리튬 이온 배터리는 어떻게 작동하나요? 납축전지에 비해 어떤 장점이 있나요? 리튬 이온 배터리 저장은 언제 효과가 있나요?A 리튬 이온 배터리(줄여서 리튬이온 배터리 또는 리튬이온 배터리)는 음극, 양극, 그리고 전해질(전기화학 전지)의 세 가지 상 모두에 리튬 화합물을 기반으로 하는 축전지를 통칭하는 용어입니다. 리튬이온 배터리는 다른 유형의 배터리에 비해 비에너지가 높지만, 과방전과 과충전 모두에 악영향을 미치기 때문에 대부분의 경우 전자 보호 회로가 필요합니다.리튬 이온 태양 전지는 태양광 시스템에서 전기를 충전하고 필요에 따라 다시 방전합니다. 오랫동안 납 배터리는 이러한 목적에 이상적인 태양광 발전 솔루션으로 여겨져 왔습니다. 그러나 리튬 이온 배터리는 결정적인 장점을 가지고 있지만, 구매 시 여전히 추가 비용이 발생하며, 이는 목표 사용량을 통해 회수할 수 있습니다.리튬이온 배터리의 기술적 구조 및 에너지 저장 동작리튬 이온 배터리는 일반적인 구조 면에서 납축전지와 근본적으로 다르지 않습니다. 전하 운반체만 다릅니다. 배터리가 충전되면 리튬 이온이 양극에서 음극으로 "이동"하여 배터리가 다시 방전될 때까지 그곳에 "저장"됩니다. 일반적으로 고품질 흑연 도체가 전극으로 사용됩니다. 그러나 철 도체나 코발트 도체를 사용하는 변형 제품도 있습니다.리튬 이온 배터리는 사용하는 도체에 따라 전압이 달라집니다. 리튬 이온 배터리의 전해질 자체는 수분이 없어야 하는데, 리튬과 수분은 격렬한 반응을 일으키기 때문입니다. 이전 납축전지와 달리, 최신 리튬 이온 배터리는 메모리 효과나 자가 방전이 (거의) 없으며, 리튬 이온 배터리는 오랫동안 최대 출력을 유지합니다.리튬 이온 전력 저장 전지는 일반적으로 망간, 니켈, 코발트와 같은 화학 원소로 구성됩니다. 코발트(화학 용어: 코발트)는 희귀 원소이기 때문에 리튬 저장 전지 생산 비용이 더 높습니다. 또한, 코발트는 환경에 유해합니다. 따라서 코발트를 사용하지 않는 리튬 이온 고전압 전지용 양극재를 개발하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있습니다.납산 배터리에 비해 리튬 이온 배터리의 장점◎현대의 리튬 이온 배터리를 사용하면 단순한 납산 배터리로는 제공할 수 없는 여러 가지 장점을 얻을 수 있습니다.◎우선, 납축전지보다 수명이 훨씬 깁니다. 리튬 이온 배터리는 태양 에너지를 거의 20년 동안 저장할 수 있습니다.◎충전 횟수와 방전 깊이도 납 배터리보다 몇 배나 더 깊습니다.◎리튬 이온 배터리는 생산 과정에서 다양한 소재를 사용하기 때문에 납 배터리보다 훨씬 가볍고 크기가 작습니다. 따라서 설치 시 차지하는 공간도 적습니다.◎리튬 이온 배터리는 자체 방전 측면에서도 더 나은 저장 특성을 가지고 있습니다.◎또한 환경적 측면을 잊어서는 안 됩니다. 납 배터리는 생산 과정에서 납을 사용하기 때문에 환경 친화적이지 않습니다.리튬이온 배터리의 기술 핵심 수치한편, 납 배터리는 장기간 사용되기 때문에 아직 개발 초기 단계인 리튬 이온 배터리보다 훨씬 더 의미 있는 장기 연구가 진행되고 있다는 점도 언급해야 합니다. 이를 통해 납 배터리의 사용 기간과 관련 비용을 더욱 정확하고 신뢰성 있게 계산할 수 있습니다. 또한, 최신 납 배터리의 안전 시스템은 리튬 이온 배터리보다 훨씬 우수한 측면도 있습니다.원칙적으로 리튬 이온 셀의 위험한 결함에 대한 우려 또한 근거가 있습니다. 예를 들어, 덴드라이트, 즉 뾰족한 리튬 침전물이 음극에 형성될 수 있습니다. 이러한 덴드라이트가 단락을 유발하고 궁극적으로 열 폭주(강력하고 자체 가속되는 열 발생을 동반하는 발열 반응)를 유발할 가능성은 특히 품질이 낮은 셀 구성 요소가 포함된 리튬 셀에서 두드러집니다. 최악의 경우, 이러한 결함이 인접 셀로 전파되어 연쇄 반응을 일으켜 배터리 화재를 초래할 수 있습니다.그러나 점점 더 많은 고객이 리튬 이온 배터리를 태양 전지로 사용함에 따라, 생산량이 많은 제조업체의 학습 효과는 리튬 이온 배터리의 저장 성능과 작동 안전성을 더욱 향상시키고 비용을 절감하는 데에도 기여하고 있습니다. 리튬 이온 배터리의 현재 기술 개발 현황은 다음과 같은 주요 기술 지표로 요약할 수 있습니다.
