লিথিয়াম আয়ন ইউপিএস: কোন ব্যাটারি টাইপ আপনার বেছে নেওয়া উচিত, এলএমও বা এলএফপি?

আজ, প্রায় প্রত্যেকের পকেটে একটি ফোন (স্মার্টফোন, ক্যামেরা ফোন, ট্যাবলেট) রয়েছে যা আপনার বাড়ির ডেস্কটপকে ছাড়িয়ে যেতে পারে, যা আপনি কয়েক বছর ধরে আপডেট করেননি। প্রতিটি গ্যাজেটে আপনার একটি লিথিয়াম-পলিমার ব্যাটারি রয়েছে। এখন প্রশ্ন হল: পাঠকদের মধ্যে কোনটি ঠিক মনে রাখবেন যখন ডায়ালার থেকে বহুমুখী ডিভাইসে অপরিবর্তনীয় রূপান্তর ঘটেছিল?

মুশকিল... আপনাকে আপনার স্মৃতিতে চাপ দিতে হবে, আপনি যে বছর প্রথম "স্মার্ট" ফোন কিনেছিলেন তা মনে রাখবেন। আমার জন্য, এটি প্রায় 2008-2010। সেই সময়ে, একটি সাধারণ ফোনের জন্য একটি লিথিয়াম ব্যাটারির ক্ষমতা ছিল প্রায় 700 mAh, এখন ফোনগুলির ব্যাটারির ক্ষমতা 4 mAh-এ পৌঁছেছে৷

মোটামুটিভাবে বলতে গেলে, ব্যাটারির আকার মাত্র 6 গুণ বেড়েছে তা সত্ত্বেও ক্ষমতা 2 গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে।

আমাদের মত ইতিমধ্যে আমাদের নিবন্ধে উল্লেখ করা হয়েছে, লিথিয়াম-আয়ন ইউপিএস সলিউশনগুলি দ্রুত বাজারকে জয় করছে, অনেকগুলি অনস্বীকার্য সুবিধা রয়েছে এবং ব্যবহার করা বেশ নিরাপদ (বিশেষ করে সার্ভার রুমে)।

বন্ধুরা, আজ আমরা আয়রন-লিথিয়াম ফসফেট (LFP) এবং লিথিয়াম-ম্যাঙ্গানিজ (LMO) ব্যাটারির উপর ভিত্তি করে সমাধানগুলি বোঝার এবং তুলনা করার চেষ্টা করব, তাদের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি অধ্যয়ন করব এবং বেশ কয়েকটি নির্দিষ্ট সূচকে একে অপরের সাথে তুলনা করব। আমি আপনাকে মনে করিয়ে দিই যে উভয় ধরনের ব্যাটারিই লিথিয়াম-আয়ন, লিথিয়াম-পলিমার ব্যাটারি, কিন্তু রাসায়নিক গঠনে ভিন্ন। আপনি চালিয়ে যেতে আগ্রহী, বিড়াল অধীনে দয়া করে.

শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে লিথিয়াম প্রযুক্তির দৃষ্টিভঙ্গি

2017 সালের জন্য রাশিয়ান ফেডারেশনের বর্তমান পরিস্থিতি নিম্নরূপ ছিল।

ক্লিকযোগ্য

উত্সটি ব্যবহার করে: "রাশিয়ান ফেডারেশনে বিদ্যুৎ স্টোরেজ সিস্টেমের বিকাশের ধারণা", রাশিয়ান ফেডারেশনের জ্বালানি মন্ত্রণালয়, 21 আগস্ট, 2017।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, সেই সময়ে লিথিয়াম-আয়ন প্রযুক্তি শিল্প উৎপাদন প্রযুক্তির কাছে এগিয়ে ছিল (প্রাথমিকভাবে এলএফপি প্রযুক্তি বোঝানো হয়েছিল)।

এর পরে, আসুন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের প্রবণতাগুলি দেখি, বা বরং, দস্তাবেজের সর্বশেষ সংস্করণটি বিবেচনা করি:

রেফারেন্স: ABBM - নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য শক্তি অ্যারে, যা বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্পে ব্যবহৃত হয়:

• সাবস্টেশনে (SS) অক্জিলিয়ারী পাওয়ার সাপ্লাই (SN) 0,4 kV-তে বাধার ক্ষেত্রে গুরুতর গ্রাহকদের জন্য বিদ্যুতের সংরক্ষণ।
• বিকল্প উত্সগুলির জন্য একটি "বাফার" ড্রাইভ হিসাবে।
• বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং সঞ্চালন সুবিধা আনলোড করার জন্য সর্বোচ্চ খরচ মোডে বিদ্যুতের ঘাটতির জন্য ক্ষতিপূরণ।
• কম খরচে (রাতের সময়) দিনের বেলায় শক্তি সঞ্চয় করা।

ক্লিকযোগ্য

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, লি-আয়ন প্রযুক্তি, 2016 সাল পর্যন্ত, দৃঢ়ভাবে শীর্ষস্থানীয় অবস্থান ধরে রেখেছে এবং শক্তি (MW) এবং শক্তি (MWh) উভয় ক্ষেত্রেই দ্রুত একাধিক বৃদ্ধি দেখিয়েছে।

একই নথিতে আমরা নিম্নলিখিতগুলি পড়তে পারি:

"লি-আয়ন প্রযুক্তিগুলি 80 এর শেষে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ABBM সিস্টেম দ্বারা উত্পাদিত অতিরিক্ত শক্তি এবং শক্তির 2016% এরও বেশি প্রতিনিধিত্ব করে৷ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি অত্যন্ত দক্ষ চক্র থাকে (চার্জ, লেখকের নোট) এবং সঞ্চিত শক্তি দ্রুত ছেড়ে দেয়। উপরন্তু, তাদের একটি উচ্চ শক্তি ঘনত্ব (বিদ্যুতের ঘনত্ব, লেখকের নোট) এবং উচ্চ রিকোয়েল স্রোত রয়েছে, যা বহনযোগ্য ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের ব্যাটারি হিসাবে তাদের পছন্দের দিকে পরিচালিত করে।

চলুন UPS-এর জন্য লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দুটি প্রযুক্তির তুলনা করার চেষ্টা করি

আমরা LMO এবং LFP এর রসায়নের উপর নির্মিত প্রিজম্যাটিক কোষগুলির তুলনা করব। এই দুটি প্রযুক্তিই (LMO-NMC প্রকারের বৈচিত্র্য সহ) যা এখন বিভিন্ন বৈদ্যুতিক যান, বৈদ্যুতিক যানের প্রধান শিল্প নকশা।

বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি সম্পর্কে একটি গীতিকবিতা এখানে পড়া যেতে পারে।জিজ্ঞাসা করুন, এর সাথে বৈদ্যুতিক পরিবহনের কী সম্পর্ক? আমাকে ব্যাখ্যা করা যাক: লি-আয়ন প্রযুক্তিতে বৈদ্যুতিক পরিবহনের সক্রিয় বিতরণ প্রোটোটাইপগুলির পর্যায় অতিক্রম করেছে। এবং আমরা জানি, সব আধুনিক প্রযুক্তি আমাদের কাছে আসে ব্যয়বহুল, জীবনের সবচেয়ে নতুন ক্ষেত্র থেকে। উদাহরণস্বরূপ, ফর্মুলা 1 থেকে আমাদের কাছে প্রচুর অটো প্রযুক্তি এসেছে, মহাকাশ খাত থেকে অনেকগুলি সর্বশেষ প্রযুক্তি আমাদের জীবনে প্রবেশ করেছে এবং আরও অনেক কিছু ... অতএব, আমাদের মতে, লিথিয়াম-আয়ন প্রযুক্তিগুলি এখন শিল্প সমাধানগুলিতে প্রবেশ করছে .

