Lityum batareyalar yuqori energiya zichligi va har bir tsikl uchun arzonligi tufayli boshqa akkumulyator kimyoviylaridan ajralib turadi. Biroq, "lityum batareya" - bu noaniq atama. Lityum batareyalarning oltita umumiy kimyoviy tarkibi bor, ularning har biri o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklariga ega. Qayta tiklanadigan energiya manbalari uchun kimyo asosan lityum temir fosfat (LiFePO4) hisoblanadi. Bu kimyo mukammal xavfsizlikka ega, yuqori issiqlik stabilligi, yuqori oqim ko'rsatkichlari, uzoq umr muddati va suiiste'mollikka bardoshli.
Lityum temir fosfat (LiFePO4) deyarli boshqa lityum kimyo bilan solishtirganda juda barqaror lityum kimyosi. Batareya tabiiy xavfsiz katodli materialdan (temir fosfat) yig'ilgan. Boshqa lityum kimyo bilan taqqoslaganda, temir fosfat kuchli zaryadlanish sharoitlariga bardosh beradigan, tsiklning ishlash muddatini uzaytiradigan va ko'plab tsikllarda kimyoviy yaxlitlikni saqlaydigan kuchli molekulyar bog'lanishni rag'batlantiradi. Bu batareyalarga ajoyib issiqlik barqarorligi, uzoq umr muddati va suiiste'mollikka bardoshlik beradi. LiFePO4 akkumulyatorlari haddan tashqari qizib ketishga moyil emas va ular "termal qochish" holatiga tushib qolmaydi, shuning uchun noto'g'ri ishlash yoki qattiq ekologik sharoitlarga duch kelganda haddan tashqari qizib ketmaydi.
Lityum batareyalar qo'rg'oshin kislotasi va boshqa akkumulyator kimyoviylaridan farqli o'laroq, vodorod va kislorod kabi xavfli gazlarni chiqarmaydi. Oltingugurt kislotasi yoki kaliy gidroksidi kabi gidroksidi gidroksidi bilan aloqa qilish xavfi yo'q. Ko'pgina hollarda, bu batareyalar portlash xavfisiz yopiq joylarda saqlanishi mumkin va to'g'ri mo'ljallangan tizim faol sovutish yoki shamollatishni talab qilmasligi kerak.
Lityum batareyalar-qo'rg'oshin kislotali batareyalar va boshqa batareyalar kabi ko'plab hujayralardan tashkil topgan yig'ilish. Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlarning nominal zo'riqishida 2V/hujayra, lityum batareyali batareyalarda esa nominal zo'riqishida 3,2V bo'ladi. Shunday qilib, 12V batareyaga ega bo'lish uchun odatda to'rtta uyali ketma -ket ulanadi. Bu LiFePO4 nominal kuchlanishini 12,8 V ga teng qiladi. Ketma -ket ulangan sakkizta hujayra nominal kuchlanish 25,6V bo'lgan 24V batareyani va ketma -ket ulangan o'n oltita hujayra 48,2 V nominal kuchlanishli batareyani ishlab chiqaradi. Bu kuchlanishlar odatda 12V, 24V va 48V inverterlar bilan juda yaxshi ishlaydi.
Lityum batareyalar ko'pincha qo'rg'oshin-kislotali batareyalarni to'g'ridan-to'g'ri almashtirish uchun ishlatiladi, chunki ular juda o'xshash zaryadlanish kuchlanishiga ega. To'rt hujayrali LiFePO4 batareyasi (12,8 V) odatda maksimal zaryadlanish kuchlanishi 14,4-14,6 V gacha bo'ladi (ishlab chiqaruvchilar tavsiyalariga qarab). Lityum batareyaning o'ziga xos xususiyati shundaki, ular absorbsiyali zaryadga muhtoj emas yoki uzoq vaqt doimiy voltaj holatida ushlab turiladi. Odatda, batareya maksimal zaryadlanish kuchlanishiga yetganda, uni zaryadlashning hojati yo'q. LiFePO4 batareyalarining zaryadsizlanish xususiyatlari ham o'ziga xosdir. Zaryadsizlanish paytida lityum batareyalar odatda yuk ostida bo'lgan qo'rg'oshin kislotali batareyalarga qaraganda ancha yuqori kuchlanishni saqlaydi. Lityum batareyaning voltning o'ndan bir qismini to'liq zaryaddan 75% gacha zaryadsizlanishi hollari kam uchraydi. Bu batareyani kuzatuvchi uskunasiz qancha quvvat ishlatilganligini aytish qiyin bo'lishi mumkin.
Lityumning qo'rg'oshin kislotali batareyalarga nisbatan muhim afzalligi shundaki, ular velosiped etishmasligidan aziyat chekmaydi. Aslida, bu batareyalarni ertasi kuni qayta zaryadsizlanishidan oldin to'liq zaryadlash mumkin bo'lmaganda. Bu qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar bilan bog'liq juda katta muammo va agar shunday takrorlansa, plastinka degradatsiyasiga olib kelishi mumkin. LiFePO4 batareyalari muntazam ravishda to'liq zaryadlash shart emas. Umuman olganda, umr ko'rish davomiyligini to'liq zaryad o'rniga qisman zaryad bilan biroz yaxshilash mumkin.
