Balita

Teknolohiya, Mga Bentahe, at Mga Gastos ng Lithium-ion Baterya

Paano gumagana ang baterya ng lithium-ion?Ano ang mga pakinabang nito sa lead-acid na baterya?Kailan magbabayad ang isang imbakan ng baterya ng lithium-ion?A baterya ng lithium-ion(maikli: lithiumion na baterya o Li-ion na baterya) ay ang generic na termino para sa mga nagtitipon batay sa mga lithium compound sa lahat ng tatlong yugto, sa negatibong elektrod, sa positibong elektrod pati na rin sa electrolyte, ang electrochemical cell.Ang Lithium-ion na baterya ay may mataas na partikular na enerhiya kumpara sa iba pang mga uri ng mga baterya, ngunit nangangailangan ng mga electronic protection circuit sa karamihan ng mga application, dahil masama ang reaksyon ng mga ito sa parehong malalim na discharge at overcharge.Ang mga Lithium ion solar na baterya ay sinisingil ng kuryente mula sa photovoltaic system at muling idini-discharge kung kinakailangan.Sa loob ng mahabang panahon, ang mga lead na baterya ay itinuturing na perpektong solusyon sa solar power para sa layuning ito.Gayunpaman, batay sa mga baterya ng lithium-ion ay may mga mapagpasyang pakinabang, kahit na ang pagbili ay nauugnay pa rin sa mga karagdagang gastos, na, gayunpaman, ay nabawi sa pamamagitan ng naka-target na paggamit.Teknikal na Istraktura at Pag-uugali sa Pag-iimbak ng Enerhiya ng Mga Baterya ng Lithium-ionAng mga baterya ng Lithium-ion ay hindi naiiba sa mga lead-acid na baterya sa kanilang pangkalahatang istraktura.Tanging ang charge carrier lang ang naiiba: Kapag ang baterya ay na-charge, ang mga lithium ions ay "lumilipat" mula sa positibong electrode patungo sa negatibong electrode ng baterya at mananatiling "naka-imbak" doon hanggang sa ma-discharge muli ang baterya.Ang mataas na kalidad na mga konduktor ng grapayt ay karaniwang ginagamit bilang mga electrodes.Gayunpaman, mayroon ding mga variant na may mga iron conductor o cobalt conductor.Depende sa mga konduktor na ginamit, ang mga baterya ng lithium-ion ay magkakaroon ng iba't ibang boltahe.Ang electrolyte mismo ay dapat na walang tubig sa isang lithium-ion na baterya dahil ang lithium at tubig ay nag-trigger ng isang marahas na reaksyon.Sa kaibahan sa kanilang mga lead-acid predecessors, ang mga modernong lithium-ion na baterya ay (halos) walang memory effect o self-discharges, at ang mga lithium-ion na baterya ay nagpapanatili ng kanilang buong lakas sa loob ng mahabang panahon.Ang mga baterya ng Lithium-ion power storage ay karaniwang binubuo ng mga kemikal na elemento na manganese, nickel at cobalt.Ang Cobalt (katawagang kemikal: cobalt) ay isang bihirang elemento at samakatuwid ay ginagawang mas mahal ang produksyon ng mga baterya ng Li na imbakan.Bilang karagdagan, ang kobalt ay nakakapinsala sa kapaligiran.Samakatuwid, maraming pagsisikap sa pananaliksik upang makagawa ng materyal na cathode para sa mga bateryang may mataas na boltahe ng lithium-ion na walang cobalt.Mga Bentahe ng Lithium-ion Baterya Kumpara sa Lead-acid BateryaAng paggamit ng mga modernong lithium-ion na baterya ay nagdadala ng ilang mga pakinabang na hindi maibibigay ng mga simpleng lead-acid na baterya.Sa isang bagay, mayroon silang mas mahabang buhay ng serbisyo kaysa sa mga lead-acid na baterya.Ang isang lithium-ion na baterya ay may kakayahang mag-imbak ng solar power sa loob ng halos 20 taon.Ang bilang ng mga cycle ng pag-charge at ang lalim ng discharge ay marami ring beses na mas malaki kaysa sa mga lead na baterya.Dahil sa iba't ibang materyales na ginagamit sa produksyon, ang mga baterya ng lithium-ion ay mas magaan din kaysa sa mga lead na baterya at mas compact.Sila, samakatuwid, ay kumukuha ng mas kaunting espasyo sa panahon ng pag-install.Ang mga bateryang Lithium-ion ay mayroon ding mas mahusay na mga katangian ng pag-iimbak sa mga tuntunin ng self-discharge.Bilang karagdagan, hindi dapat kalimutan ng isa ang aspeto ng kapaligiran: Dahil ang mga lead na baterya ay hindi partikular na kapaligiran friendly sa kanilang produksyon dahil sa lead na ginamit.Teknikal na Key Figure ng Lithium-ion BateryaSa kabilang banda, dapat ding banggitin na, dahil sa mahabang panahon ng paggamit ng mga lead na baterya, mayroong mas makabuluhang pangmatagalang pag-aaral kaysa sa napakabagong mga baterya ng lithium-ion, upang ang kanilang paggamit at mga nauugnay na gastos maaari ding kalkulahin nang mas mahusay at mas mapagkakatiwalaan.Bilang karagdagan, ang sistema ng kaligtasan ng mga modernong lead na baterya ay higit na mas mahusay kaysa sa mga lithium-ion na baterya.Sa prinsipyo, ang pag-aalala tungkol sa mga mapanganib na depekto sa mga selula ng li ion ay hindi rin walang batayan: Halimbawa, ang mga dendrite, ibig sabihin, ang mga matulis na deposito ng lithium, ay maaaring mabuo sa anode.Ang posibilidad na ang mga ito ay mag-trigger ng mga short circuit, at sa huli ay magdulot din ng thermal runaway (isang exothermic reaction na may malakas, self-accelerating heat generation), ay partikular na ibinibigay sa mga lithium cell na naglalaman ng mababang kalidad na mga bahagi ng cell.Sa pinakamasamang kaso, ang pagpapalaganap ng fault na ito sa mga kalapit na cell ay maaaring humantong sa isang chain reaction at sunog sa baterya.Gayunpaman, habang parami nang parami ang gumagamit ng mga baterya ng lithium-ion bilang mga solar na baterya, ang mga epekto ng pagkatuto ng mga tagagawa na may mas malaking dami ng produksyon ay humahantong din sa karagdagang teknikal na mga pagpapabuti ng pagganap ng imbakan at mas mataas na kaligtasan sa pagpapatakbo ng mga baterya ng lithium-ion at pati na rin ang karagdagang mga pagbawas sa gastos .Ang kasalukuyang katayuan ng teknikal na pag-unlad ng mga bateryang Li-ion ay maaaring ibuod sa mga sumusunod na teknikal na pangunahing numero:

Mga Teknikal na Detalye ng Baterya ng Lithium-ion
Mga aplikasyon Imbakan ng Enerhiya sa Bahay, Telecom, UPS, Microgrid
Mga Lugar ng Application Maximum PV Self-Consumption, Peak Load Shifting, Peak Valley Mode, Off-grid
Kahusayan 90% hanggang 95%
Kapasidad ng Imbakan 1 kW hanggang ilang MW
Densidad ng enerhiya 100 hanggang 200 Wh/kg
Oras ng paglabas 1 oras hanggang ilang araw
Rate ng self-discharge ~ 5% bawat taon
Oras ng mga cycle 3000 hanggang 10000 (sa 80% discharge)
Gastos sa pamumuhunan 1,000 hanggang 1,500 bawat kWh

Kapasidad ng Imbakan at Mga Gastos ng Lithium-ion Solar BateryaAng halaga ng isang lithium-ion solar na baterya ay karaniwang mas mataas kaysa sa isang lead-acid na baterya.Halimbawa, ang mga lead na baterya na may kapasidad na5 kWhkasalukuyang nagkakahalaga ng average na 800 dolyar kada kilowatt hour ng nominal na kapasidad.Ang mga maihahambing na sistema ng lithium, sa kabilang banda, ay nagkakahalaga ng 1,700 dolyar kada kilowatt hour.Gayunpaman, ang spread sa pagitan ng pinakamurang at pinakamahal na mga system ay mas mataas kaysa sa mga lead system.Halimbawa, ang mga bateryang lithium na may 5 kWh ay available din sa halagang kasing liit ng 1,200 dolyar bawat kWh.Sa kabila ng karaniwang mas mataas na mga gastos sa pagbili, gayunpaman, ang halaga ng isang lithium-ion solar battery system sa bawat naka-imbak na kilowatt hour ay mas paborableng kalkulahin sa buong buhay ng serbisyo, dahil ang mga lithium-ion na baterya ay nagbibigay ng kapangyarihan nang mas mahaba kaysa sa mga lead-acid na baterya, na mayroong na papalitan pagkatapos ng isang tiyak na tagal ng panahon.Samakatuwid, kapag bumibili ng isang residential na sistema ng imbakan ng baterya, ang isa ay hindi dapat matakot sa mas mataas na mga gastos sa pagbili, ngunit dapat palaging iugnay ang pang-ekonomiyang kahusayan ng isang lithium-ion na baterya sa buong buhay ng serbisyo at bilang ng mga nakaimbak na kilowatt na oras.Ang mga sumusunod na formula ay maaaring gamitin upang kalkulahin ang lahat ng mga pangunahing numero ng isang lithium-ion battery storage system para sa mga PV system:1) Nominal na kapasidad * mga siklo ng pagsingil = Theoretical na kapasidad ng imbakan.2) Theoretical storage capacity * Efficiency * Lalim ng discharge = Nagagamit na storage capacity3) Gastos sa pagbili / Magagamit na kapasidad ng imbakan = Gastos sa bawat nakaimbak na kWh

Halimbawa ng pagkalkula ng paghahambing ng mga lead at lithium-ion na baterya batay sa cost per kWh na nakaimbak
Lead-acid na Baterya Baterya ng Lithium ion
Nominal kapasidad 5 kWh 5 kWh
Ikot ng buhay 3300 5800
Teoretikal na kapasidad ng imbakan 16.500 kWh 29.000 kWh
Kahusayan 82% 95%
Lalim ng discharge 65% 90%
Magagamit na kapasidad ng imbakan 8.795 kWh 24.795 kWh
Mga gastos sa pagkuha 4,000 dolyares 8.500 dolyares
Mga gastos sa pag-iimbak bawat kWh $0,45 / kWh $0,34/ kWh

BSLBATT: Manufacturer ng Lithium-ion Solar na mga bateryaSa kasalukuyan ay maraming mga tagagawa at mga supplier ng mga baterya ng lithium-ion.BSLBATT lithium-ion solar na bateryagumamit ng A-grade na LiFePo4 cell mula sa BYD, Nintec, at CATL, pagsamahin ang mga ito, at bigyan sila ng charge control system (batery management system) na inangkop sa photovoltaic power storage upang matiyak ang maayos at walang problemang operasyon ng bawat indibidwal na storage cell bilang pati na rin ang buong sistema.


Oras ng post: May-08-2024