Lityum batareyalar, yüksək enerji sıxlığı və dövr başına ucuz qiymətə görə digər akkumulyatorlardan fərqlənir. Bununla birlikdə, "lityum batareya" birmənalı deyil. Lityum batareyaların təxminən altı ümumi kimyası var, hamısı özünəməxsus üstünlükləri və mənfi cəhətləri ilə. Yenilənə bilən enerji tətbiqləri üçün üstünlük təşkil edən kimya Lityum Dəmir Fosfatdır (LiFePO4). Bu kimya əla təhlükəsizliyə malikdir, yüksək istilik sabitliyi, yüksək cərəyan reytinqləri, uzun dövr ömrü və istismara qarşı tolerantlıq.
Lityum Dəmir Fosfat (LiFePO4) demək olar ki, bütün digər lityum kimya ilə müqayisədə son dərəcə sabit bir lityum kimya. Batareya təbii olaraq təhlükəsiz bir katot materialı (dəmir fosfat) ilə yığılmışdır. Digər lityum kimya ilə müqayisədə dəmir fosfat, həddindən artıq şarj şərtlərinə tab gətirən, dövrü ömrünü uzadan və bir çox dövrlər boyunca kimyəvi bütövlüyü qoruyan güclü bir molekulyar bağı təşviq edir. Bu batareyalara böyük istilik sabitliyi, uzun dövr ömrü və istismara qarşı tolerantlıq verən budur. LiFePO4 batareyaları həddindən artıq istiləşməyə meylli deyildir və ya 'termal qaçmağa' məruz qalmırlar və bu səbəbdən ciddi bir səhv işlənmə və ya sərt ətraf mühit şərtlərinə məruz qaldıqda həddindən artıq istilənməz və alovlanmazlar.
Su basmış qurğuşun turşusu və digər batareya kimyəvi maddələrindən fərqli olaraq, Lityum batareyalar hidrogen və oksigen kimi təhlükəli qazları xaric etmir. Kükürd turşusu və ya kalium hidroksid kimi kostik elektrolitlərə məruz qalma təhlükəsi də yoxdur. Əksər hallarda, bu batareyalar partlama riski olmadan məhdud ərazilərdə saxlanıla bilər və düzgün dizayn edilmiş bir sistem aktiv soyutma və havalandırma tələb etməməlidir.
Lityum batareyalar, qurğuşun turşusu batareyaları və digər bir çox batareya növü kimi bir çox hüceyrədən ibarət olan bir yığışdır. Qurğuşun turşusu batareyalarının nominal gərginliyi 2V / hüceyrə, lityum batareya hüceyrələrinin nominal gərginliyi 3.2V-dir. Buna görə, 12V batareyaya sahib olmaq üçün adətən bir sıra birləşdirilmiş dörd hüceyrəyə sahib olacaqsınız. Bu, LiFePO4-ün nominal gərginliyini 12.8V edəcəkdir. Bir seriyaya bağlanan səkkiz hüceyrə nominal gərginliyi 25,6V olan 24V və bir seriyaya bağlanan on altı hüceyrə isə nominal gərginliyi 51,2V olan 48V olan bir batareya istehsal edir. Bu gərginliklər tipik 12V, 24V və 48V çeviricilərinizlə çox yaxşı işləyir.
Lityum batareyalar tez-tez qurğuşun turşusu batareyaları birbaşa əvəz etmək üçün istifadə olunur, çünki çox oxşar şarj gərginliklərinə malikdirlər. Dörd hüceyrəli LiFePO4 Batareyası (12.8V), adətən 14.4-14.6V arasında maksimum yükləmə gərginliyinə sahib olacaq (istehsalçıların tövsiyələrindən asılı olaraq). Lityum batareyaya xas olan cəhət ondan ibarətdir ki, onlar bir udma yükünə ehtiyac duymur və ya əhəmiyyətli bir müddət ərzində sabit bir gərginlik vəziyyətində saxlanılırlar. Tipik olaraq, batareya maksimum doldurma gərginliyinə çatdıqda artıq doldurulmasına ehtiyac yoxdur. LiFePO4 batareyalarının boşaltma xüsusiyyətləri də bənzərsizdir. Boşalma zamanı lityum batareyalar qurğuşun turşusu akkumulyatorların yük altında olandan daha yüksək gərginliyi qoruyacaqdır. Lityum batareyanın tam yüklənmədən 75% -ə qədər boşaldılmasının yalnız onda bir voltunu salması qeyri-adi deyil. Bu, batareyanın monitorinq avadanlığı olmadan nə qədər tutumun istifadə olunduğunu söyləməyi çətinləşdirə bilər.
Lityumun qurğuşun turşusu batareyalar üzərində əhəmiyyətli bir üstünlüyü, çatışmazlıq velosipedindən əziyyət çəkməmələridir. Əslində, bu, ertəsi gün yenidən boşalmadan əvvəl batareyaların tam doldurula bilməyəcəyi zamandır. Bu qurğuşun turşusu batareyaları ilə əlaqəli çox böyük bir problemdir və bu şəkildə təkrar-təkrar dövrəyə salındıqda boşqabda əhəmiyyətli dərəcədə deqradasiyaya səbəb ola bilər. LiFePO4 batareyaları mütəmadi olaraq tam olaraq doldurulmasına ehtiyac yoxdur. Əslində, tam doldurma əvəzinə cüzi bir qismən yükləmə ilə ümumi ömür müddətini biraz yaxşılaşdırmaq mümkündür.
