Teknolohiya, Mga Kalamangan, at Gastos ng mga Baterya ng Lithium-ion

Paano gumagana ang isang lithium-ion na baterya? Ano ang mga bentahe nito kumpara sa isang lead-acid na baterya? Kailan sulit ang imbakan ng lithium-ion na baterya?A bateryang lithium-ion(pinaikling: lithiumion battery o Li-ion battery) ay ang pangkalahatang termino para sa mga accumulator na nakabatay sa mga lithium compound sa lahat ng tatlong phase, sa negatibong electrode, sa positibong electrode pati na rin sa electrolyte, ang electrochemical cell. Ang lithium-ion battery ay may mataas na specific energy kumpara sa iba pang mga uri ng baterya, ngunit nangangailangan ng mga electronic protection circuit sa karamihan ng mga aplikasyon, dahil negatibo ang kanilang reaksyon sa parehong malalim na discharge at overcharge.Ang mga bateryang lithium-ion solar ay sinisingil ng kuryente mula sa photovoltaic system at muling pinapagana kung kinakailangan. Sa loob ng mahabang panahon, ang mga bateryang lead ay itinuturing na mainam na solusyon sa solar power para sa layuning ito. Gayunpaman, batay sa mga bateryang lithium-ion, mayroon silang mga tiyak na bentahe, bagama't ang pagbili ay nauugnay pa rin sa mga karagdagang gastos, na, gayunpaman, ay nababawi sa pamamagitan ng naka-target na paggamit.Teknikal na Istruktura at Pag-uugali sa Pag-iimbak ng Enerhiya ng mga Baterya ng Lithium-ionAng mga bateryang Lithium-ion ay hindi gaanong naiiba sa mga bateryang lead-acid sa kanilang pangkalahatang istraktura. Ang charge carrier lamang ang naiiba: Kapag ang baterya ay naka-charge, ang mga lithium ion ay "lumilipat" mula sa positibong elektrod patungo sa negatibong elektrod ng baterya at nananatiling "nakaimbak" doon hanggang sa muling ma-discharge ang baterya. Ang mga de-kalidad na graphite conductor ay karaniwang ginagamit bilang mga electrode. Gayunpaman, mayroon ding mga variant na may mga iron conductor o cobalt conductor.Depende sa mga konduktor na ginagamit, ang mga bateryang lithium-ion ay magkakaroon ng iba't ibang boltahe. Ang electrolyte mismo ay dapat na walang tubig sa isang bateryang lithium-ion dahil ang lithium at tubig ay nagti-trigger ng isang marahas na reaksyon. Kabaligtaran ng kanilang mga naunang lead-acid, ang mga modernong bateryang lithium-ion ay (halos) walang memory effects o self-discharges, at ang mga bateryang lithium-ion ay napapanatili ang kanilang buong lakas sa mahabang panahon.Ang mga bateryang imbakan ng kuryente na lithium-ion ay karaniwang binubuo ng mga elementong kemikal na manganese, nickel, at cobalt. Ang Cobalt (terminong kemikal: cobalt) ay isang bihirang elemento at samakatuwid ay nagpapamahal sa produksyon ng mga bateryang imbakan ng Li. Bukod pa rito, ang cobalt ay nakakapinsala sa kapaligiran. Samakatuwid, maraming pagsisikap sa pananaliksik ang ginagawa upang makagawa ng materyal na cathode para sa mga bateryang may mataas na boltahe na lithium-ion nang walang cobalt.Mga Kalamangan ng mga Baterya ng Lithium-ion kumpara sa mga Baterya ng Lead-acid◎Ang paggamit ng mga modernong bateryang lithium-ion ay may kasamang ilang bentahe na hindi kayang ibigay ng mga simpleng bateryang lead-acid.◎Una sa lahat, mas matagal ang buhay ng serbisyo ng mga ito kaysa sa mga lead-acid na baterya. Ang bateryang lithium-ion ay kayang mag-imbak ng solar power sa loob ng halos 20 taon.◎Ang bilang ng mga cycle ng pag-charge at ang lalim ng discharge ay maraming beses na mas malaki kaysa sa mga lead na baterya.◎Dahil sa iba't ibang materyales na ginagamit sa produksyon, ang mga bateryang lithium-ion ay mas magaan din kaysa sa mga bateryang lead at mas siksik. Samakatuwid, mas kaunting espasyo ang kinukuha ng mga ito habang ini-install.◎Ang mga bateryang Lithium-ion ay mayroon ding mas mahusay na mga katangian ng imbakan sa mga tuntunin ng self-discharge.◎Bukod pa rito, hindi dapat kalimutan ang aspetong pangkalikasan: Dahil ang mga bateryang lead ay hindi partikular na environment-friendly sa kanilang produksyon dahil sa lead na ginamit.Mga Pangunahing Teknikal na Numero ng mga Baterya ng Lithium-ionSa kabilang banda, dapat ding banggitin na, dahil sa mahabang panahon ng paggamit ng mga bateryang lead, mayroong mas makabuluhang pangmatagalang pag-aaral kaysa sa mga bagong-bagong bateryang lithium-ion, upang ang kanilang paggamit at mga kaugnay na gastos ay mas mahusay at mas maaasahang makalkula. Bukod pa rito, ang sistema ng kaligtasan ng mga modernong bateryang lead ay bahagyang mas mahusay kaysa sa mga bateryang lithium-ion.Sa prinsipyo, ang pag-aalala tungkol sa mga mapanganib na depekto sa mga selula ng lithium ion ay hindi rin walang batayan: Halimbawa, ang mga dendrite, i.e. matutulis na deposito ng lithium, ay maaaring mabuo sa anode. Ang posibilidad na ang mga ito ay magdulot ng mga short circuit, at sa gayon ay magdudulot din ng thermal runaway (isang exothermic reaction na may malakas, self-accelerating heat generation), ay partikular na ibinibigay sa mga selula ng lithium na naglalaman ng mga mababang kalidad na bahagi ng selula. Sa pinakamasamang kaso, ang pagkalat ng depektong ito sa mga kalapit na selula ay maaaring humantong sa isang chain reaction at sunog sa baterya.Gayunpaman, habang parami nang parami ang mga mamimiling gumagamit ng mga bateryang lithium-ion bilang mga solar na baterya, ang mga epekto ng pagkatuto ng mga tagagawa na may mas malaking dami ng produksyon ay humahantong din sa karagdagang mga teknikal na pagpapabuti ng pagganap ng imbakan at mas mataas na kaligtasan sa pagpapatakbo ng mga bateryang lithium-ion at pati na rin sa karagdagang pagbawas ng gastos. Ang kasalukuyang katayuan ng teknikal na pag-unlad ng mga bateryang Li-ion ay maaaring ibuod sa mga sumusunod na teknikal na pangunahing pigura:

Kapasidad sa Pag-iimbak at mga Gastos ng mga Baterya ng Lithium-ion SolarAng halaga ng lithium-ion solar battery ay karaniwang mas mataas kaysa sa lead-acid battery. Halimbawa, ang mga lead battery na may kapasidad na5 kWhkasalukuyang nagkakahalaga ng average na 800 dolyar kada kilowatt-hour ng nominal na kapasidad.Sa kabilang banda, ang maihahambing na mga sistemang lithium ay nagkakahalaga ng 1,700 dolyar kada kilowatt-hour. Gayunpaman, ang pagkakaiba sa pagitan ng pinakamura at pinakamahal na mga sistema ay mas mataas kaysa sa mga sistemang lead. Halimbawa, ang mga bateryang lithium na may 5 kWh ay makukuha rin sa halagang kasingbaba ng 1,200 dolyar kada kWh.Sa kabila ng pangkalahatang mas mataas na gastos sa pagbili, ang halaga ng isang lithium-ion solar battery system kada nakaimbak na kilowatt hour ay mas kanais-nais kung kalkulahin sa buong buhay ng serbisyo, dahil ang mga lithium-ion na baterya ay nagbibigay ng kuryente nang mas matagal kaysa sa mga lead-acid na baterya, na kailangang palitan pagkatapos ng isang tiyak na tagal ng panahon.Samakatuwid, kapag bumibili ng sistema ng imbakan ng baterya para sa tirahan, hindi dapat matakot ang isang tao sa mas mataas na gastos sa pagbili, ngunit dapat palaging iugnay ang kahusayan sa ekonomiya ng isang bateryang lithium-ion sa buong buhay ng serbisyo at bilang ng nakaimbak na kilowatt hours.Ang mga sumusunod na pormula ay maaaring gamitin upang kalkulahin ang lahat ng mahahalagang numero ng isang sistema ng imbakan ng baterya ng lithium-ion para sa mga sistema ng PV:1) Nominal na kapasidad * mga siklo ng pag-charge = Teoretikal na kapasidad ng imbakan.2) Teoretikal na kapasidad ng imbakan * Kahusayan * Lalim ng paglabas = Magagamit na kapasidad ng imbakan3) Gastos sa pagbili / Nagagamit na kapasidad ng imbakan = Gastos bawat nakaimbak na kWh

BSLBATT: Tagagawa ng mga bateryang Lithium-ion SolarSa kasalukuyan, maraming mga tagagawa at supplier ng mga baterya ng lithium-ion.Mga bateryang solar na lithium-ion ng BSLBATTGumamit ng mga A-grade LiFePo4 cell mula sa BYD, Nintec, at CATL, pagsamahin ang mga ito, at bigyan ang mga ito ng charge control system (battery management system) na inangkop sa photovoltaic power storage upang matiyak ang maayos at walang aberyang operasyon ng bawat indibidwal na storage cell pati na rin ng buong sistema.