Литий батареялары энергияның тығыздығының және циклдың төмен бағасының арқасында басқа аккумуляторлық химикаттардан ерекшеленеді. Алайда, «литий батареясы» - бұл түсініксіз термин. Литий батареяларының шамамен алты жалпы химиясы бар, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Жаңартылатын энергияны қолдану үшін химия литий темір фосфаты (LiFePO4) басым болып келеді. Бұл химия өте жақсы қауіпсіздікке ие, термиялық тұрақтылығы жоғары, ток күші жоғары, ұзақ циклды және теріс пайдаланылуға төзімді.
Литий темір фосфаты (LiFePO4) - литийдің басқа химиялық заттарымен салыстырғанда өте тұрақты литий химиясы. Батарея табиғи қауіпсіз катодты материалмен (темір фосфаты) жинақталған. Басқа литий химияларымен салыстырғанда темір фосфаты күшті молекулалық байланысқа ықпал етеді, бұл өте қатты зарядтау жағдайларына төзімді, циклдің мерзімін ұзартады және көптеген циклдарда химиялық тұтастықты сақтайды. Бұл батареяларға үлкен термотұрақтылықты, ұзақ циклды және теріс пайдаланылуға төзімділікті береді. LiFePO4 аккумуляторлары қызып кетуге бейім емес, сонымен қатар олар «термиялық қашуға» ұшырамайды, сондықтан қатты қате қарау немесе қоршаған ортаның қатал жағдайлары кезінде қатты қызып немесе жанбайды.
Литий батареялары су басқан қорғасын қышқылынан және басқа аккумуляторлардан айырмашылығы сутегі мен оттегі сияқты қауіпті газдарды шығармайды. Сондай-ақ күкірт қышқылы немесе калий гидроксиді сияқты күйдіргіш электролиттердің әсер ету қаупі жоқ. Көп жағдайда бұл батареяларды жарылу қаупі жоқ шектеулі жерлерде сақтауға болады және дұрыс жобаланған жүйе белсенді салқындатуды және желдетуді қажет етпеуі керек.
Литий батареялары - бұл қорғасын-қышқылды батареялар және басқа да көптеген батарея түрлері сияқты көптеген ұяшықтардан тұратын жиынтық. Қорғасын қышқылды аккумуляторлардың номиналды кернеуі 2В / ұяшыққа тең, ал литий батареяларының номиналды кернеуі 3,2В. Сондықтан 12В батареяны пайдалану үшін сізде төрт ұяшық тізбектелген болады. Бұл LiFePO4 номиналды кернеуін 12.8V құрайды. Тізбектей қосылған сегіз ұяшық номиналды кернеуі 25,6В болатын 24В аккумулятор жасайды және серияға қосылған он алты ұяшық номиналды кернеуі 51,2В 48В-қа жетеді. Бұл кернеулер сіздің 12V, 24V және 48V типтік инверторларыңызбен өте жақсы жұмыс істейді.
Литий батареялары көбінесе қорғасын-қышқыл батареяларды тікелей ауыстыру үшін қолданылады, өйткені олардың зарядтау кернеуі өте ұқсас. Төрт ұялы LiFePO4 аккумуляторы (12,8В), әдетте, 14,4-14,6V аралығында максималды заряд кернеуіне ие болады (өндірушілердің ұсыныстарына байланысты). Литий батареясының ерекшелігі - олар абсорбция зарядының қажеті жоқ немесе оларды тұрақты кернеу күйінде ұстап тұру керек. Әдетте, батарея зарядтаудың максималды кернеуіне жеткенде, оны зарядтау қажет болмайды. LiFePO4 батареяларының зарядсыздандыру сипаттамалары да ерекше. Зарядсыздандыру кезінде литий батареялары қорғасын-қышқылды батареяларға қарағанда әлдеқайда жоғары кернеуді сақтайды. Литий батареясының толық зарядтан 75% -ке дейін оннан бір вольтты ғана төмендетуі сирек емес. Бұл аккумуляторды бақылайтын жабдықсыз қанша қуат пайдаланылғанын анықтау қиынға соғуы мүмкін.
Литийдің қорғасын-қышқылдық батареяларға қарағанда айтарлықтай артықшылығы, олар тапшылық циклынан зардап шекпейді. Негізінде, бұл келесі күні қайта зарядтаудан бұрын батареяларды толығымен зарядтау мүмкін емес. Бұл қорғасын қышқылды аккумуляторларға қатысты өте үлкен проблема және бірнеше рет циклмен жүретін болсаңыз, пластинаның айтарлықтай деградацияға ұшырауы мүмкін. LiFePO4 батареялары жүйелі түрде толық зарядтаудың қажеті жоқ. Шындығында, толық зарядтың орнына сәл жартылай зарядпен өмір сүру ұзақтығын сәл жақсартуға болады.
