Neiegkeeten

Technologie, Virdeeler a Käschte vu Lithium-Ionen-Batterien

Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08. Mee 2024

  • sns04
  • sns01
  • sns03
  • Twitter
  • YouTube

Wéi funktionéiert eng Lithium-Ionen-Batterie? Wat fir Virdeeler huet se géintiwwer enger Bläi-Säure-Batterie? Wéini rentéiert sech eng Lithium-Ionen-Batterie-Späicherung?A Lithium-Ionen-Batterie(kuerz: Lithium-Ionen-Batterie oder Li-Ionen-Batterie) ass den allgemenge Begrëff fir Akkumulatoren op Basis vu Lithiumverbindungen an allen dräi Phasen, an der negativer Elektrod, an der positiver Elektrod souwéi am Elektrolyt, der elektrochemescher Zell. Lithium-Ionen-Batterien hunn eng héich spezifesch Energie am Verglach mat aneren Zorte vu Batterien, awer brauchen an de meeschte Uwendungen elektronesch Schutzschaltkreesser, well se souwuel op Déifentladung wéi och op Iwwerladung negativ reagéieren.Lithium-Ionen-Solarbatterien ginn mat Stroum aus dem Photovoltaikanlag gelueden an no Bedarf nees entlueden. Laang Zäit goufen Bleibatterien als déi ideal Solarenergieléisung fir dësen Zweck ugesinn. Batterien op Basis vu Lithium-Ionen hunn awer entscheedend Virdeeler, obwuel de Kaf ëmmer nach mat zousätzleche Käschte verbonnen ass, déi awer duerch gezielt Notzung zeréckzekréien sinn.Technesch Struktur a Energiespeicherverhalen vu Lithium-Ionen-BatterienLithium-Ionen-Batterien ënnerscheede sech net fundamental vu Bläi-Säure-Batterien an hirer allgemenger Struktur. Nëmmen den Ladungsträger ass anescht: Wann d'Batterie gelueden ass, "migréieren" d'Lithium-Ionen vun der positiver Elektrod op déi negativ Elektrod vun der Batterie a bleiwen do "gespäichert", bis d'Batterie erëm entluet ass. Als Elektrode ginn normalerweis héichwäerteg Graphitleiter benotzt. Et gëtt awer och Varianten mat Eisenleiter oder Kobaltleiter.Jee no de benotzte Leiter hunn d'Lithium-Ionen-Batterien ënnerschiddlech Spannungen. Den Elektrolyt selwer muss an enger Lithium-Ionen-Batterie waasserfräi sinn, well Lithium a Waasser eng hefteg Reaktioun ausléisen. Am Géigesaz zu hire Bläi-Säure-Virgänger hunn modern Lithium-Ionen-Batterien (bal) keng Speichereffekter oder Selbstentladungen, an d'Lithium-Ionen-Batterien behalen hir voll Leeschtung fir eng laang Zäit.Lithium-Ionen-Späicherbatterien bestinn normalerweis aus de chemeschen Elementer Mangan, Néckel a Kobalt. Kobalt (chemeschen Term: Kobalt) ass e rar Element a mécht dofir d'Produktioun vu Lithium-Späicherbatterien méi deier. Zousätzlech ass Kobalt schiedlech fir d'Ëmwelt. Dofir gëtt et vill Fuerschungsaarbechten, fir d'Kathodematerial fir Lithium-Ionen-Héichspannungsbatterien ouni Kobalt ze produzéieren.Virdeeler vu Lithium-Ionen-Batterien am Verglach zu Bläi-Säure-BatterienD'Benotzung vu modernen Lithium-Ionen-Batterien bréngt eng Rei Virdeeler mat sech, déi einfach Bläi-Säure-Batterien net kënne bidden.Zum Beispill hunn si eng vill méi laang Liewensdauer wéi Bläibatterien. Eng Lithium-Ionen-Batterie kann Sonnenenergie fir eng Period vu bal 20 Joer späicheren.D'Zuel vun de Ladezyklen an d'Entladungsdéift ass och vill Mol méi grouss wéi bei Bläibatterien.Wéinst den ënnerschiddleche Materialien, déi bei der Produktioun benotzt ginn, si Lithium-Ionen-Batterien och vill méi liicht wéi Bläibatterien a méi kompakt. Si huelen dofir manner Plaz bei der Installatioun an.Lithium-Ionen-Batterien hunn och besser Späichereigenschaften wat d'Selbstentladung ugeet.Ausserdeem däerf een den Ëmweltaspekt net vergiessen: Well Bläibatterien an hirer Produktioun wéinst dem benotzte Bläi net besonnesch ëmweltfrëndlech sinn.Technesch Schlësselzuele vu Lithium-Ionen-BatterienOp der anerer Säit muss och erwähnt ginn, datt et wéinst der laanger Notzungszäit vu Bläibatterien vill méi sënnvoll laangfristeg Studien gëtt wéi fir déi nach ganz nei Lithium-Ionen-Batterien, sou datt hire Gebrauch an déi domat verbonne Käschten och besser a méi zouverlässeg berechent kënne ginn. Zousätzlech ass de Sécherheetssystem vu moderne Bläibatterien deelweis souguer besser wéi dee vu Lithium-Ionen-Batterien.Prinzipiell ass d'Suerg iwwer geféierlech Defekter a Lithium-Ionen-Zellen och net ongegrënnt: Zum Beispill kënne sech Dendriten, also spitz Lithiumoflagerungen, op der Anode bilden. D'Wahrscheinlechkeet, datt dës dann Kuerzschlëss ausléisen, an domat schlussendlech och en thermesche Runaway (eng exotherm Reaktioun mat staarker, selwerbeschleunegender Hëtztentwécklung) verursaachen, ass besonnesch bei Lithium-Zellen do, déi Zellkomponenten vun niddereger Qualitéit enthalen. Am schlëmmste Fall kann d'Ausbreedung vun dësem Feeler op Nopeschzellen zu enger Kettenreaktioun an engem Brand an der Batterie féieren.Well ëmmer méi Clienten Lithium-Ionen-Batterien als Solarbatterien benotzen, féieren d'Léiereffekter vun den Hiersteller mat gréissere Produktiounsquantitéiten och zu weideren technesche Verbesserungen vun der Späicherleistung an enger méi héijer Betribssécherheet vu Lithium-Ionen-Batterien a weidere Käschtereduktiounen. Den aktuellen techneschen Entwécklungsstatus vu Lithium-Ionen-Batterien kann an de folgende technesche Schlësselzuelen zesummegefaasst ginn:

