Teknologi, Keunggulan, dan Biaya Baterai Lithium-ion

Bagaimana cara kerja baterai lithium-ion? Apa saja kelebihannya dibandingkan baterai timbal-asam? Kapan penyimpanan baterai lithium-ion memberikan hasil?A baterai ion litium(singkatnya: baterai lithium-ion atau baterai Li-ion) adalah istilah umum untuk akumulator yang berbahan dasar senyawa litium dalam ketiga fase, di elektrode negatif, di elektrode positif, serta di elektrolit, sel elektrokimia. Baterai lithium-ion memiliki energi spesifik yang tinggi dibandingkan dengan jenis baterai lainnya, tetapi memerlukan sirkuit perlindungan elektronik di sebagian besar aplikasi, karena bereaksi buruk terhadap pelepasan muatan yang dalam dan pengisian daya yang berlebihan.Baterai surya ion litium diisi dengan listrik dari sistem fotovoltaik dan dikosongkan lagi sesuai kebutuhan. Selama ini, baterai timbal dianggap sebagai solusi tenaga surya yang ideal untuk tujuan ini. Namun, baterai ion litium memiliki keunggulan yang menentukan, meskipun pembeliannya masih terkait dengan biaya tambahan, yang, bagaimanapun, dapat diperoleh kembali melalui penggunaan yang tepat sasaran.Struktur Teknis dan Perilaku Penyimpanan Energi Baterai Lithium-ionBaterai lithium-ion pada dasarnya tidak berbeda dengan baterai timbal-asam dalam struktur umumnya. Hanya pembawa muatannya saja yang berbeda: Saat baterai terisi daya, ion lithium "berpindah" dari elektroda positif ke elektroda negatif baterai dan tetap "tersimpan" di sana hingga baterai habis dayanya lagi. Konduktor grafit berkualitas tinggi biasanya digunakan sebagai elektroda. Namun, ada juga varian dengan konduktor besi atau konduktor kobalt.Bergantung pada konduktor yang digunakan, baterai lithium-ion akan memiliki voltase yang berbeda. Elektrolit itu sendiri harus bebas air dalam baterai lithium-ion karena lithium dan air memicu reaksi yang hebat. Berbeda dengan pendahulunya yang mengandung timbal-asam, baterai lithium-ion modern (hampir) tidak memiliki efek memori atau pengosongan daya sendiri, dan baterai lithium-ion mempertahankan daya penuhnya untuk waktu yang lama.Baterai penyimpan daya lithium-ion biasanya terdiri dari unsur kimia mangan, nikel, dan kobalt. Kobalt (istilah kimia: kobalt) merupakan unsur langka dan karenanya membuat produksi baterai penyimpan Li menjadi lebih mahal. Selain itu, kobalt berbahaya bagi lingkungan. Oleh karena itu, ada banyak upaya penelitian untuk menghasilkan bahan katode untuk baterai tegangan tinggi lithium-ion tanpa kobalt.Keunggulan Baterai Lithium-ion Dibandingkan Baterai Timbal-asam◎Penggunaan baterai litium-ion modern menghadirkan sejumlah keunggulan yang tidak dapat diberikan oleh baterai timbal-asam biasa.◎Salah satu alasannya, baterai ini memiliki masa pakai yang jauh lebih lama daripada baterai timbal-asam. Baterai lithium-ion mampu menyimpan daya surya selama hampir 20 tahun.◎Jumlah siklus pengisian dan kedalaman pengosongan juga berkali-kali lipat lebih besar dibandingkan dengan baterai timbal.◎Karena bahan yang digunakan dalam produksi berbeda, baterai lithium-ion juga jauh lebih ringan daripada baterai timbal dan lebih ringkas. Oleh karena itu, baterai ini membutuhkan lebih sedikit ruang selama pemasangan.◎Baterai litium-ion juga memiliki sifat penyimpanan yang lebih baik dalam hal pengosongan daya sendiri.◎Selain itu, orang tidak boleh melupakan aspek lingkungan: Karena baterai timbal tidak terlalu ramah lingkungan dalam produksinya karena timbal yang digunakan.Angka Kunci Teknis Baterai Lithium-ionDi sisi lain, perlu disebutkan juga bahwa, karena baterai timbal telah digunakan dalam jangka waktu yang lama, ada lebih banyak penelitian jangka panjang yang bermakna daripada baterai lithium-ion yang masih sangat baru, sehingga penggunaan dan biaya terkaitnya juga dapat dihitung dengan lebih baik dan lebih andal. Selain itu, sistem keamanan baterai timbal modern sebagian bahkan lebih baik daripada baterai lithium-ion.Pada prinsipnya, kekhawatiran tentang cacat berbahaya pada sel ion lithium juga bukan tidak berdasar: Misalnya, dendrit, yaitu endapan litium yang runcing, dapat terbentuk pada anoda. Kemungkinan bahwa hal ini kemudian memicu korsleting, dan dengan demikian akhirnya juga menyebabkan thermal runaway (reaksi eksotermik dengan pembangkitan panas yang kuat dan mempercepat dirinya sendiri), khususnya terjadi pada sel litium yang mengandung komponen sel berkualitas rendah. Dalam kasus terburuk, penyebaran kesalahan ini ke sel-sel tetangga dapat menyebabkan reaksi berantai dan kebakaran pada baterai.Namun, karena semakin banyak pelanggan menggunakan baterai lithium-ion sebagai baterai surya, efek pembelajaran dari produsen dengan jumlah produksi yang lebih besar juga mengarah pada peningkatan teknis lebih lanjut dari kinerja penyimpanan dan keamanan operasional baterai lithium-ion yang lebih tinggi dan juga pengurangan biaya lebih lanjut. Status pengembangan teknis baterai Li-ion saat ini dapat diringkas dalam angka-angka kunci teknis berikut:

Kapasitas Penyimpanan dan Biaya Baterai Surya Lithium-ionBiaya baterai surya lithium-ion umumnya lebih tinggi daripada baterai timbal-asam. Misalnya, baterai timbal dengan kapasitas5 kWhsaat ini biayanya rata-rata 800 dolar per kilowatt jam kapasitas nominal.Sistem litium yang sebanding, di sisi lain, berharga 1.700 dolar per kilowatt jam. Akan tetapi, selisih antara sistem termurah dan termahal jauh lebih tinggi daripada sistem timbal. Misalnya, baterai litium dengan 5 kWh juga tersedia dengan harga hanya 1.200 dolar per kWh.Akan tetapi, meskipun biaya pembeliannya umumnya lebih tinggi, biaya sistem baterai surya lithium-ion per kilowatt jam yang disimpan lebih menguntungkan jika dihitung selama keseluruhan masa pakai, karena baterai lithium-ion menyediakan daya lebih lama daripada baterai timbal-asam, yang harus diganti setelah jangka waktu tertentu.Oleh karena itu, saat membeli sistem penyimpanan baterai rumah tangga, seseorang tidak boleh takut dengan biaya pembelian yang lebih tinggi, tetapi harus selalu menghubungkan efisiensi ekonomi baterai lithium-ion dengan seluruh masa pakai dan jumlah kilowatt jam yang disimpan.Rumus berikut dapat digunakan untuk menghitung semua angka kunci sistem penyimpanan baterai lithium-ion untuk sistem PV:1) Kapasitas nominal * siklus pengisian = Kapasitas penyimpanan teoritis.2) Kapasitas penyimpanan teoritis * Efisiensi * Kedalaman pembuangan = Kapasitas penyimpanan yang dapat digunakan3) Biaya pembelian / Kapasitas penyimpanan yang dapat digunakan = Biaya per kWh yang disimpan

BSLBATT: Produsen Baterai Surya Lithium-ionSaat ini ada banyak produsen dan pemasok baterai lithium-ion.Baterai surya lithium-ion BSLBATTmenggunakan sel LiFePo4 kelas A dari BYD, Nintec, dan CATL, menggabungkannya, dan menyediakan sistem kontrol pengisian daya (sistem manajemen baterai) yang disesuaikan dengan penyimpanan daya fotovoltaik untuk memastikan pengoperasian yang tepat dan bebas masalah pada setiap sel penyimpanan individu serta keseluruhan sistem.