Mae batris lithiwm yn sefyll ar wahân i fferyllfeydd batri eraill oherwydd eu dwysedd ynni uchel a'u cost isel fesul cylch. Fodd bynnag, mae "batri lithiwm" yn derm amwys. Mae tua chwe fferyllfa gyffredin o fatris lithiwm, pob un â'i fanteision a'i anfanteision unigryw eu hunain. Ar gyfer cymwysiadau ynni adnewyddadwy, y cemeg bennaf yw Ffosffad Haearn Lithiwm (LiFePO4). Mae gan y cemeg hon ddiogelwch rhagorol, gyda sefydlogrwydd thermol gwych, graddfeydd cyfredol uchel, bywyd beicio hir, a goddefgarwch i gam-drin.
Ffosffad Haearn Lithiwm (LiFePO4) yn gemeg lithiwm hynod sefydlog o'i chymharu â bron pob cemegyn lithiwm arall. Mae'r batri wedi'i ymgynnull â deunydd catod sy'n ddiogel yn naturiol (ffosffad haearn). O'i gymharu â fferyllfeydd lithiwm eraill mae ffosffad haearn yn hyrwyddo bond moleciwlaidd cryf, sy'n gwrthsefyll amodau gwefru eithafol, yn ymestyn oes beicio, ac yn cynnal cyfanrwydd cemegol dros lawer o gylchoedd. Dyma sy'n rhoi sefydlogrwydd thermol gwych, bywyd beicio hir, a'u goddefgarwch i gam-drin i'r batris hyn. Nid yw batris LiFePO4 yn dueddol o orboethi, ac nid ydynt ychwaith yn cael eu gwaredu i 'ffo thermol' ac felly nid ydynt yn gor-gynhesu nac yn tanio pan fyddant yn destun cam-drin trylwyr neu amodau amgylcheddol llym.
Yn wahanol i asid plwm llifogydd a chemegolion batri eraill, nid yw batris lithiwm yn awyru nwyon peryglus fel hydrogen ac ocsigen. Hefyd nid oes unrhyw berygl o ddod i gysylltiad ag electrolytau costig fel asid sylffwrig neu potasiwm hydrocsid. Yn y rhan fwyaf o achosion, gellir storio'r batris hyn mewn ardaloedd cyfyng heb y risg o ffrwydrad ac ni ddylai system sydd wedi'i dylunio'n iawn ofyn am oeri neu fentro gweithredol.
Mae batris lithiwm yn gynulliad sy'n cynnwys llawer o gelloedd, fel batris asid plwm a llawer o fathau eraill o fatris. Mae gan fatris asid plwm foltedd enwol o 2V / cell, ond mae gan gelloedd batri lithiwm foltedd enwol o 3.2V. Felly, er mwyn cyflawni batri 12V, fel rheol bydd gennych bedair cell wedi'u cysylltu mewn cyfres. Bydd hyn yn gwneud foltedd enwol LiFePO4 12.8V. Mae wyth cell sydd wedi'u cysylltu mewn cyfres yn gwneud batri 24V gyda foltedd enwol o 25.6V ac mae un ar bymtheg o gelloedd wedi'u cysylltu mewn cyfres yn gwneud batri 48V gyda foltedd enwol o 51.2V. Mae'r folteddau hyn yn gweithio'n dda iawn gyda'ch gwrthdroyddion 12V, 24V a 48V nodweddiadol.
Defnyddir batris lithiwm yn aml i ddisodli'r batris asid plwm yn uniongyrchol oherwydd bod ganddynt folteddau gwefru tebyg iawn. Yn nodweddiadol, bydd Batri LiFePO4 pedair cell (12.8V), â foltedd gwefr uchaf rhwng 14.4-14.6V (yn dibynnu ar argymhellion y gwneuthurwr). Yr hyn sy'n unigryw i fatri lithiwm yw nad oes angen gwefr amsugno arnynt neu gael eu dal mewn cyflwr foltedd cyson am gyfnodau sylweddol o amser. Yn nodweddiadol, pan fydd y batri yn cyrraedd y foltedd gwefr uchaf nid oes angen ei godi mwyach. Mae nodweddion gollwng batris LiFePO4 hefyd yn unigryw. Yn ystod y gollyngiad, bydd batris lithiwm yn cynnal foltedd llawer uwch nag y byddai batris asid plwm fel arfer dan lwyth. Nid yw'n anghyffredin i batri lithiwm ollwng ychydig ddegfed ran o folt o wefr lawn i 75% wedi'i ollwng. Gall hyn ei gwneud hi'n anodd dweud faint o gapasiti sydd wedi'i ddefnyddio heb offer monitro batri.
Mantais sylweddol lithiwm dros fatris asid plwm yw nad ydyn nhw'n dioddef o ddiffyg beicio. Yn y bôn, dyma pryd na ellir gwefru'r batris yn llawn cyn cael eu rhyddhau eto drannoeth. Mae hon yn broblem fawr iawn gyda batris asid plwm a gall hyrwyddo diraddiad plât sylweddol os caiff ei feicio dro ar ôl tro yn y modd hwn. Batris LiFePO4 nid oes angen codi tâl llawn arnynt yn rheolaidd. Mewn gwirionedd, mae'n bosibl gwella disgwyliad oes cyffredinol ychydig gyda thâl rhannol bach yn lle tâl llawn.
