Як працуе літый-іённы акумулятар? Якія яго перавагі перад свінцова-кіслотным? Калі акупляецца выкарыстанне літый-іённага акумулятара?A літый-іённы акумулятар(скарочана: літый-іённы акумулятар або літый-іённы акумулятар) — агульны тэрмін для акумулятараў на аснове літыевых злучэнняў ва ўсіх трох фазах: у адмоўным электродзе, у станоўчым электродзе, а таксама ў электраліце, электрахімічнай ячэйцы. Літый-іённыя акумулятары маюць высокую ўдзельную энергію ў параўнанні з іншымі тыпамі акумулятараў, але ў большасці выпадкаў патрабуюць электронных ланцугоў абароны, бо яны негатыўна рэагуюць як на глыбокі разрад, так і на перазарад.Літый-іённыя сонечныя батарэі зараджаюцца электрычнасцю ад фотаэлектрычнай сістэмы і разраджаюцца па меры неабходнасці. Доўгі час свінцовыя батарэі лічыліся ідэальным рашэннем для сонечнай энергіі. Аднак акумулятары на аснове літый-іённых батарэй маюць вырашальныя перавагі, хоць іх купля ўсё яшчэ звязана з дадатковымі выдаткамі, якія, аднак, акупляюцца дзякуючы мэтанакіраванаму выкарыстанню.Тэхнічная структура і паводзіны літый-іённых акумулятараў пры захоўванні энергііЛітый-іённыя акумулятары па сваёй агульнай структуры не адрозніваюцца прынцыпова ад свінцова-кіслотных акумулятараў. Адрозніваецца толькі носьбіт зараду: калі акумулятар зараджаецца, іоны літыя «мігруюць» з дадатнага электрода на адмоўны электрод акумулятара і застаюцца там «захоўвацца», пакуль акумулятар зноў не разрадзіцца. У якасці электродаў звычайна выкарыстоўваюцца высакаякасныя графітавыя праваднікі. Аднак існуюць таксама варыянты з жалезнымі або кобальтавымі праваднікамі.У залежнасці ад выкарыстоўваных праваднікоў, літый-іённыя акумулятары будуць мець рознае напружанне. Сам электраліт у літый-іённым акумулятары павінен быць без вады, бо літый і вада выклікаюць бурную рэакцыю. У адрозненне ад сваіх свінцова-кіслотных папярэднікаў, сучасныя літый-іённыя акумулятары (амаль) не маюць эфекту памяці або самаразраду, і літый-іённыя акумулятары захоўваюць поўную магутнасць на працягу доўгага часу.Літый-іённыя акумулятары звычайна складаюцца з хімічных элементаў марганцу, нікеля і кобальту. Кобальт (хімічны тэрмін: кобальт) — рэдкі элемент, таму вытворчасць літый-іённых акумулятараў даражэйшая. Акрамя таго, кобальт шкодны для навакольнага асяроддзя. Таму вядзецца шмат даследаванняў па вытворчасці катоднага матэрыялу для літый-іённых высокавольтных акумулятараў без кобальту.Перавагі літый-іённых акумулятараў перад свінцова-кіслотнымі акумулятарамі◎Выкарыстанне сучасных літый-іённых акумулятараў мае шэраг пераваг, якіх не могуць даць звычайныя свінцова-кіслотныя акумулятары.◎Па-першае, яны маюць значна большы тэрмін службы, чым свінцова-кіслотныя акумулятары. Літый-іённы акумулятар здольны захоўваць сонечную энергію амаль 20 гадоў.◎Колькасць цыклаў зарадкі і глыбіня разраду таксама ў шмат разоў большыя, чым у свінцовых акумулятараў.◎Дзякуючы розным матэрыялам, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці, літый-іённыя акумулятары значна лягчэйшыя за свінцовыя і больш кампактныя. Таму яны займаюць менш месца падчас усталёўкі.◎Літый-іённыя акумулятары таксама маюць лепшыя ўласцівасці захоўвання з пункту гледжання самаразраду.◎Акрамя таго, нельга забываць пра экалагічны аспект: бо свінцовыя акумулятары не асабліва экалагічна чыстыя ў сваёй вытворчасці з-за выкарыстоўванага свінцу.Тэхнічныя паказчыкі літый-іённых акумулятараўЗ іншага боку, варта таксама адзначыць, што з-за працяглага перыяду выкарыстання свінцовых акумулятараў існуе значна больш значных доўгатэрміновых даследаванняў, чым для зусім новых літый-іённых акумулятараў, таму іх выкарыстанне і звязаныя з ім выдаткі можна разлічыць лепш і больш надзейна. Акрамя таго, сістэма бяспекі сучасных свінцовых акумулятараў часткова нават лепшая, чым у літый-іённых акумулятараў.У прынцыпе, занепакоенасць з нагоды небяспечных дэфектаў у літый-іённых акумулятарах таксама не беспадстаўная: напрыклад, на анодзе могуць утварацца дендрыты, г.