Quyosh elektr tizimlarini loyihalashda samaradorlik juda muhim omil hisoblanadi. O'rtacha qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorning qaytish samaradorligi (to'liqdan o'likgacha va to'liqgacha) taxminan 80%ni tashkil qiladi. Boshqa kimyo bundan ham yomonroq bo'lishi mumkin. Lityum temir fosforli batareyaning ikki tomonlama energiya samaradorligi 95-98%gacha. Bu qishda quyosh energiyasidan mahrum bo'lgan tizimlar uchun sezilarli yaxshilanish, generatorni zaryadlashda yoqilg'i tejash juda katta bo'lishi mumkin. Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlarning yutilish zaryad bosqichi ayniqsa samarasiz, natijada samaradorligi 50% yoki undan ham past bo'ladi. Lityum batareyalar zaryadlanmasligini hisobga olsak, to'liq zaryadsizlanishdan to to'liq zaryadlanish vaqti ikki soatgacha bo'lishi mumkin. Shuni ham ta'kidlash kerakki, lityum batareya deyarli to'liq zaryadsizlanishi mumkin, bu esa salbiy ta'sir ko'rsatmaydi. Shu bilan birga, alohida hujayralar ortiqcha oqmasligiga ishonch hosil qilish muhimdir. Bu batareyalarni boshqarishning birlashgan tizimi (BMS) vazifasidir.
Lityum batareyalarning xavfsizligi va ishonchliligi katta tashvish tug'diradi, shuning uchun barcha yig'ilishlarda Batareyani boshqarish tizimi (BMS) bo'lishi kerak. BMS - bu hujayralarni "Xavfsiz operatsion hudud" dan tashqarida ishlashini kuzatuvchi, baholaydigan, muvozanatli va himoya qiluvchi tizim. BMS - lityum batareyalar tizimining muhim xavfsizlik komponenti bo'lib, batareya ichidagi hujayralarni haddan tashqari oqim, past kuchlanish, past harorat va boshqalardan himoya qiladi. LiFePO4 xujayrasi, agar hujayraning kuchlanishi 2,5 V dan past bo'lsa, doimiy ravishda shikastlanadi, agar hujayraning kuchlanishi 4,2 V dan oshsa, u ham doimiy shikastlanadi. BMS har bir katakchani kuzatib boradi va past/yuqori kuchlanish holatida hujayralarning shikastlanishining oldini oladi.
BMSning yana bir muhim mas'uliyati - zaryadlash paytida paketni muvozanatlash, barcha hujayralarga ortiqcha zaryad qilmasdan to'liq zaryad olishini kafolatlash. LiFePO4 batareyasining xujayralari zaryad aylanishining oxirida avtomatik ravishda muvozanatlasha olmaydi. Hujayralar orqali impedansda ozgina farqlar bor va shuning uchun hech qanday hujayra 100% bir xil emas. Shuning uchun, velosipedda, ba'zi hujayralar boshqalarga qaraganda to'liq zaryadlangan yoki zaryadsizlangan bo'ladi. Agar hujayralar muvozanatlanmagan bo'lsa, vaqt o'tishi bilan hujayralar orasidagi farq sezilarli darajada oshadi.
Qo'rg'oshin kislotali batareyalarda, bir yoki bir nechta hujayralar to'liq zaryadlangan bo'lsa ham, oqim oqishda davom etadi. Natijada batareyada elektroliz sodir bo'ladi, suv vodorod va kislorodga bo'linadi. Bu oqim boshqa hujayralarni to'liq zaryadlashga yordam beradi va shu tariqa barcha hujayralardagi zaryadni muvozanatlashtiradi. Shu bilan birga, to'liq zaryadlangan lityum hujayra juda yuqori qarshilikka ega bo'ladi va juda kam oqim oqadi. Qolgan hujayralar to'liq zaryadlanmaydi. Balanslash paytida BMS to'liq zaryadlangan hujayralarga ozgina yuklaydi, bu uning zaryadlanishiga to'sqinlik qiladi va boshqa hujayralarni ushlab qolish imkonini beradi.
Lityum batareyalar boshqa kimyoviy akkumulyatorlarga qaraganda bir qancha afzalliklarga ega. Bu batareyalarning xavfsiz va ishonchli echimi, termal qochish va/yoki halokatli erishidan qo'rqmaydi, bu boshqa lityum batareyalar turlaridan muhim imkoniyatdir. Bu batareyalar juda uzoq ishlash muddatini taklif etadi, ba'zi ishlab chiqaruvchilar hatto batareyalarga 10 000 tsiklgacha kafolat berishadi. Zaryadsizlanish va zaryadlashning yuqori tezligi C/2 dan yuqori va ketma-ket ketishning samaradorligi 98%gacha bo'lganligi sababli, bu batareyalar sanoatning e'tiborini tortishi ajablanarli emas. Lityum temir fosfat (LiFePO4) - energiyani saqlash uchun mukammal yechim.
100% xavfsiz to'lov
