लिथियम-आयन बॅटरीचे तंत्रज्ञान, फायदे आणि खर्च

लिथियम-आयन बॅटरी कशी काम करते? लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीपेक्षा तिचे कोणते फायदे आहेत? लिथियम-आयन बॅटरी स्टोरेज कधी फायदेशीर ठरते?A लिथियम-आयन बॅटरी(संक्षिप्त: लिथियम-आयन बॅटरी किंवा लिथियम-आयन बॅटरी) हा शब्द लिथियम संयुगांवर आधारित संचयकांसाठी वापरला जातो जो ऋणात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये, सकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये तसेच इलेक्ट्रोलाइटमध्ये, इलेक्ट्रोकेमिकल सेलमध्ये असतो. लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये इतर प्रकारच्या बॅटरीच्या तुलनेत उच्च विशिष्ट ऊर्जा असते, परंतु बहुतेक अनुप्रयोगांमध्ये इलेक्ट्रॉनिक संरक्षण सर्किटची आवश्यकता असते, कारण ते खोल डिस्चार्ज आणि जास्त चार्जिंग दोन्हीवर प्रतिकूल प्रतिक्रिया देतात.लिथियम आयन सौर बॅटरी फोटोव्होल्टेइक सिस्टीममधून वीज चार्ज केल्या जातात आणि आवश्यकतेनुसार पुन्हा डिस्चार्ज केल्या जातात. बर्याच काळापासून, या उद्देशासाठी लीड बॅटरी आदर्श सौर ऊर्जा उपाय मानल्या जात होत्या. तथापि, लिथियम-आयन बॅटरीवर आधारित निर्णायक फायदे आहेत, जरी खरेदी अजूनही अतिरिक्त खर्चाशी संबंधित आहे, जे तथापि, लक्ष्यित वापराद्वारे परत केले जातात.लिथियम-आयन बॅटरीजची तांत्रिक रचना आणि ऊर्जा साठवणूक वर्तनलिथियम-आयन बॅटरी त्यांच्या सामान्य रचनेत लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीपेक्षा मूलभूतपणे वेगळ्या नसतात. फक्त चार्ज कॅरियर वेगळा असतो: जेव्हा बॅटरी चार्ज केली जाते, तेव्हा लिथियम आयन पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोडमधून बॅटरीच्या निगेटिव्ह इलेक्ट्रोडमध्ये "स्थलांतरित" होतात आणि बॅटरी पुन्हा डिस्चार्ज होईपर्यंत तिथे "साठवलेले" राहतात. उच्च-गुणवत्तेचे ग्रेफाइट कंडक्टर सहसा इलेक्ट्रोड म्हणून वापरले जातात. तथापि, लोखंडी कंडक्टर किंवा कोबाल्ट कंडक्टर असलेले प्रकार देखील आहेत.वापरल्या जाणाऱ्या कंडक्टरवर अवलंबून, लिथियम-आयन बॅटरीचे व्होल्टेज वेगवेगळे असतील. लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये इलेक्ट्रोलाइट स्वतःच पाणी-मुक्त असणे आवश्यक आहे कारण लिथियम आणि पाणी हिंसक प्रतिक्रिया निर्माण करतात. त्यांच्या पूर्ववर्ती लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीच्या विपरीत, आधुनिक लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये (जवळजवळ) कोणतेही मेमरी इफेक्ट्स किंवा सेल्फ-डिस्चार्ज नसतात आणि लिथियम-आयन बॅटरी दीर्घकाळ त्यांची पूर्ण शक्ती टिकवून ठेवतात.लिथियम-आयन पॉवर स्टोरेज बॅटरीमध्ये सामान्यतः मॅंगनीज, निकेल आणि कोबाल्ट हे रासायनिक घटक असतात. कोबाल्ट (रासायनिक संज्ञा: कोबाल्ट) हा एक दुर्मिळ घटक आहे आणि त्यामुळे लिथियम स्टोरेज बॅटरीचे उत्पादन महाग होते. याव्यतिरिक्त, कोबाल्ट पर्यावरणासाठी हानिकारक आहे. म्हणूनच, कोबाल्टशिवाय लिथियम-आयन हाय-व्होल्टेज बॅटरीसाठी कॅथोड मटेरियल तयार करण्यासाठी अनेक संशोधन प्रयत्न केले जात आहेत.लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीपेक्षा लिथियम-आयन बॅटरीचे फायदे◎आधुनिक लिथियम-आयन बॅटरीजचा वापर अनेक फायदे घेऊन येतो जे साध्या लीड-अ‍ॅसिड बॅटरी देऊ शकत नाहीत.◎एक तर, त्यांचे आयुष्य लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीपेक्षा खूप जास्त असते. लिथियम-आयन बॅटरी जवळजवळ २० वर्षांपर्यंत सौरऊर्जा साठवण्यास सक्षम असते.◎चार्जिंग सायकलची संख्या आणि डिस्चार्जची खोली देखील लीड बॅटरीपेक्षा अनेक पटीने जास्त आहे.◎उत्पादनात वापरल्या जाणाऱ्या वेगवेगळ्या साहित्यामुळे, लिथियम-आयन बॅटरी लीड बॅटरीपेक्षा खूपच हलक्या आणि अधिक कॉम्पॅक्ट असतात. त्यामुळे, त्या स्थापनेदरम्यान कमी जागा घेतात.◎लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये स्व-डिस्चार्जच्या बाबतीत देखील चांगले स्टोरेज गुणधर्म असतात.◎याव्यतिरिक्त, पर्यावरणीय पैलू विसरू नये: कारण शिशाच्या बॅटरी त्यांच्या उत्पादनात वापरल्या जाणाऱ्या शिशामुळे विशेषतः पर्यावरणपूरक नसतात.लिथियम-आयन बॅटरीचे तांत्रिक प्रमुख आकडेदुसरीकडे, हे देखील नमूद केले पाहिजे की, लीड बॅटरीच्या दीर्घ वापरामुळे, नवीन लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षा बरेच अर्थपूर्ण दीर्घकालीन अभ्यास आहेत, जेणेकरून त्यांचा वापर आणि संबंधित खर्च देखील अधिक चांगल्या आणि अधिक विश्वासार्हतेने मोजता येतील. याव्यतिरिक्त, आधुनिक लीड बॅटरीची सुरक्षा व्यवस्था अंशतः लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षाही चांगली आहे.तत्वतः, लिथियम आयन पेशींमधील धोकादायक दोषांबद्दलची चिंता देखील निराधार नाही: उदाहरणार्थ, डेंड्राइट्स, म्हणजेच टोकदार लिथियम साठे, एनोडवर तयार होऊ शकतात. हे नंतर शॉर्ट सर्किट्सना चालना देतात आणि त्यामुळे शेवटी थर्मल रनअवे (तीव्र, स्वयं-गतीमान उष्णता निर्मितीसह एक्झोथर्मिक प्रतिक्रिया) देखील कारणीभूत ठरतात, अशी शक्यता विशेषतः कमी दर्जाच्या पेशी घटक असलेल्या लिथियम पेशींमध्ये दिली जाते. सर्वात वाईट परिस्थितीत, शेजारच्या पेशींमध्ये या दोषाचा प्रसार केल्याने साखळी प्रतिक्रिया आणि बॅटरीमध्ये आग लागू शकते.तथापि, अधिकाधिक ग्राहक सौर बॅटरी म्हणून लिथियम-आयन बॅटरी वापरत असल्याने, मोठ्या प्रमाणात उत्पादन असलेल्या उत्पादकांच्या शिकण्याच्या परिणामांमुळे स्टोरेज कामगिरीमध्ये आणखी तांत्रिक सुधारणा आणि लिथियम-आयन बॅटरीची उच्च ऑपरेशनल सुरक्षितता आणि खर्चात आणखी कपात होते. लिथियम-आयन बॅटरीची सध्याची तांत्रिक विकास स्थिती खालील तांत्रिक प्रमुख आकडेवारीमध्ये सारांशित केली जाऊ शकते:

लिथियम-आयन सौर बॅटरीची साठवण क्षमता आणि खर्चलिथियम-आयन सौर बॅटरीची किंमत सामान्यतः लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीपेक्षा जास्त असते. उदाहरणार्थ, क्षमता असलेल्या लीड बॅटरी५ किलोवॅटताससध्या नाममात्र क्षमतेच्या प्रति किलोवॅट तासाची सरासरी किंमत ८०० डॉलर्स आहे.दुसरीकडे, तुलनात्मक लिथियम सिस्टीमची किंमत प्रति किलोवॅट तास १,७०० डॉलर्स आहे. तथापि, सर्वात स्वस्त आणि सर्वात महागड्या सिस्टीममधील फरक लीड सिस्टीमपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहे. उदाहरणार्थ, ५ किलोवॅट प्रति तास असलेल्या लिथियम बॅटरी देखील प्रति किलोवॅट प्रति तास फक्त १,२०० डॉलर्समध्ये उपलब्ध आहेत.तथापि, खरेदीचा खर्च सामान्यतः जास्त असला तरी, संपूर्ण सेवा आयुष्यासाठी लिथियम-आयन सौर बॅटरी सिस्टमची प्रति संग्रहित किलोवॅट तासाची किंमत मोजली तर ती अधिक अनुकूल असते, कारण लिथियम-आयन बॅटरी लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीपेक्षा जास्त काळ वीज पुरवतात, ज्या विशिष्ट कालावधीनंतर बदलाव्या लागतात.म्हणून, रेसिडेनिशिअल बॅटरी स्टोरेज सिस्टम खरेदी करताना, जास्त खरेदी खर्चामुळे घाबरू नये, परंतु लिथियम-आयन बॅटरीची आर्थिक कार्यक्षमता नेहमीच संपूर्ण सेवा आयुष्य आणि साठवलेल्या किलोवॅट तासांच्या संख्येशी जोडली पाहिजे.पीव्ही सिस्टीमसाठी लिथियम-आयन बॅटरी स्टोरेज सिस्टीमच्या सर्व प्रमुख आकृत्यांची गणना करण्यासाठी खालील सूत्रे वापरली जाऊ शकतात:१) नाममात्र क्षमता * चार्ज सायकल = सैद्धांतिक साठवण क्षमता.२) सैद्धांतिक साठवण क्षमता * कार्यक्षमता * डिस्चार्जची खोली = वापरण्यायोग्य साठवण क्षमता३) खरेदी खर्च / वापरण्यायोग्य साठवण क्षमता = प्रति साठवलेल्या kWh ची किंमत

BSLBATT: लिथियम-आयन सोलर बॅटरीचे उत्पादकसध्या लिथियम-आयन बॅटरीचे अनेक उत्पादक आणि पुरवठादार आहेत.BSLBATT लिथियम-आयन सौर बॅटरीBYD, Nintec आणि CATL मधील A-ग्रेड LiFePo4 सेल्स वापरा, त्यांना एकत्र करा आणि त्यांना फोटोव्होल्टेइक पॉवर स्टोरेजशी जुळवून घेतलेली चार्ज कंट्रोल सिस्टम (बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम) प्रदान करा जेणेकरून प्रत्येक वैयक्तिक स्टोरेज सेल तसेच संपूर्ण सिस्टमचे योग्य आणि त्रासमुक्त ऑपरेशन सुनिश्चित होईल.