응용 프로그램 | 가정용 에너지 저장, 통신, UPS, 마이크로그리드 |
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적용 분야 | 최대 PV 자가 소비, 피크 부하 전환, 피크 밸리 모드, 오프그리드 |
능률 | 90%에서 95% |
저장 용량 | 1kW에서 수MW까지 |
에너지 밀도 | 100~200Wh/kg |
방전 시간 | 1시간에서 며칠까지 |
자가방전율 | 연간 ~ 5% |
사이클의 시간 | 3000~10000(80% 방전 시) |
투자 비용 | kWh당 1,000~1,500 |
리튬 이온 태양 전지의 저장 용량 및 비용리튬 이온 태양 전지의 비용은 일반적으로 납축 전지보다 높습니다. 예를 들어, 용량이5kWh현재 정격 용량의 킬로와트시당 평균 비용은 800달러입니다.반면, 비슷한 리튬 시스템은 킬로와트시당 1,700달러입니다. 그러나 가장 저렴한 시스템과 가장 비싼 시스템 간의 가격 차이는 납 시스템보다 훨씬 큽니다. 예를 들어, 5kWh 용량의 리튬 배터리는 킬로와트시당 1,200달러에 구입할 수 있습니다.일반적으로 구매 비용이 높음에도 불구하고, 리튬 이온 태양 전지 시스템의 저장된 킬로와트시당 비용은 전체 서비스 수명에 걸쳐 계산하면 더 유리합니다. 리튬 이온 배터리는 일정 기간 후에 교체해야 하는 납산 배터리보다 더 오랫동안 전력을 공급하기 때문입니다.따라서 주거용 배터리 저장 시스템을 구매할 때 높은 구매 비용에 겁먹지 말고, 항상 리튬 이온 배터리의 경제적 효율성을 전체 서비스 수명과 저장된 킬로와트시 수와 연관시켜야 합니다.다음 공식은 PV 시스템용 리튬 이온 배터리 저장 시스템의 모든 주요 수치를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.1) 정격 용량 * 충전 횟수 = 이론적 저장 용량.2) 이론 저장 용량 * 효율 * 배출 깊이 = 사용 가능한 저장 용량3) 구매 비용 / 사용 가능한 저장 용량 = 저장된 kWh당 비용
납산 배터리 | 리튬 이온 배터리 | |
공칭 용량 | 5kWh | 5kWh |
사이클 수명 | 3300 | 5800 |
이론적인 저장 용량 | 16.500kWh | 29,000kWh |
능률 | 82% | 95% |
배출 깊이 | 65% | 90% |
사용 가능한 저장 용량 | 8.795kWh | 24.795kWh |
취득 비용 | 4,000달러 | 8,500달러 |
kWh당 저장 비용 | 0.45달러/kWh | 0.34달러/kWh |
BSLBATT: 리튬이온 태양전지 제조업체현재 리튬이온 배터리 제조업체와 공급업체는 많습니다.BSLBATT 리튬이온 태양전지BYD, Nintec, CATL의 A등급 LiFePo4 셀을 사용하고 이를 결합한 후, 태양광 발전 저장에 적합한 충전 제어 시스템(배터리 관리 시스템)을 제공하여 각 저장 셀과 전체 시스템이 적절하고 문제 없이 작동하도록 보장합니다.
게시 시간: 2024년 5월 8일