Күн электр жүйелерін жобалау кезінде тиімділік өте маңызды фактор болып табылады. Қорғасын қышқылының орташа аккумуляторының (толықтан өліге және қайтадан толықтай) айналу тиімділігі шамамен 80% құрайды. Басқа химикаттар одан да нашар болуы мүмкін. Литий темір фосфат аккумуляторының екі жақты энергия тиімділігі 95-98% жоғары. Мұның өзі қыста күн сәулесінен зардап шегетін жүйелер үшін айтарлықтай жақсару болып табылады, генераторды зарядтаудан жанармай үнемдеу өте үлкен болуы мүмкін. Қорғасын-қышқылды батареялардың сіңіру зарядының сатысы әсіресе тиімсіз, нәтижесінде 50% немесе одан да аз тиімділік пайда болады. Литий батареялары абсорбция зарядының жоқтығын ескерсек, зарядтың толық зарядынан толықтай толуына дейінгі уақыты екі сағаттан аспауы мүмкін. Сондай-ақ, литий батареясы айтарлықтай жағымсыз әсер етпестен, толықтай зарядтан шығуы мүмкін екенін ескеру қажет. Алайда, жеке жасушалардың разрядтан асып кетпеуін қадағалау өте маңызды. Бұл интеграцияланған Батареяларды басқару жүйесінің жұмысы (BMS).
Литий батареяларының қауіпсіздігі мен сенімділігі үлкен алаңдаушылық туғызады, сондықтан барлық қондырғыларда Батареяларды басқару жүйесі (BMS) болуы керек. БМЖ - бұл «қауіпсіз жұмыс аймағынан» тыс жасушаларды бақылау, бағалау, теңгерімдеу және қорғаудан тұратын жүйе. BMS литий батарея жүйесінің маңызды қауіпсіздігі болып табылады, батарея ішіндегі жасушаларды токтан, кернеудің төмендеуінен, температураның төмендеуінен және басқалардан қорғайды. LiFePO4 жасушасы үнемі зақымдалады, егер жасушаның кернеуі 2,5 В-тан төмен түссе, егер ол кернеу 4,2 В-тан жоғарыласа, ол да тұрақты зақымдалады. BMS әр ұяшықты бақылайды және кернеудің төмендеуі / асуы жағдайында жасушалардың зақымдалуын болдырмайды.
BMS-тің тағы бір маңызды міндеті - зарядтау кезінде пакеттің тепе-теңдігі, барлық ұяшықтардың артық зарядтаусыз толық заряд алуына кепілдік беру. LiFePO4 батареясының ұяшықтары зарядтау циклінің соңында автоматты түрде теңдестірілмейді. Жасушалар арқылы өтетін импеданс шамалы өзгереді, сондықтан ешқандай жасуша 100% бірдей болмайды. Сондықтан циклмен қозғалғанда кейбір жасушалар басқаларына қарағанда толығымен зарядталады немесе босатылады. Ұяшықтар арасындағы дисперсия уақыт өте келе ұлғаяды, егер жасушалар тепе-тең болмаса.
Қорғасын-қышқылды батареяларда бір немесе бірнеше ұяшық толығымен зарядталған кезде де ток жүре береді. Бұл электролиздің нәтижесінде аккумуляторда жүреді, су сутегі мен оттекке бөлінеді. Бұл ток басқа жасушаларды толығымен зарядтауға көмектеседі, осылайша барлық жасушалардың зарядын теңестіреді. Алайда, толық зарядталған литий жасушасы өте жоғары қарсылыққа ие болады және өте аз ток ағып кетеді. Сондықтан артта қалған ұяшықтар толығымен зарядталмайды. Теңгерімдеу кезінде БМЖ толығымен зарядталған ұяшықтарға аз жүктеме береді, оның артық зарядталуына жол бермейді және басқа ұяшықтардың үлгеруіне мүмкіндік береді.
Литий батареялары басқа аккумуляторларға қарағанда көптеген артықшылықтар ұсынады. Олар батареяның қауіпсіз және сенімді шешімі, термиялық қашып кетуден және / немесе апаттық еру қаупінен қорықпайды, бұл литий батареясының басқа түрлерінің маңызды мүмкіндігі. Бұл аккумуляторлар өте ұзақ циклді қызмет етеді, кейбір өндірушілер тіпті 10000 циклге дейін батареяларға кепілдік береді. Жоғары разрядтау және қайта зарядтау жылдамдығы C / 2-ден жоғары және айналу тиімділігі 98% -ке дейін, бұл батареялар өндірісте күшейіп келе жатқандығы таңқаларлық емес. Литий темір фосфаты (LiFePO4) - энергияны сақтаудың тамаша шешімі.
100% қауіпсіз төлем