Mae effeithlonrwydd yn ffactor pwysig iawn wrth ddylunio systemau trydan solar. Mae effeithlonrwydd taith gron (o'r llawn i'r marw a'r cefn i'r llawn) o'r batri asid plwm ar gyfartaledd tua 80%. Gall fferyllfeydd eraill fod yn waeth byth. Mae effeithlonrwydd ynni taith gron batri Ffosffad Haearn Lithiwm i fyny o 95-98%. Mae hyn ar ei ben ei hun yn welliant sylweddol i systemau sydd wedi llwgu o bŵer solar yn ystod y gaeaf, gall yr arbedion tanwydd o godi tâl generaduron fod yn aruthrol. Mae cam gwefr amsugno batris asid plwm yn arbennig o aneffeithlon, gan arwain at effeithlonrwydd o 50% neu hyd yn oed yn llai. O ystyried nad yw batris lithiwm yn codi tâl amsugno, gall yr amser gwefru o gael ei ollwng yn llwyr i fod yn hollol lawn fod cyn lleied â dwy awr. Mae'n bwysig nodi hefyd y gall batri lithiwm gael ei ollwng bron yn llwyr fel y'i graddir heb effeithiau andwyol sylweddol. Fodd bynnag, mae'n bwysig sicrhau nad yw'r celloedd unigol yn gor-ollwng. Dyma swydd y System Rheoli Batri integredig (BMS).
Mae diogelwch a dibynadwyedd batris lithiwm yn bryder mawr, felly dylai fod gan bob gwasanaeth System Rheoli Batri integredig (BMS). Mae'r BMS yn system sy'n monitro, gwerthuso, cydbwyso, ac amddiffyn celloedd rhag gweithredu y tu allan i'r "Ardal Weithredu Ddiogel". Mae'r BMS yn elfen ddiogelwch hanfodol o system batri lithiwm, gan fonitro ac amddiffyn y celloedd o fewn y batri rhag gor-foltedd, tan / dros foltedd, o dan / dros dymheredd a mwy. Bydd cell LiFePO4 yn cael ei difrodi'n barhaol os bydd foltedd y gell byth yn disgyn i lai na 2.5V, bydd hefyd yn cael ei niweidio'n barhaol os bydd foltedd y gell yn cynyddu i fwy na 4.2V. Mae'r BMS yn monitro pob cell a bydd yn atal difrod i'r celloedd yn achos foltedd dan / dros.
Cyfrifoldeb hanfodol arall y BMS yw cydbwyso'r pecyn wrth godi tâl, gan warantu bod pob cell yn cael gwefr lawn heb godi gormod. Ni fydd celloedd batri LiFePO4 yn cydbwyso'n awtomatig ar ddiwedd y cylch gwefru. Mae amrywiadau bach yn y rhwystriant trwy'r celloedd ac felly nid oes yr un gell 100% yn union yr un fath. Felly, wrth feicio, bydd rhai celloedd yn cael eu gwefru neu eu rhyddhau yn llawn yn gynharach nag eraill. Bydd yr amrywiant rhwng celloedd yn cynyddu'n sylweddol dros amser os nad yw'r celloedd yn gytbwys.
Mewn batris asid plwm, bydd cerrynt yn parhau i lifo hyd yn oed pan fydd un neu fwy o'r celloedd wedi'u gwefru'n llawn. Mae hyn o ganlyniad i'r electrolysis sy'n digwydd yn y batri, y dŵr yn hollti'n hydrogen ac ocsigen. Mae'r cerrynt hwn yn helpu i wefru celloedd eraill yn llawn, a thrwy hynny gydbwyso'r gwefr ar bob cell yn naturiol. Fodd bynnag, bydd gan gell lithiwm â gwefr lawn wrthwynebiad uchel iawn ac ychydig iawn o gerrynt fydd yn llifo. Felly ni fydd y celloedd sydd ar ei hôl hi yn cael eu gwefru'n llawn. Wrth gydbwyso bydd y BMS yn rhoi llwyth bach ar y celloedd â gwefr lawn, gan ei atal rhag codi gormod a chaniatáu i'r celloedd eraill ddal i fyny.
Mae batris lithiwm yn cynnig llawer o fuddion dros fferyllfeydd batri eraill. Maent yn ddatrysiad batri diogel a dibynadwy, heb unrhyw ofn rhedeg i ffwrdd thermol a / neu doddi trychinebus, sy'n bosibilrwydd sylweddol o fathau eraill o batri lithiwm. Mae'r batris hyn yn cynnig bywyd beicio hir iawn, gyda rhai gweithgynhyrchwyr hyd yn oed yn gwarantu batris am hyd at 10,000 o feiciau. Gyda chyfraddau rhyddhau ac ailwefru uchel i fyny o C / 2 yn barhaus ac effeithlonrwydd taith gron o hyd at 98%, does ryfedd fod y batris hyn yn ennill tyniant yn y diwydiant. Mae Ffosffad Haearn Lithiwm (LiFePO4) yn ddatrysiad storio ynni perffaith.