Oghje, quasi tutti anu un telefuninu (smartphone, camera phone, tableta) in a so sacchetta chì pò superà u vostru desktop di casa, chì ùn avete micca aghjurnatu per parechji anni. In ogni gadget avete una bateria di polimeru di lithium. Avà a quistione hè: quale di i lettori si ricurdarà esattamente quandu a transizione irrevocabile da i dialer à i dispositi multifunzionali hè stata?
Difficile... Ci vole à struisce a memoria, ricordate l'annu chì avete compru u primu telefuninu "intelligente". Per mè, questu hè circa 2008-2010. À quellu tempu, a capacità di una bateria di lithium per un telefunu ordinariu era di circa 700 mAh, avà a capacità di a bateria di i telefoni righjunghji 4 XNUMX mAh.
Un aumentu di a capacità di 6 volte, malgradu u fattu chì, à pocu pressu, a dimensione di a bateria hè aumentata solu 2 volte.
Cum'è noi , e soluzioni UPS di lithium-ion cunquistanu rapidamente u mercatu, anu una quantità di vantaghji innegabili è (In particulare in una sala di servitori).
Amici, oghje avemu da pruvà à capisce è paragunate suluzioni basati nantu à i ferru-lithium phosphate (LFP) è batterie di lithium-manganese (LMO), studià i so vantaghji è disadvantages, è paragunà cù l'altri in una quantità di indicatori specifichi. Lasciami ricurdà chì i dui tipi di batterie sò lithium-ion, lithium-polymer batteries, ma sò diffirenti in a cumpusizioni chimica. Sè site interessatu à cuntinuà, per piacè sottu cat.
Perspettivi di tecnulugii di lithium in u campu di l'almacenamiento d'energia
A situazione attuale in a Federazione Russa per 2017 era a siguenti.
Utilizendu a fonte: "U Cuncepimentu per u Sviluppu di Sistemi di Stoccaggio di Elettricità in a Federazione Russa", Ministeru di l'Energia di a Federazione Russa, 21 d'Agostu 2017.
Comu pudete vede, a tecnulugia di lithium-ion in quellu tempu era in prima linea di avvicinassi à a tecnulugia di produzzione industriale (principalmente a tecnulugia LFP era intesa).
Dopu, fighjemu i tendenzi in i Stati Uniti, o piuttostu, cunzidira l'ultima versione di u documentu:
Riferimentu: ABBM - arrays d'energia per l'alimentazione senza interruzzione, chì sò usati in l'industria di l'energia elettrica per:
- Riserva di l'electricità per i cunsumatori critichi in casu d'interruzioni in l'alimentazione ausiliaria (SN) 0,4 kV à a substazione (SS).
- Cum'è un "buffer" drive per fonti alternative.
- Compensazione per a mancanza di energia in u modu di cunsumu di punta per scaricate e facilità di generazione è trasmissione di l'electricità.
- Accumulazione d'energia durante u ghjornu durante u so low cost (notte).
Comu pudete vede, i tecnulugii Li-Ion, da 2016, fermanu a pusizione di punta è dimustranu una rapida crescita multipla in putenza (MW) è energia (MWh).
In u listessu documentu, pudemu leghje i seguenti:
"I tecnulugii Li-ion rapprisentanu più di l'80% di a putenza è l'energia aghjuntu generata da i sistemi ABBM in i Stati Uniti à a fine di u 2016. E batterie di lithium-ion anu un ciculu altamente efficiente (carica, nota di l'autore) è liberanu a putenza almacenata più rapidamente. Inoltre, anu una alta densità d'energia (densità di putenza, nota di l'autore) è un altu currente di ricuperazione, chì hà purtatu à a so scelta cum'è batterie per l'elettronica portatili è i veiculi elettrici.
Pruvemu di paragunà duie tecnulugia di batterie di lithium-ion per UPS
On comparera les cellules prismatiques construites sur la chimie de LMO et LFP. Sò sti dui tecnulugii (cù variazioni di u tipu LMO-NMC) chì sò oghji i principali disinni industriali per parechji veiculi elettrici, veiculi elettrici.
Una digressione lirica nantu à e batterie in i veiculi elettrici pò esse leghje quì.Dumandate, chì ci vole à fà u trasportu elettricu ? Lasciami spiegà: a distribuzione attiva di u trasportu elettricu nantu à e tecnulugia Li-Ion hà longu attraversatu u stadiu di prototipi. E cum'è sapemu, tutte l'ultime tecnulugii venenu à noi da i più cari, i più novi spazii di a vita. Per esempiu, assai tecnulugii di l'auto sò ghjunti à noi da a Formula 1, assai di l'ultime tecnulugii sò entrati in a nostra vita da u settore spaziale, è cusì ... Per quessa, in u nostru parè, i tecnulugii di lithium-ion sò oghji penetranti suluzioni industriali. .