Technesch Spezifikatioune vun der Lithium-Ionen-Batterie
Uwendungen Energiespeicher fir doheem, Telekommunikatioun, UPS, Mikrogrid
Uwendungsberäicher Maximalen PV-Eegenverbrauch, Spëtzelastverlagerung, Peak Valley-Modus, Off-Grid
Effizienz 90% bis 95%
Späicherkapazitéit 1 kW bis e puer MW
Energiedicht 100 bis 200 Wh/kg
Entladungszäit 1 Stonn bis e puer Deeg
Selbstentladungsquote ~ 5% pro Joer
Zäit vun de Zyklen 3000 bis 10000 (bei 80% Entladung)
Investitiounskäschten 1.000 bis 1.500 pro kWh

Späicherkapazitéit a Käschte vu Lithium-Ionen-SolarbatterienD'Käschte vun enger Lithium-Ionen-Solarbatterie si generell méi héich wéi déi vun enger Bläibatterie. Zum Beispill, Bläibatterien mat enger Kapazitéit vun5 kWhkaschten de Moment am Duerchschnëtt 800 Dollar pro Kilowattstonn nominal Leeschtung.Vergläichbar Lithium-Systemer kaschten dogéint 1.700 Dollar pro Kilowattstonn. Den Ënnerscheed tëscht de bëllegsten an deierste Systemer ass awer däitlech méi héich wéi bei Bläi-Systemer. Zum Beispill ginn et och Lithium-Batterien mat 5 kWh fir just 1.200 Dollar pro kWh.Trotz den allgemeng méi héije Kafkäschte sinn d'Käschte vun engem Lithium-Ionen-Solarbatterieanlag pro gespäicherte Kilowattstonn iwwer déi ganz Liewensdauer berechent méi gënschteg, well Lithium-Ionen-Batterien méi laang Stroum liwweren ewéi Bläibatterien, déi no enger bestëmmter Zäit ersat musse ginn.Dofir däerf een beim Kaf vun engem Batteriespeichersystem fir Wunnimmobilien net virun héije Kafkäschten Angscht hunn, mä ëmmer d'wirtschaftlech Effizienz vun enger Lithium-Ionen-Batterie mat der gesamter Liewensdauer an der Unzuel vun de gespäicherte Kilowattstonnen a Bezuch setzen.Déi folgend Formelen kënne benotzt ginn fir all Schlësselzuelen vun engem Lithium-Ionen-Batteriespeichersystem fir PV-Anlagen ze berechnen:1) Nominalkapazitéit * Ladezyklen = Theoretesch Späicherkapazitéit.2) Theoretesch Späicherkapazitéit * Effizienz * Entladungsdéift = Notzbar Späicherkapazitéit3) Akafskäschten / Notzbar Späicherkapazitéit = Käschte pro gespäicherte kWh

Beispillberechnung fir e Verglach vu Blei- a Lithium-Ionen-Batterien op Basis vun de Käschte pro gespäicherten kWh
Bläi-Säure-Batterien Lithium-Ionen-Batterie
Nominal Kapazitéit 5 kWh 5 kWh
Liewenszyklus 3300 5800
Theoretesch Späicherkapazitéit 16.500 kWh 29.000 kWh
Effizienz 82% 95%
Déift vun der Entladung 65% 90%
Benotzbar Späicherkapazitéit 8,795 kWh 24,795 kWh
Acquisitiounskäschten 4.000 Dollar 8.500 Dollar
Späicherkäschte pro kWh 0,45 $ / kWh 0,34 $/kWh

BSLBATT: Hiersteller vu Lithium-Ionen-SolarbatterienEt gëtt de Moment vill Hiersteller a Fournisseuren vu Lithium-Ionen-Batterien.BSLBATT Lithium-Ionen-SolarbatterienLiFePo4-Zellen vun der Qualitéit A vu BYD, Nintec a CATL benotzen, se kombinéieren an hinnen e Ladekontrollsystem (Batteriemanagementsystem) ausstatten, dat op photovoltaesch Energiespeicher ugepasst ass, fir de richtegen a problemfräie Betrib vun all eenzelner Späicherzell souwéi vum ganze System ze garantéieren.


Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08. Mee 2024