LiFePO4-kuirilaro - La ĉefa flua baterio por Suna Lumigo

LiFePO4-kuirilaro - La ĉefa flua baterio por Suna Lumigo

Kun pli kaj pli da gravaj ekonomioj en la mondo paŝantaj ambicie al la tutmondaj karbonneŭtralecaj celoj ĉirkaŭ la mezo de la jarcento, ni vidas suprenajn tendencojn en la postuloj de sunaj strataj kaj inundlumoj kiel pagebla solvo por lumigi privatajn proprietojn, stratojn kaj publikaj spacoj kun efikaj LED-lumoj. 

Ŝargeblaj kuirilaroj estas unu el la plej gravaj komponantoj por la fidindeco de la suna lumigado. Ni ĉiuj scias, ke la pozicio de la suna panelo por akiri plenan ekspozicion al la suno estas grava por la efikeco de la sunsistemo. Ĉi tio estas grava, sed ĝia efikeco ankaŭ dependas de la kvalito de la kuirilaroj en la sunsistemo. La tipo kaj kondiĉo de la kuirilaroj determinas kiom longe la sunpaneloj de la sama grandeco bezonas sunekspozicion. Iuj kuirilaroj eble bezonos nur kvar horojn da suno kaj ĝi proponos lumigi la tutan nokton. Aliaj eble bezonas kompletan tagon da sunlumo. 

En ĉi tiu artikolo ni rigardos la tipojn de reŝargeblaj baterioj por suna lumigado. Kio ili estas, kaj la avantaĝoj kaj malavantaĝoj de ĉi tiuj kuirilaroj por helpi vin kompreni la avantaĝon kaj malavantaĝon de ĉi tiuj kuirilaroj. 

Ni-Cd, Ni-MH, kaj Litio-jono estas la tri ĉefaj specoj de reŝargeblaj baterioj uzataj nuntempe. 

Ni-Cd, nikelo-kadmio. Ĝi konsistas el nikelo kaj kadmio, apartigilo kaj alkala. Ĉi tio estis la plej popularaj reŝargeblaj baterioj por porteblaj aparatoj en la 1990-aj jaroj, sed ĝi estas forigita ĉar ĝi enhavas pezan metalan kadmion kiu kaŭzas damaĝon al la medio. Ni ne traktos ĝin pri ĉi tiu artikolo. 

Ni-MH-kuirilaro estas tre simila al Nikela kadmio-baterio sed ĝi konsistas el Nikelhidroksido kiel pozitivaj elektrodoj, Hidrogen-sorbantaj alojoj (ligiloj) kiel negativaj elektrodoj kaj Kalia hidroksida alkala elektrolito. Ĉela tensio de Ni-MH-baterio estas 1.2V kaj ŝarĝa tensio estas ĉirkaŭ 1.6V per ĉelo. Kun ĉi tiu malalta tensio por ĉelo, fabrikistoj devas kombini plurajn ĉelojn por konstrui bateriopakaĵojn por pliigi sian tension farante ne sufiĉe kompaktan en grandeco kaj ne koste efika. La malavantaĝo de Ni-MH-baterio estas ĝia alta mem-malŝarĝa indico. Se vi lasas tute ŝargitan Ni-MH-baterion dum kelkaj monatoj, ĝi perdos la plej grandan parton de sia ŝargo. Tipa Ni-MH-kuirilaro povas perdi de 4-20% de sia ŝargo nur en la unua tago kaj poste mem-malŝarĝa indico falas al proksimume 1% tage depende de la ĉirkaŭa temperaturo.

Litia Baterio por Sunaj stratlumoj fariĝas pli kaj pli ĉefa fluo-solvo. Ni ĉiuj scias, ke litiaj kuirilaroj ankoraŭ estas tre multekostaj konsiderante aliajn tipojn, sed estas juste diri, ke ili fariĝis multe pli atingeblaj por integriĝo de suna stratlumo. En la lastaj 6 jaroj la kosto de litia baterio malpliiĝis je preskaŭ 80%. Estas malsamaj specoj de litio-kuirilaroj, kiuj povas esti uzataj por Suna Strata Lumo-sistemoj. Nia sperto montris, ke sendube la plej bona solvo por suna lumigado estas la LiFePO4-kuirilaro.

