technologia baterii lifepo4

Co to jest technologia baterii litowej?

Baterie litowe wyróżniają się na tle innych chemii baterii ze względu na ich wysoką gęstość energii i niski koszt w przeliczeniu na cykl. Jednak „bateria litowa” to termin niejednoznaczny. Istnieje około sześciu typowych chemii baterii litowych, z których każda ma swoje unikalne zalety i wady. W zastosowaniach związanych z energią odnawialną dominuje chemia Fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4). Ta chemia ma doskonałe bezpieczeństwo, doskonałą stabilność termiczną, wysokie wartości prądu, długi cykl życia i tolerancję na nadużycia.

Rozwiązania

Fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4) jest wyjątkowo stabilnym składem chemicznym litu w porównaniu z prawie wszystkimi innymi związkami chemicznymi litu. Akumulator składa się z naturalnie bezpiecznego materiału katody (fosforanu żelaza). W porównaniu z innymi chemikaliami litu fosforan żelaza sprzyja silnemu wiązaniu molekularnemu, które wytrzymuje ekstremalne warunki ładowania, przedłuża cykl życia i zachowuje integralność chemiczną przez wiele cykli. To właśnie zapewnia tym akumulatorom doskonałą stabilność termiczną, długą żywotność i odporność na nadużycia. Akumulatory LiFePO4 nie są podatne na przegrzanie ani nie są podatne na „ucieczkę termiczną”, a zatem nie przegrzewają się ani nie zapalają, gdy są poddawane rygorystycznym niewłaściwym operacjom lub trudnym warunkom środowiskowym.

W przeciwieństwie do zalanych akumulatorów kwasowo-ołowiowych i innych chemikaliów, akumulatory litowe nie wydzielają niebezpiecznych gazów, takich jak wodór i tlen. Nie ma również niebezpieczeństwa narażenia na żrące elektrolity, takie jak kwas siarkowy czy wodorotlenek potasu. W większości przypadków akumulatory te można przechowywać w zamkniętych przestrzeniach bez ryzyka wybuchu, a odpowiednio zaprojektowany system nie powinien wymagać aktywnego chłodzenia ani wentylacji.

ŻYWOTNOŚĆ AKUMULATORÓW O4

Akumulatory litowe to zespół składający się z wielu ogniw, takich jak akumulatory kwasowo-ołowiowe i wiele innych typów akumulatorów. Akumulatory kwasowo-ołowiowe mają napięcie nominalne 2 V / ogniwo, podczas gdy ogniwa akumulatorów litowych mają napięcie nominalne 3.2 V. Dlatego, aby uzyskać akumulator 12 V, zazwyczaj masz cztery ogniwa połączone szeregowo. Spowoduje to, że napięcie nominalne a LiFePO4 12.8V. Osiem ogniw połączonych szeregowo tworzy Akumulator 24V o napięciu znamionowym 25.6 V i szesnastu ogniwach połączonych szeregowo tworzą a Akumulator 48V o napięciu znamionowym 51.2 V. Te napięcia działają bardzo dobrze z typowymi Falowniki 12 V, 24 V i 48 V..

Baterie litowe są często używane do bezpośredniej wymiany akumulatorów kwasowo-ołowiowych, ponieważ mają bardzo podobne napięcia ładowania. Czterokomorowy Akumulator LiFePO4 (12.8 V), zazwyczaj ma maksymalne napięcie ładowania w zakresie 14.4-14.6 V (w zależności od zaleceń producenta). Cechą charakterystyczną baterii litowej jest to, że nie wymaga ona ładowania absorpcyjnego ani utrzymywania stałego napięcia przez dłuższy czas. Zazwyczaj, gdy akumulator osiągnie maksymalne napięcie ładowania, nie trzeba go już ładować. Charakterystyka rozładowania akumulatorów LiFePO4 jest również wyjątkowa. Podczas rozładowywania akumulatory litowe będą utrzymywać znacznie wyższe napięcie niż akumulatory kwasowo-ołowiowe, które zwykle pod obciążeniem. Często zdarza się, że bateria litowa spada tylko o kilka dziesiątych wolta od pełnego naładowania do 75% rozładowania. Może to utrudniać określenie, jaka pojemność została wykorzystana bez sprzętu do monitorowania baterii.

Bateria ess

Istotną przewagą litu nad akumulatorami kwasowo-ołowiowymi jest to, że nie cierpią one na deficyt cykliczny. Zasadniczo dzieje się tak, gdy akumulatorów nie można w pełni naładować przed ponownym rozładowaniem następnego dnia. Jest to bardzo duży problem w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych i może sprzyjać znacznej degradacji płyt, jeśli są wielokrotnie poddawane cyklom w ten sposób. Akumulatory LiFePO4 nie muszą być regularnie w pełni ładowane. W rzeczywistości można nieznacznie poprawić ogólną długość życia za pomocą niewielkiego częściowego naładowania zamiast pełnego naładowania.

