 200 Wj/kg |
Masa pelepasan | 1 jam hingga beberapa hari |
Kadar pelepasan diri | ~ 5% setahun |
Masa kitaran | 3000 hingga 10000 (pada pelepasan 80%) |
Kos pelaburan | 1,000 hingga 1,500 setiap kWj |
Kapasiti Penyimpanan dan Kos Bateri Suria Litium-ionKos bateri solar litium-ion biasanya lebih tinggi daripada bateri asid plumbum. Contohnya, bateri plumbum dengan kapasiti5 kWjpada masa ini kos purata 800 dolar setiap kilowatt jam kapasiti nominal.Sistem litium yang setanding, sebaliknya, berharga 1,700 dolar setiap kilowatt jam. Walau bagaimanapun, sebaran antara sistem termurah dan paling mahal adalah jauh lebih tinggi daripada sistem plumbum. Sebagai contoh, bateri litium dengan 5 kWj juga tersedia dengan harga serendah 1,200 dolar setiap kWj.Walaupun kos pembelian secara amnya lebih tinggi, bagaimanapun, kos sistem bateri solar litium-ion bagi setiap jam kilowatt yang disimpan adalah lebih baik dikira sepanjang hayat perkhidmatan, kerana bateri litium-ion memberikan kuasa lebih lama daripada bateri asid plumbum, yang mempunyai untuk diganti selepas tempoh masa tertentu.Oleh itu, apabila membeli sistem penyimpanan bateri kediaman, seseorang tidak boleh takut dengan kos pembelian yang lebih tinggi, tetapi mesti sentiasa mengaitkan kecekapan ekonomi bateri lithium-ion dengan keseluruhan hayat perkhidmatan dan bilangan jam kilowatt yang disimpan.Formula berikut boleh digunakan untuk mengira semua angka utama sistem penyimpanan bateri lithium-ion untuk sistem PV:1) Kapasiti nominal * kitaran cas = Kapasiti penyimpanan teori.2) Kapasiti storan teoritikal * Kecekapan * Kedalaman nyahcas = Kapasiti storan boleh guna3) Kos pembelian / Kapasiti storan boleh guna = Kos setiap kWj yang disimpan
Bateri asid plumbum | Bateri Litium ion | |
Kapasiti nominal | 5 kWj | 5 kWj |
Kitaran hidup | 3300 | 5800 |
Kapasiti penyimpanan teori | 16.500 kWj | 29.000 kWj |
Kecekapan | 82% | 95% |
Kedalaman pelepasan | 65% | 90% |
Kapasiti storan yang boleh digunakan | 8.795 kWj | 24.795 kWj |
Kos pemerolehan | 4.000 dolar | 8.500 dolar |
Kos penyimpanan setiap kWj | $0.45 / kWj | $0.34/ kWj |
BSLBATT: Pengeluar bateri Litium-ion SolarPada masa ini terdapat banyak pengeluar dan pembekal bateri lithium-ion.Bateri solar litium-ion BSLBATTgunakan sel LiFePo4 gred A daripada BYD, Nintec dan CATL, gabungkan mereka, dan sediakan mereka dengan sistem kawalan cas (sistem pengurusan bateri) yang disesuaikan dengan storan kuasa fotovoltaik untuk memastikan operasi yang betul dan bebas masalah bagi setiap sel storan individu sebagai serta keseluruhan sistem.
Masa siaran: Mei-08-2024