Nola funtzionatzen du litio-ioizko bateria batek? Zer abantaila ditu berun-azidozko bateria batekin alderatuta? Noiz da onuragarria litio-ioizko bateria baten biltegiratzea?A litio-ioizko bateria(laburbilduz: litio-ioizko bateria edo Li-ioizko bateria) hiru faseetan litio konposatuetan oinarritutako metagailuen izen generikoa da, elektrodo negatiboan, elektrodo positiboan eta baita elektrolitoan ere, hau da, zelula elektrokimikoan. Litio-ioizko bateriek energia espezifiko handia dute beste bateria motekin alderatuta, baina babes-zirkuitu elektronikoak behar dituzte aplikazio gehienetan, deskarga sakonen eta gehiegizko kargaren aurrean modu kaltegarrian erreakzionatzen baitute.Litio-ioizko eguzki-bateriak sistema fotovoltaikotik datorren elektrizitatearekin kargatzen dira eta behar den moduan berriro deskargatzen dira. Denbora luzez, berunezko bateriak helburu horretarako eguzki-energia irtenbide aproposa zirela uste izan da. Hala ere, litio-ioizko baterietan oinarritutakoek abantaila erabakigarriak dituzte, nahiz eta erosketak oraindik kostu gehigarriak dituen, baina erabilera zehatzaren bidez berreskuratzen direnak.Litio-ioizko baterien egitura teknikoa eta energia biltegiratzeko portaeraLitio-ioizko bateriek ez dute funtsean desberdintasunik berun-azido baterien aldean duten egitura orokorrean. Karga-eramailea bakarrik da desberdina: bateria kargatzen denean, litio ioiak elektrodo positibotik bateriaren elektrodo negatibora "migratzen" dira eta han "gordeta" geratzen dira bateria berriro deskargatu arte. Kalitate handiko grafito eroaleak erabili ohi dira elektrodo gisa. Hala ere, burdinazko edo kobaltozko eroaleak dituzten aldaerak ere badaude.Erabilitako eroaleen arabera, litio-ioizko bateriek tentsio desberdinak izango dituzte. Elektrolitoa bera urik gabe egon behar da litio-ioizko bateria batean, litioak eta urak erreakzio bortitza eragiten baitute. Aurreko berun-azido baterien aldean, litio-ioizko baterien egungoek (ia) ez dute memoria-efekturik edo autodeskargarik, eta litio-ioizko bateriek denbora luzez mantentzen dute beren potentzia osoa.Litio-ioizko energia-biltegiratze-bateriek normalean manganesoa, nikela eta kobaltoa elementu kimikoz osatuta daude. Kobaltoa (termino kimikoa: kobaltoa) elementu arraroa da eta, beraz, Li biltegiratze-baterien ekoizpena garestiagoa egiten du. Gainera, kobaltoa kaltegarria da ingurumenerako. Hori dela eta, hainbat ikerketa-ahalegin daude kobaltorik gabeko litio-ioizko goi-tentsioko baterien katodo-materiala ekoizteko.Litio-ioizko baterien abantailak berun-azidozko baterien aldean◎Litio-ioizko bateria modernoen erabilerak berun-azidozko bateria sinpleek eman ezin dituzten hainbat abantaila dakartza.◎Alde batetik, berun-azido bateriek baino askoz ere zerbitzu-bizitza luzeagoa dute. Litio-ioizko bateria batek eguzki-energia ia 20 urtez gordetzeko gai da.◎Karga-zikloen kopurua eta deskarga-sakonera berunezko bateriekin alderatuta askoz handiagoa da.◎Ekoizpenean erabilitako material desberdinak direla eta, litio-ioizko bateriak berunezko bateriak baino askoz arinagoak eta trinkoagoak dira. Beraz, instalazioan leku gutxiago hartzen dute.◎Litio-ioizko bateriek biltegiratze-propietate hobeak dituzte autodeskargatzeari dagokionez.◎Gainera, ez da ahaztu behar ingurumen-alderdia: berunezko bateriak ez baitira bereziki ingurumenarekiko errespetuzkoak ekoizpenean, erabilitako beruna dela eta.Litio-ioizko baterien datu tekniko gakoakBestalde, aipatu behar da, berunezko baterien erabilera-aldi luzea dela eta, litio-ioizko baterien kasuan baino epe luzerako ikerketa askoz esanguratsuagoak daudela, eta horrela, haien erabilera eta kostuak hobeto eta fidagarriago kalkula daitezke. Gainera, berunezko bateria modernoen segurtasun-sistema, neurri batean, litio-ioizko bateriena baino hobea da.Printzipioz, litio ioizko zeluletan dauden akats arriskutsuen inguruko kezka ere ez da oinarririk gabea: adibidez, dendritak, hau da, litio gordailu