Efektywność jest bardzo ważnym czynnikiem przy projektowaniu słonecznych systemów elektrycznych. Wydajność w obie strony (od pełnego do pełnego i z powrotem do pełnego) przeciętnego akumulatora kwasowo-ołowiowego wynosi około 80%. Inne chemie mogą być jeszcze gorsze. Wydajność energetyczna baterii litowo-żelazowo-fosforanowej w obie strony wynosi ponad 95-98%. Już samo to jest znaczącą poprawą dla systemów pozbawionych energii słonecznej zimą, oszczędności paliwa wynikające z ładowania generatora mogą być ogromne. Etap ładowania absorpcyjnego akumulatorów kwasowo-ołowiowych jest szczególnie nieefektywny, co skutkuje wydajnością rzędu 50% lub nawet mniej. Biorąc pod uwagę, że baterie litowe nie są ładowane absorpcyjnie, czas ładowania od całkowitego rozładowania do pełnego naładowania może wynosić zaledwie dwie godziny. Należy również zauważyć, że bateria litowa może ulec prawie całkowitemu rozładowaniu bez znaczących skutków ubocznych. Ważne jest jednak, aby upewnić się, że poszczególne ogniwa nie rozładowują się nadmiernie. To jest zadanie zintegrowanego System zarządzania akumulatorem (BMS).

Bateria litowo-jonowa 24v 250ah

Bezpieczeństwo i niezawodność baterii litowych jest dużym problemem, dlatego wszystkie zespoły powinny mieć zintegrowany System zarządzania akumulatorem (BMS). BMS to system, który monitoruje, ocenia, równoważy i chroni ogniwa przed działaniem poza „bezpiecznym obszarem operacyjnym”. BMS jest istotnym elementem bezpieczeństwa systemu baterii litowej, monitorującym i chroniącym ogniwa w baterii przed przetężeniem, zbyt niskim / zbyt wysokim napięciem, zbyt niską / zbyt wysoką temperaturą i nie tylko. Ogniwo LiFePO4 zostanie trwale uszkodzone, jeśli napięcie ogniwa kiedykolwiek spadnie poniżej 2.5 V, zostanie również trwale uszkodzone, jeśli napięcie ogniwa wzrośnie do ponad 4.2 V. BMS monitoruje każdą komórkę i zapobiega uszkodzeniu komórek w przypadku zbyt niskiego / przepięcia.

Innym istotnym obowiązkiem BMS jest zrównoważenie pakietu podczas ładowania, gwarantując pełne naładowanie wszystkich ogniw bez przeładowania. Ogniwa akumulatora LiFePO4 nie równoważą się automatycznie pod koniec cyklu ładowania. Występują niewielkie różnice w impedancji przez komórki, a zatem żadne ogniwo nie jest w 100% identyczne. Dlatego podczas cykli niektóre ogniwa zostaną w pełni naładowane lub rozładowane wcześniej niż inne. Wariancja między komórkami znacznie wzrośnie w czasie, jeśli komórki nie są zrównoważone.

In akumulatory kwasowo-ołowioweprąd będzie płynął nawet wtedy, gdy jedno lub więcej ogniw jest w pełni naładowanych. To jest wynikiem elektroliza zachodząca w akumulatorze, woda rozszczepia się na wodór i tlen. Prąd ten pomaga w pełni naładować inne ogniwa, naturalnie równoważąc ładunek wszystkich ogniw. Jednak w pełni naładowane ogniwo litowe będzie miało bardzo wysoką rezystancję i będzie płynąć bardzo mały prąd. Dlatego ogniwa opóźnione nie będą w pełni naładowane. Podczas równoważenia BMS przyłoży niewielkie obciążenie do w pełni naładowanych ogniw, zapobiegając ich przeładowaniu i pozwalając innym ogniwom nadrobić zaległości.

rozwiązania w zakresie magazynowania energii

Baterie litowe mają wiele zalet w porównaniu z innymi rodzajami baterii. Są bezpiecznym i niezawodnym rozwiązaniem akumulatorowym, bez obawy o niekontrolowany wzrost temperatury i / lub katastrofalny stop, co jest znaczącą możliwością w przypadku innych typów akumulatorów litowych. Akumulatory te oferują wyjątkowo długą żywotność, a niektórzy producenci gwarantują nawet do 10,000 2 cykli. Dzięki wysokiemu rozładowaniu i ładowaniu ciągłemu powyżej C / 98 oraz sprawności w obie strony do XNUMX%, nic dziwnego, że te akumulatory zyskują na popularności w branży. Fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4) jest idealny rozwiązanie do magazynowania energii.