Litio-jono (li-jono) nuntempe estas la plej ofta reŝargebla baterispeco por multaj porteblaj kaj sunaj produktoj. La malnova stilo de litiobaterioj uzis litian metalon, sed pro la malstabileco kaj sekurecproblemoj, nuntempe litiojonoj estis uzitaj anstataŭe. Litio-jonaj kuirilaroj havas pli grandajn avantaĝojn de alta energia denseco kaj malalta prizorgado komparante kun Ni-Cd kaj Ni-MH, kiuj igas ilin la plej bona solvo por sunlumaj produktoj kaj aliaj elektronikaj aparatoj aŭ veturiloj.

La plej oftaj specoj de Litio-jonaj baterioj estas Li-kobalto, Li-mangano, Li-fosfato kaj NMC (litia nikela mangana kobalta rusto). Ĉiu el ĉi tiuj Litio-jonaj kuirilaroj uzas malsamajn katodajn materialojn, do ĉiu el ili havas malsamajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn. Li-kobaltaj baterioj estas populare uzataj en konsumelektroniko, dum li-fosfataj baterioj estas uzataj en elektraj veturiloj, portebla lumigado kaj suna lumigado.

                Li-jona baterio strukturo. Fonto - http://electronicdesign.com

Baterioj de Litio Fera Fosfato

Litiaj Feraj Fosfataj kuirilaroj estas pli sekuraj ol Li-kobaltaj kaj Li-manganaj kuirilaroj, kaj ili havas pli longan vivdaŭron kaj povas movi pli altajn fluojn. Tamen, la malavantaĝo de LiFePO4-baterioj estas havi unu el la plej malaltaj kapacitoj de ĉiuj litio-jonaj bateriotipoj. Kvankam ĝi estas pli malalta kompare kun aliaj specoj de litio-jonaj kuirilaroj, ĝi taŭgas por sunaj stratlumoj aŭ inundolumoj, kiuj ne postulas grandegan kvanton da elektro por funkciigi la sistemon.

Avantaĝoj de Litio-jona Baterio

• Litio-jonaj kuirilaroj havas altan energian densecon, pli altan ol Ni-MH, duoble pli altan ol Ni-Cd kaj pli ol trioble pli altan ol plumbacidaj baterioj.

• Li-jonaj kuirilaroj havas malaltan mem-malŝarĝan indicon

• Li-jonaj kuirilaroj ne disvolvas memoran efikon;

• Li-jonaj kuirilaroj estas praktike liberaj de bontenado, kio estas precipe utila por suna lumigado;

• Li-jonaj kuirilaroj estas sekuraj por medio sen enhavado de toksaj substancoj;

• Pro alta energia denseco, li-jonaj kuirilaroj havas malpezan pezon kaj malgrandan grandecon.

• Li-jonaj kuirilaroj permesas rapidan ŝargon al plena kapablo;

• Sekureco - li-fosfataj kuirilaroj havas tre bonan termikan kaj kemian stabilecon.

Malavantaĝoj de Litio-jona Baterio

• Li-jonaj baterioj havas altajn produktadkostojn rezultigante altajn vendoprezojn.

• Li-jonaj kuirilaroj postulas protektajn cirkvitojn por limigi tension kaj fluojn kaj certigi pli bonan sekurecon;

• Iuj Li-jonaj kuirilaroj kiel li-fosfato provizas malaltajn malŝarĝajn indicojn;

Ŝargebla baterio specifa energia kompara diagramo

Reŝargebla baterio nominala tensio-diagramo

Reŝargebla kuirilaro averaĝaj kapacitoj por suna lumo-diagramo

Ŝargebla kuirilaro averaĝa mem-malŝarĝa indico por monata kompara diagramo

Ŝargebla baterio proksimuma ciklo-viva kompara diagramo

Ŝargebla kuirilaro teoria vivdaŭro en suna luma diagramo

Kompartabelo de reŝargebla bateria temperaturo

Averaĝa prezo por sunaj lumoj uzantaj certan baterispecon