প্রধান নির্মাতা, ব্যাটারি রসায়ন এবং সক্রিয়ভাবে বৈদ্যুতিক যানবাহন (হাইব্রিড) উৎপাদনকারী প্রকৃত স্বয়ংচালিত কোম্পানিগুলির তুলনা করার একটি টেবিল বিবেচনা করুন।

আমরা শুধুমাত্র প্রিজম্যাটিক কোষ নির্বাচন করব যা UPS-এ ব্যবহারের ফর্ম ফ্যাক্টরের জন্য উপযুক্ত। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, লিথিয়াম টাইটানেট (LTO-NMC) নির্দিষ্ট সঞ্চিত শক্তির পরিপ্রেক্ষিতে একটি বহিরাগত। শিল্প সমাধানে, বিশেষ করে ইউপিএস-এর ব্যাটারিতে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত প্রিজম্যাটিক কোষের তিনটি প্রস্তুতকারক রয়েছে।

আমি নথি থেকে উদ্ধৃত করব এবং অনুবাদ করব "ইলেকট্রিক গাড়ির ব্যাটারির জন্য দীর্ঘজীবনের লিথিয়াম ইলেক্ট্রোডের জীবনচক্র মূল্যায়ন- LEAF, টেসলা এবং ভলভো বাসের জন্য সেল" (মূল "বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারির জন্য দীর্ঘ জীবন লিথিয়াম ইলেক্ট্রোডের জীবনচক্র মূল্যায়ন- LEAF এর জন্য সেল , টেসলা এবং ভলভো বাস" 11 ডিসেম্বর, 2017 থেকে ম্যাটস জ্যাক্রিসন। এখানে, যানবাহনের ব্যাটারিতে রাসায়নিক প্রক্রিয়া, কম্পনের প্রভাব এবং অপারেশনের জলবায়ু পরিস্থিতি, পরিবেশগত ক্ষতি প্রধানত তদন্ত করা হয়। যাইহোক, একটি কৌতূহলপূর্ণ বাক্যাংশ রয়েছে দুটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তির তুলনা।

আমার বিনামূল্যে অনুবাদে এটি এই মত দেখায়:

এনএমসি প্রযুক্তি ব্যাটারি সেল মেটাল অ্যানোড সহ LFP প্রযুক্তির তুলনায় প্রতি কিলোমিটারে কম পরিবেশগত প্রভাব দেখায়, তবে ত্রুটিগুলি কমানো বা দূর করা কঠিন। নীচের লাইন হল NMC এর উচ্চ শক্তি ঘনত্ব মানে কম ওজন এবং এইভাবে কম শক্তি খরচ।

1) প্রিজম্যাটিক সেল এলএমও প্রযুক্তি, প্রস্তুতকারক সিপিইসি, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, খরচ $400।

LMO সেলের উপস্থিতি

2) প্রিজম্যাটিক সেল এলএফপি প্রযুক্তি, প্রস্তুতকারক এএ পোর্টেবল পাওয়ার কর্পোরেশন, খরচ $160।

LFP সেলের বাহ্যিক দৃশ্য

3) তুলনা করার জন্য, আসুন এলএফপি প্রযুক্তিতে নির্মিত একটি বিমান ব্যাকআপ ব্যাটারি যোগ করি এবং যেটি চাঞ্চল্যকর কেলেঙ্কারিতে অংশ নিয়েছিল 2013 সালে বোয়িং ফায়ার, True Blue Power এর প্রস্তুতকারক।

TB44 ব্যাটারি চেহারা

4) বস্তুনিষ্ঠতার জন্য, আসুন একটি স্ট্যান্ডার্ড UPS ব্যাটারি যোগ করি লিড-অ্যাসিড/পোর্টাল্যাক/PXL12090, 12V।
একটি ক্লাসিক UPS ব্যাটারির চেহারা

প্রারম্ভিক তথ্য একটি টেবিলে রাখা যাক.

