Lityum iyon pil nasıl çalışır? Kurşun asitli aküye göre ne gibi avantajları var? Lityum iyon pil depolaması ne zaman işe yarar?A lityum iyon pil(kısa: lityum iyon pil veya Li-iyon pil), negatif elektrotta, pozitif elektrotta ve ayrıca elektrolitte, elektrokimyasal hücrede, her üç fazda da lityum bileşiklerini temel alan akümülatörler için genel bir terimdir. Lityum-iyon piller, diğer pil türlerine göre yüksek özgül enerjiye sahiptir ancak hem derin deşarja hem de aşırı şarja olumsuz tepki verdikleri için çoğu uygulamada elektronik koruma devreleri gerektirir.Lityum iyon güneş pilleri, fotovoltaik sistemden gelen elektrikle şarj edilir ve gerektiğinde tekrar deşarj edilir. Uzun bir süre kurşun pillerin bu amaç için ideal güneş enerjisi çözümü olduğu düşünüldü. Bununla birlikte,lityum-iyon pillere dayanan pillerin belirleyici avantajları vardır, ancak satın alma hala ek maliyetlerle ilişkili olsa da, bunlar hedeflenen kullanımla telafi edilmektedir.Lityum İyon Pillerin Teknik Yapısı ve Enerji Depolama DavranışıLityum-iyon piller genel yapıları itibariyle kurşun-asit pillerden temel olarak farklı değildir. Yalnızca şarj taşıyıcısı farklıdır: Akü şarj edildiğinde, lityum iyonları akünün pozitif elektrotundan negatif elektroduna "geçer" ve akü tekrar deşarj olana kadar orada "depolanır". Yüksek kaliteli grafit iletkenler genellikle elektrot olarak kullanılır. Ancak demir iletkenli veya kobalt iletkenli çeşitleri de mevcuttur.Kullanılan iletkenlere bağlı olarak lityum iyon piller farklı voltajlara sahip olacaktır. Lityum ve su şiddetli bir reaksiyonu tetiklediğinden, lityum iyon pildeki elektrolitin su içermemesi gerekir. Kurşun asitli öncüllerinin aksine, modern lityum iyon pillerde (neredeyse) hafıza etkisi veya kendi kendine deşarj olmaz ve lityum iyon piller tam güçlerini uzun süre korur.Lityum-iyon güç depolama pilleri genellikle manganez, nikel ve kobalt kimyasal elementlerinden oluşur. Kobalt (kimyasal terimi: kobalt) nadir bulunan bir elementtir ve bu nedenle Li şarjlı pillerin üretimini daha pahalı hale getirir. Ayrıca kobalt çevreye zararlıdır. Bu nedenle, kobalt içermeyen lityum iyon yüksek voltajlı piller için katot malzemesi üretmeye yönelik çok sayıda araştırma çalışması bulunmaktadır.Lityum İyon Pillerin Kurşun Asit Pillere Göre Avantajları◎Modern lityum-iyon pillerin kullanımı, basit kurşun-asit pillerin sağlayamayacağı birçok avantajı da beraberinde getiriyor.◎Öncelikle kurşun-asit akülere göre çok daha uzun hizmet ömrüne sahiptirler. Bir lityum iyon pil, güneş enerjisini yaklaşık 20 yıl boyunca depolayabilir.◎Şarj çevrimi sayısı ve deşarj derinliği de kurşun akülere göre kat kat fazladır.◎Üretimde kullanılan malzemelerin farklı olması nedeniyle lityum iyon piller kurşun pillere göre çok daha hafif ve daha kompakttır. Bu nedenle kurulum sırasında daha az yer kaplarlar.◎Lityum-iyon piller ayrıca kendi kendine deşarj olması açısından daha iyi depolama özelliklerine sahiptir.◎Ayrıca çevre boyutunu da unutmamak gerekir: Çünkü kurşun akülerin üretimleri, kullanılan kurşun nedeniyle pek çevre dostu değildir.Lityum İyon Pillerin Teknik Anahtar RakamlarıÖte yandan şunu da belirtmek gerekir ki, kurşun pillerin uzun süreli kullanımı nedeniyle, henüz çok yeni olan lityum iyon pillere göre çok daha anlamlı uzun vadeli çalışmalar vardır, dolayısıyla bunların kullanımı ve buna bağlı maliyetler de göz önünde bulundurulmalıdır. daha iyi ve daha güvenilir bir şekilde hesaplanabilir. Ayrıca modern kurşun akülerin güvenlik sistemi kısmen lityum iyon akülerden bile daha iyidir.Prensip olarak, lityum iyon hücrelerindeki tehlikeli kusurlara ilişkin endişeler de yersiz değildir: Örneğin, anot üzerinde dendritler, yani sivri uçlu lityum