Effektivlik günəş elektrik sistemləri dizayn edərkən çox vacib bir amildir. Orta qurğuşun turşusu batareyasının (tamdan ölüə və arxadan doluya) gediş-gəliş səmərəliliyi təxminən 80% -dir. Digər kimyəvi maddələr daha da pis ola bilər. Lityum Dəmir Fosfat batareyasının gediş-gəliş enerji səmərəliliyi 95-98% -ə qədərdir. Yalnız bu, qışda günəş enerjisindən məhrum olan sistemlər üçün əhəmiyyətli bir inkişafdır, generator şarjından yanacaq qənaəti çox böyük ola bilər. Qurğuşun turşusu batareyaların udma yükləmə mərhələsi xüsusilə səmərəsizdir və məhsuldarlıq% 50 və ya daha az olur. Lityum batareyaların udma yükü olmadığını nəzərə alsaq, tamamilə boşaldan tam dolana qədər yükləmə müddəti iki saat qədər ola bilər. Bir lityum batareyanın əhəmiyyətli mənfi təsirlər olmadan qiymətləndirildiyi kimi demək olar ki, tam bir boşalmaya məruz qala biləcəyini də qeyd etmək vacibdir. Bununla birlikdə, fərdi hüceyrələrin boşalma səviyyəsini aşmamasına əmin olmaq vacibdir. Bu, inteqrasiya olunmuş Batareya İdarəetmə Sisteminin (BMS) işidir.
Lityum batareyaların təhlükəsizliyi və etibarlılığı böyük bir problemdir, buna görə bütün məclislərdə inteqrasiya olunmuş Batareya İdarəetmə Sistemi (BMS) olmalıdır. BMS hüceyrələri izləyən, qiymətləndirən, tarazlaşdıran və "Təhlükəsiz Əməliyyat Sahəsi" xaricində işləməkdən qoruyan bir sistemdir. BMS, lityum batareya sisteminin vacib bir təhlükəsizlik komponentidir, batareyadakı hüceyrələri aşırı cərəyandan, gərginliyin altından / altından, temperaturun altından və ya daha çox şeydən qoruyur və qoruyur. LiFePO4 hüceyrəsi, hüceyrənin gərginliyi heç 2,5V-dən aşağı düşərsə, qalıcı olaraq zədələnəcəkdir, hüceyrənin gərginliyi 4.2V-dən çox olarsa, daimi olaraq zədələnəcəkdir. BMS hər hüceyrəni izləyir və gərginliyin az olması / aşması halında hüceyrələrin zədələnməsinin qarşısını alacaqdır.
BMS-in digər vacib məsuliyyəti, şarj zamanı paketin tarazlaşdırılmasıdır və bütün hüceyrələrin həddindən artıq yüklənmədən tam yüklənməsini təmin edir. LiFePO4 batareyasının hüceyrələri doldurma dövrünün sonunda avtomatik tarazlaşmayacaqdır. Hüceyrələr arasındakı empedansda kiçik dəyişikliklər var və buna görə heç bir hüceyrə% 100 eynidir. Bu səbəbdən, dövrəyə girildikdə, bəzi hüceyrələr digərlərindən daha erkən doldurulur və ya boşaldılır. Hüceyrələr balanslaşdırılmasa, zamanla hüceyrələr arasındakı fərq əhəmiyyətli dərəcədə artacaqdır.
Qurğuşun turşusu batareyalarda, hüceyrələrdən biri və ya bir neçəsi tam dolduqda belə cərəyan axmağa davam edəcəkdir. Bu, batareyada baş verən elektrolizin, suyun hidrogen və oksigenə bölünməsinin bir nəticəsidir. Bu cərəyan digər hüceyrələrin tam doldurulmasına kömək edir və beləliklə təbii olaraq bütün hüceyrələrin yükünü tarazlaşdırır. Bununla birlikdə, tam doldurulmuş lityum hüceyrə çox yüksək bir müqavimət göstərəcək və çox az bir cərəyan axacaq. Bu səbəbdən geridə qalan hüceyrələr tam doldurulmayacaq. Balanslaşdırma zamanı BMS, tam yüklənmiş hüceyrələrə kiçik bir yük tətbiq edər, həddindən artıq yüklənməsinin qarşısını alar və digər hüceyrələrin yetişməsini təmin edər.
Lityum batareyalar, digər batareya kimyaçılarına nisbətən bir çox fayda təmin edir. Digər lityum batareya növlərindən əhəmiyyətli bir ehtimal olan termal qaçma və / və ya fəlakətli ərimə qorxusu olmayan etibarlı və etibarlı bir batareya həllidir. Bu batareyalar son dərəcə uzun dövr təklif edir, bəzi istehsalçılar hətta batareyaları 10.000 dövrə qədər zəmanət verirlər. C / 2 fasiləsiz yüksək boşalma və doldurma dərəcələri və% 98-ə qədər gediş-gəliş səmərəliliyi ilə, bu batareyaların sənayedə güc qazanmasına təəccüblü deyil. Lityum Dəmir Fosfat (LiFePO4) mükəmməl bir enerji saxlama həllidir.