ক্লিকযোগ্য

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, প্রকৃতপক্ষে, এলএমও কোষগুলির সর্বোচ্চ শক্তি দক্ষতা রয়েছে, ক্লাসিক্যাল সীসা নির্দিষ্ট শক্তিতে কমপক্ষে দুবার হারায়।

এটা সবার কাছে পরিষ্কার যে লি-আয়ন ব্যাটারি অ্যারে বিএমএস সিস্টেম এই দ্রবণে ভর যোগ করবে, অর্থাৎ, প্রায় 20 শতাংশ শক্তির ঘনত্ব কমিয়ে দেবে (ব্যাটারির নেট ওজন এবং সম্পূর্ণ সমাধানের মধ্যে পার্থক্য, বিএমএস সিস্টেমগুলিকে বিবেচনায় নিয়ে) , মডিউল শেল, ব্যাটারি ক্যাবিনেট কন্ট্রোলার)। জাম্পার, ব্যাটারি সুইচ এবং ব্যাটারি ক্যাবিনেটের ভর লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির ব্যাটারি অ্যারের জন্য শর্তসাপেক্ষে সমান বলে ধরে নেওয়া হয়।

এখন গণনা করা পরামিতিগুলি তুলনা করার চেষ্টা করা যাক। এই ক্ষেত্রে, আমরা সীসার জন্য স্রাবের গভীরতা গ্রহণ করি - 70%, এবং লি-আয়নের জন্য - 90%।

ক্লিকযোগ্য

উল্লেখ্য যে একটি বিমানের ব্যাটারির জন্য কম নির্দিষ্ট শক্তি এই কারণে যে ব্যাটারি নিজেই (যা একটি মডিউল হিসাবে বিবেচিত হতে পারে) একটি ধাতব ফায়ারপ্রুফ আবরণে আবদ্ধ থাকে, এতে সংযোগকারী এবং কম তাপমাত্রায় কাজ করার জন্য একটি গরম করার ব্যবস্থা থাকে। তুলনা করার জন্য, TB44 ব্যাটারিতে একটি কক্ষের জন্য একটি গণনা দেওয়া হয়েছে, যেখান থেকে এটি উপসংহারে আসা যেতে পারে যে বৈশিষ্ট্যগুলি একটি প্রচলিত LFP কোষের কাছাকাছি। এছাড়াও, এভিয়েশন ব্যাটারিটি উচ্চ চার্জ / স্রাব স্রোতের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা মাটিতে একটি নতুন ফ্লাইটের জন্য বিমানটিকে দ্রুত প্রস্তুত করার প্রয়োজন এবং বোর্ডে জরুরি অবস্থার ক্ষেত্রে উচ্চ স্রাব প্রবাহের সাথে সম্পর্কিত, উদাহরণস্বরূপ, অন-বোর্ড শক্তি ক্ষতি
যাইহোক, এখানে প্রস্তুতকারক বিভিন্ন ধরণের বিমানের ব্যাটারির তুলনা করে

আমরা টেবিল থেকে দেখতে পারেন:

1) LMO প্রযুক্তির ক্ষেত্রে ব্যাটারি ক্যাবিনেটের ক্ষমতা বেশি।
2) LFP-এর জন্য ব্যাটারি চক্রের সংখ্যা বেশি।
3) LFP-এর জন্য নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ কম, যথাক্রমে, একই ক্ষমতার সাথে, আয়রন-লিথিয়াম-ফসফেট প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে ব্যাটারি ক্যাবিনেট বড়।
4) LFP প্রযুক্তি তার রাসায়নিক কাঠামোর কারণে তাপীয় পলাতক হওয়ার ঝুঁকি কম। ফলস্বরূপ, এটি তুলনামূলকভাবে নিরাপদ বলে মনে করা হয়।

যারা ইউপিএস-এর সাথে কাজ করার জন্য লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি কীভাবে ব্যাটারি অ্যারের সাথে সংযুক্ত হতে পারে তা দৃশ্যত বুঝতে চান, আমি এখানে দেখার পরামর্শ দিচ্ছি।উদাহরণস্বরূপ, যেমন একটি স্কিম। এই ক্ষেত্রে, ব্যাটারির নেট ওজন হবে 340 কেজি, ক্ষমতা 100 Ah হবে।