birikintileri oluşabilir. Bunların daha sonra kısa devreleri tetiklemesi ve dolayısıyla sonuçta termal bir kaçağa (güçlü, kendi kendine hızlanan ısı üretimi ile ekzotermik bir reaksiyon) neden olması olasılığı özellikle düşük kaliteli hücre bileşenleri içeren lityum hücrelerde verilmektedir. En kötü durumda, bu arızanın komşu hücrelere yayılması zincirleme reaksiyona ve aküde yangına yol açabilir.Bununla birlikte, giderek daha fazla müşteri lityum iyon pilleri güneş pili olarak kullandıkça, daha büyük üretim miktarlarına sahip üreticilerin öğrenme etkileri aynı zamanda depolama performansında daha fazla teknik iyileştirmeye ve lityum iyon pillerin daha yüksek operasyonel güvenliğine ve ayrıca maliyetlerin daha da azalmasına yol açmaktadır. . Li-ion pillerin mevcut teknik gelişme durumu aşağıdaki teknik önemli rakamlarla özetlenebilir:
| Uygulamalar | Ev Enerji Depolama, Telekom, UPS, Mikro Şebeke |
|---|---|
| Uygulama Alanları | Maksimum PV Öz Tüketimi, Pik Yük Kaydırma, Peak Valley Modu, Şebekeden Bağımsız |
| Yeterlik | %90 ila %95 |
| Depolama Kapasitesi | 1 kW'tan birkaç MW'a kadar |
| Enerji yoğunluğu | 100 ila 200 Wh/kg |
| Deşarj süresi | 1 saatten birkaç güne kadar |
| Kendi kendine deşarj oranı | ~ Yılda %5 |
| Döngü süresi | 3000 - 10000 (%80 deşarjda) |
| Yatırım maliyeti | kWh başına 1.000 ila 1.500 |
Lityum İyon Güneş Pillerinin Depolama Kapasitesi ve MaliyetleriLityum iyon güneş pilinin maliyeti genellikle kurşun asitli pilin maliyetinden daha yüksektir. Örneğin, kapasitesi olan kurşun piller5 kWhşu anda nominal kapasitenin kilowatt saati başına ortalama 800 dolara mal oluyor.Karşılaştırılabilir lityum sistemleri ise kilowatt saat başına 1.700 dolara mal oluyor. Ancak en ucuz ve en pahalı sistemler arasındaki fark, kurşun sistemlere göre önemli ölçüde daha yüksektir. Örneğin 5 kWh'lik lityum piller, kWh başına 1.200 dolar kadar düşük bir fiyatla satılıyor.Bununla birlikte, genel olarak daha yüksek satın alma maliyetlerine rağmen, lityum-iyon güneş pili sisteminin depolanan kilovat saat başına maliyeti, tüm hizmet ömrü boyunca hesaplanırken daha avantajlıdır, çünkü lityum-iyon piller, kurşun-asit pillerden daha uzun süre güç sağlar. belli bir süre sonra değiştirilmelidir.Bu nedenle, bir konut batarya depolama sistemi satın alırken, yüksek satın alma maliyetlerinden korkmamalı, ancak bir lityum iyon bataryanın ekonomik verimliliğini her zaman tüm hizmet ömrü ve depolanan kilovat saat sayısıyla ilişkilendirmelidir.PV sistemleri için lityum iyon akü depolama sisteminin tüm önemli rakamlarını hesaplamak için aşağıdaki formüller kullanılabilir:1) Nominal kapasite * şarj döngüleri = Teorik depolama kapasitesi.2) Teorik depolama kapasitesi * Verimlilik * Boşaltma derinliği = Kullanılabilir depolama kapasitesi3) Satın alma maliyeti / Kullanılabilir depolama kapasitesi = Depolanan kWh başına maliyet
| Kurşun-asit Aküler | Lityum İyon Pil | |
| Nominal kapasite | 5 kWh | 5 kWh |
| Döngü ömrü | 3300 | 5800 |
| Teorik depolama kapasitesi | 16.500 kWh | 29.000 kWh |
| Yeterlik | %82 | %95 |
| Deşarj derinliği | %65 | %90 |
| Kullanılabilir depolama kapasitesi | 8.795 kWh | 24.795 kWh |
| Edinme maliyetleri | 4.000 dolar | 8.500 dolar |
| kWh başına depolama maliyetleri | 0,45$ / kWh | 0,34$/kWh |
BSLBATT: Lityum-iyon Güneş pilleri üreticisiŞu anda birçok lityum iyon pil üreticisi ve tedarikçisi bulunmaktadır.BSLBATT lityum iyon güneş pilleriBYD, Nintec ve CATL'den A sınıfı LiFePo4 hücreleri kullanın, bunları birleştirin ve her bir depolama hücresinin uygun ve sorunsuz çalışmasını sağlamak için fotovoltaik güç depolamaya uyarlanmış bir şarj kontrol sistemi (pil yönetim sistemi) sağlayın. hem de tüm sistem.
Gönderim zamanı: Mayıs-08-2024