zorrotzak, sor daitezke anodoan. Hauek zirkuitulaburrak eragiteko probabilitatea, eta, beraz, azkenean ihes termiko bat (bero-sorkuntza indartsu eta auto-azeleratutako erreakzio exotermikoa) eragiteko probabilitatea bereziki handia da kalitate baxuko zelulen osagaiak dituzten litio-zeluletan. Kasurik txarrenean, akats hori inguruko zeluletara hedatzeak erreakzio-kate bat eta baterian sua eragin dezake.Hala ere, gero eta bezero gehiagok litio-ioizko bateriak erabiltzen dituztenez eguzki-bateria gisa, ekoizpen-kantitate handiagoak dituzten fabrikatzaileen ikaskuntza-efektuek biltegiratze-errendimenduaren hobekuntza tekniko gehiago eta litio-ioizko baterien funtzionamendu-segurtasun handiagoa ere dakartzate, baita kostuen murrizketa gehiago ere. Litio-ioizko baterien egungo garapen teknikoaren egoera honako zifra tekniko gako hauetan laburbil daiteke:
| Aplikazioak | Etxeko energia biltegiratzea, telekomunikazioak, UPS, mikrosareak |
|---|---|
| Aplikazio Eremuak | Gehienezko PV autokontsumoa, Puntako kargaren aldaketa, Puntako haran modua, Saretik kanpo |
| Eraginkortasuna | %90etik %95era |
| Biltegiratze-ahalmena | 1 kW-tik hainbat MW-ra |
| Energia-dentsitatea | 100 eta 200 Wh/kg artean |
| Deskargatzeko denbora | Ordubetetik hainbat egunera |
| Autodeskarga-tasa | ~ % 5 urtean |
| Zikloen denbora. | 3000tik 10000ra (% 80ko deskargarekin) |
| Inbertsio kostua | 1.000 eta 1.500 artean kWh bakoitzeko |
Litio-ioizko eguzki-baterien biltegiratze-ahalmena eta kostuakLitio-ioizko eguzki-bateria baten kostua, oro har, berun-azidozko bateria batena baino handiagoa da. Adibidez, ...-ko edukiera duten berun-bateriak5 kWhgaur egun, batez beste 800 dolar balio du kilowatt-orduko ahalmen nominal bakoitzeko.Litiozko sistemek, berriz, 1.700 dolar balio dute kilowatt-orduko. Hala ere, sistema merkeenen eta garestienen arteko aldea berunezko sistemena baino askoz handiagoa da. Adibidez, 5 kWh-ko litiozko bateriak ere eskuragarri daude 1.200 dolar kWh-ko.Erosketa-kostuak, oro har, handiagoak izan arren, litio-ioizko eguzki-baterien sistema baten kostua biltegiratutako kilowatt-orduko onuragarriagoa da zerbitzu-bizitza osoan kalkulatuta, litio-ioizko bateriek berun-azidozko bateriek baino denbora gehiagoz ematen baitute energia, eta hauek denbora-tarte jakin baten ondoren ordezkatu behar dira.Beraz, etxebizitzarako bateria-biltegiratze sistema bat erostean, ez da erosketa-kostu handiagoek beldurtu behar, baizik eta litio-ioizko bateria baten eraginkortasun ekonomikoa beti erlazionatu behar da zerbitzu-bizitza osoarekin eta biltegiratutako kilowatt-ordu kopuruarekin.Formula hauek erabil daitezke PV sistemetarako litio-ioizko bateria biltegiratze sistema baten zifra gako guztiak kalkulatzeko:1) Edukiera nominala * karga-zikloak = Biltegiratze-ahalmen teorikoa.2) Biltegiratze-ahalmen teorikoa * Eraginkortasuna * Isurketaren sakonera = Biltegiratze-ahalmen erabilgarria3) Erosketa-kostua / Biltegiratze-ahalmen erabilgarria = Biltegiratutako kWh bakoitzeko kostua
| Berun-azidozko bateriak | Litio ioizko bateria | |
| Edukiera nominala | 5 kWh | 5 kWh |
| Ziklo-bizitza | 3300 | 5800 |
| Biltegiratze-ahalmen teorikoa | 16.500 kWh | 29.000 kWh |
| Eraginkortasuna | %82 | %95 |
| Isurketaren sakonera | %65 | %90 |
| Biltegiratze-ahalmen erabilgarria | 8,795 kWh | 24.795 kWh |
| Erosketa-kostuak | 4.000 dolar | 8.500 dolar |
| Biltegiratze-kostuak kWh bakoitzeko | 0,45 $ / kWh | 0,34 $/kWh |
BSLBATT: Litio-ioizko eguzki-baterien fabrikatzaileaGaur egun, litio-ioizko baterien fabrikatzaile eta hornitzaile asko daude.BSLBATT litio-ioizko eguzki-bateriakBYD, Nintec eta CATL-en A mailako LiFePo4 zelulak erabili, konbinatu eta karga-kontrol sistema (bateriaren kudeaketa sistema) batekin hornitu, energia fotovoltaikoaren biltegiratzera egokitua, biltegiratze-zelula bakoitzaren zein sistema osoaren funtzionamendu egokia eta arazorik gabea bermatzeko.
Argitaratze data: 2024ko maiatzaren 8a