ক্লিকযোগ্য

অথবা LFP 160S2P-এর জন্য একটি চিত্র, যেখানে ব্যাটারির নেট ওজন হবে 512 কেজি, এবং ক্ষমতা হবে 200 অ্যাম্পিয়ার-ঘন্টা।

ক্লিকযোগ্য

উপসংহার: আয়রন-লিথিয়াম-ফসফেট (LiFeO4, LFP) কেমিস্ট্রি সহ ব্যাটারিগুলি বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত হয় তা সত্ত্বেও, তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির LMO রাসায়নিক সূত্রের তুলনায় বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে, উচ্চ কারেন্ট চার্জ করার অনুমতি দেয় এবং তাপ পালানোর জন্য কম সংবেদনশীল। কোন ব্যাটারির ধরন বেছে নিতে হবে তা শেষ থেকে শেষ সমাধান প্রদানকারীর উপর নির্ভর করে, যিনি এটি নির্ধারণ করেন ইউপিএস-এর অংশ হিসেবে ব্যাটারি অ্যারের খরচের উপর ভিত্তি করে নয়। এই মুহুর্তে, যেকোন ধরনের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এখনও ধ্রুপদী সমাধানের খরচের দিক থেকে হারায়, কিন্তু প্রতি ইউনিট ভরের লিথিয়াম ব্যাটারির বৃহৎ শক্তির ঘনত্ব এবং ছোট মাত্রাগুলি নতুন শক্তি সঞ্চয়ের ডিভাইসগুলির প্রতি পছন্দকে ক্রমবর্ধমানভাবে নির্ধারণ করবে। কিছু ক্ষেত্রে, UPS-এর নিম্ন স্থূল ওজন নতুন প্রযুক্তির প্রতি পছন্দ নির্ধারণ করে। এই প্রক্রিয়াটি সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যাবে, এবং বর্তমানে নিম্নমূল্যের সেগমেন্টে উচ্চ খরচ (ভোক্তা সমাধান) এবং লিথিয়াম অগ্নি নিরাপত্তা চিন্তার জড়তা দ্বারা আটকে রাখা হয়েছে গ্রাহকদের মধ্যে যারা শিল্প UPS বিভাগে সেরা UPS বিকল্পগুলি খুঁজছেন 100 কেভিএর বেশি ক্ষমতা। 3 কেভিএ থেকে 100 কেভিএ পর্যন্ত ইউপিএসের মধ্যম পাওয়ার সেগমেন্টের স্তরটি লিথিয়াম-আয়ন প্রযুক্তিতে বাস্তবায়নের জন্য সম্ভব, তবে ছোট আকারের উত্পাদনের কারণে এটি বেশ ব্যয়বহুল এবং ভিআরএলএ ব্যাটারিতে ইউপিএসের তৈরি সিরিয়াল নমুনার কাছে হারায়।

আরও জানতে এবং আপনার সার্ভার রুম বা ডেটা সেন্টারের জন্য একটি নির্দিষ্ট Li-Ion ব্যাটারি সমাধান নিয়ে আলোচনা করতে, অনুগ্রহ করে একটি ইমেল অনুরোধ পাঠান। [ইমেল সুরক্ষিত]অথবা কোম্পানির ওয়েবসাইটে একটি অনুরোধ করে www.ot.ru.

ওপেন টেকনোলজিস - বিশ্ব নেতাদের কাছ থেকে নির্ভরযোগ্য সমন্বিত সমাধান, বিশেষভাবে আপনার লক্ষ্য এবং উদ্দেশ্যগুলির সাথে অভিযোজিত।

লেখক: কুলিকভ ওলেগ
লিড ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ার
ইন্টিগ্রেশন সলিউশন বিভাগ
ওপেন টেকনোলজি কোম্পানি

উত্স: www.habr.com