зн. завостраныя літыевыя адклады. Верагоднасць таго, што яны потым справакуюць кароткае замыканне і, такім чынам, у канчатковым выніку таксама прывядуць да цеплавога ўцёку (экзатэрмічнай рэакцыі з моцным, самаўскосным цеплавыдзяленнем), асабліва высокая ў літыевых элементах, якія ўтрымліваюць нізкаякасныя кампаненты. У горшым выпадку распаўсюджванне гэтай памылкі на суседнія элементы можа прывесці да ланцуговай рэакцыі і пажару ў акумулятары.Аднак, паколькі ўсё больш кліентаў выкарыстоўваюць літый-іённыя акумулятары ў якасці сонечных батарэй, вынікі навучання вытворцаў з большымі аб'ёмамі вытворчасці таксама прыводзяць да далейшых тэхнічных паляпшэнняў прадукцыйнасці захоўвання і павышэння эксплуатацыйнай бяспекі літый-іённых акумулятараў, а таксама да далейшага зніжэння выдаткаў. Бягучы стан тэхнічнага развіцця літый-іённых акумулятараў можна абагульніць наступнымі ключавымі тэхнічнымі паказчыкамі:
Прыкладанні | Хатнія назапашвальнікі энергіі, тэлекамунікацыі, бесперабойнае забеспячэнне, мікрасетка |
---|---|
Сферы прымянення | Максімальнае ўласнае спажыванне фотаэлектрычных батарэй, пераключэнне пікавай нагрузкі, рэжым «пік-даліна», аўтаномнае выкарыстанне |
Эфектыўнасць | ад 90% да 95% |
Ёмістасць захоўвання | ад 1 кВт да некалькіх МВт |
Шчыльнасць энергіі | ад 100 да 200 Вт·г/кг |
Час разрадкі | Ад 1 гадзіны да некалькіх дзён |
Хуткасць самаразраду | ~ 5% у год |
Час цыклаў | ад 3000 да 10000 (пры 80% разрадцы) |
Інвестыцыйныя выдаткі | Ад 1000 да 1500 за кВт·г |
Ёмістасць і кошт літый-іённых сонечных батарэйКошт літый-іённай сонечнай батарэі звычайна вышэйшы за кошт свінцова-кіслотнай батарэі. Напрыклад, свінцовыя батарэі ёмістасцю5 кВтгу цяперашні час каштуе ў сярэднім 800 долараў за кілават-гадзіну намінальнай магутнасці.Падобныя літыевыя сістэмы, з іншага боку, каштуюць 1700 долараў за кілават-гадзіну. Аднак розніца паміж самымі таннымі і самымі дарагімі сістэмамі значна большая, чым у свінцовых сістэм. Напрыклад, літыевыя батарэі ёмістасцю 5 кВт·г таксама даступныя ўсяго за 1200 долараў за кВт·г.Нягледзячы на звычайна больш высокія выдаткі на пакупку, кошт літый-іённай сонечнай батарэі на кілават-гадзіну назапашанай энергіі больш выгадны, разлічаны на ўвесь тэрмін службы, паколькі літый-іённыя акумулятары забяспечваюць энергію даўжэй, чым свінцова-кіслотныя акумулятары, якія неабходна замяняць праз пэўны прамежак часу.Таму, купляючы сістэму акумулятара для дома, не варта палохацца больш высокіх выдаткаў на пакупку, а заўсёды трэба суадносіць эканамічную эфектыўнасць літый-іённага акумулятара з агульным тэрмінам службы і колькасцю назапашаных кілават-гадзін.Для разліку ўсіх ключавых паказчыкаў сістэмы захоўвання літый-іённых акумулятараў для фотаэлектрычных сістэм можна выкарыстоўваць наступныя формулы:1) Намінальная ёмістасць * цыклы зарадкі = тэарэтычная ёмістасць захоўвання.2) Тэарэтычная ёмістасць захоўвання * Эфектыўнасць * Глыбіня разраду = Карысная ёмістасць захоўвання3) Кошт пакупкі / Карысная ёмістасць захоўвання = Кошт за адзін кВт⋅г захоўвання
Свінцова-кіслотныя акумулятары | Літый-іённы акумулятар | |
Намінальная ёмістасць | 5 кВтг | 5 кВтг |
Жыццёвы цыкл | 3300 | 5800 |
Тэарэтычная ёмістасць захоўвання | 16 500 кВт·г | 29 000 кВт·г |
Эфектыўнасць | 82% | 95% |
Глыбіня разраду | 65% | 90% |
Карысная ёмістасць захоўвання | 8,795 кВт·г | 24,795 кВт·г |
Выдаткі на набыццё | 4.000 долараў | 8.500 долараў |
Выдаткі на захоўванне за кВт·г | 0,45 долараў ЗША / кВт·г | 0,34 долараў ЗША/кВт·г |
BSLBATT: Вытворца літый-іённых сонечных батарэйУ цяперашні час існуе мноства вытворцаў і пастаўшчыкоў літый-іённых акумулятараў.Літый-іённыя сонечныя батарэі BSLBATTвыкарыстоўваць LiFePo4 элементы класа А ад BYD, Nintec і CATL, аб'яднаць іх і забяспечыць сістэмай кіравання зарадам (сістэмай кіравання батарэяй), адаптаванай да фотаэлектрычнага назапашвання энергіі, каб забяспечыць правільную і бесперабойную працу кожнага асобнага элемента назапашвання, а таксама ўсёй сістэмы.
Час публікацыі: 08 мая 2024 г.