Cunsiderate un tavulu chì compara i principali pruduttori, a chimica di a bateria è l'imprese attuali di l'automobilistica chì producenu attivamente veiculi elettrici (ibridi).
Selezziemu solu cellule prismatiche chì sò adattati per u fattore di forma di usu in l'UPS. Comu pudete vede, u titanatu di lithium (LTO-NMC) hè un forasteru in quantu à l'energia almacenata specifica. Restanu trè pruduttori di celle prismatiche adatti per l'usu in suluzioni industriali, in particulare in batterie per UPS.
Citaraghju è traduce da u ducumentu "Valutazione di u ciclu di vita di l'elettrodu di lithium long life for electric vehicle batteries-cell for LEAF, Tesla and VOLVO buses" (Originale "Life cycle evaluation of long life lithium electrode for electric vehicle batterys- cell for LEAF") , Tesla è Volvo bus "da dicembre 11, 2017 da Mats Zackrisson. Quì, i prucessi chimichi in i batterie di i veiculi, l'impattu di vibrazioni è e cundizioni climatichi di u funziunamentu, i danni ambientali sò principalmente investigati. Tuttavia, ci hè una frasa curiosa in quantu. u paragone di dui tecnulugia di batterie di lithium-ion.
In a mo traduzzione libera, pare cusì:
A tecnulugia NMC mostra un impattu ambientale più bassu per chilometru guidatu cà a tecnulugia LFP cù un anodu metallicu di a batteria, ma hè difficiule di riduce o eliminà l'errori. U fondu hè chì a densità di energia più alta di u NMC significa menu pesu è cusì menu cunsumu di energia.
1) Tecnulugia LMO di cellula prismatica, fabricatore , costa $ 400.
Apparizione di a cellula LMO
2) Tecnulugia prismatic cell LFP, fabricatore , costa $ 160.
Vista esterna di a cellula LFP
3) Per paragone, aghjustemu una batteria di salvezza di l'aeronave custruita nantu à a tecnulugia LFP è quella chì hà participatu à u scandalu sensazionale , fabricatore di True Blue Power.
Apparenza di a batteria TB44
4) Per l'ughjettività, aghjunghje una bateria UPS standard
L'apparizione di una bateria UPS classica
Pudemu i dati iniziali in una tavula.
Comu pudete vede, infatti, e cellule LMO anu a più alta efficienza energetica, u piombu classicu perde almenu duie volte in energia specifica.
Hè chjaru per tutti chì u sistema BMS di batterie Li-Ion aghjunghjenu massa à sta suluzione, vale à dì, riduce a densità di energia di circa 20 per centu (a diffarenza trà u pesu netu di e batterie è a suluzione cumpleta, tenendu in contu i sistemi BMS). , shell di modulu, controller di l'armadiu di a batteria). A massa di ponti, interruttore di batteria è armadiu di batterie hè cundizionalmente uguale per e batterie di lithium-ion è l'array di batterie di batterie di piombo-acidu.
Avà pruvemu à paragunà i paràmetri calculati. In questu casu, pigliamu a prufundità di scaricamentu per u piombu - 70%, è per Li-Ion - 90%.
Innota chì a bassa energia specifica per una batteria di l'aeronautica hè duvuta à u fattu chì a batteria stessa (chì pò esse cunsiderata cum'è un modulu) hè chjusa in una carcassa metallica ignifuga, hà cunnessi è un sistema di calefazione per u funziunamentu à bassa temperatura. Per paragunà, un calculu hè datu per una cellula in a bateria TB44, da quale si pò cuncludi chì e caratteristiche sò vicinu à quelli di una cellula LFP convenzionale. Inoltre, a bateria di l'aviazione hè cuncepita per un altu currente di carica / scaricamentu, chì hè assuciatu cù a necessità di preparà rapidamente l'aeronave per un novu volu in terra è una alta corrente di scaricamentu in casu d'emergenza à bordu, per esempiu, perdita di putenza à bordu
A propositu, eccu cumu u fabricatore paraguna diversi tipi di batterie d'aviò
Comu pudemu vede da e tavule:
1) A capacità di l'armadiu di a bateria in u casu di a tecnulugia LMO hè più altu.
2) U numaru di ciculi di bateria per a LFP hè più longu.
3) A gravità specifica per LFP hè menu, rispettivamente, cù a stessa capacità, l'armadiu di a bateria basatu nantu à a tecnulugia di ferru-lithium-fosfat hè più grande.
4) A tecnulugia LFP hè menu propensu à a fuga termale per via di a so struttura chimica. In u risultatu, hè cunsideratu relativamente sicuru.
Per quelli chì volenu capisce visualmente cumu e batterie di lithium-ion ponu esse cunnessi à un array di batterie per travaglià cù un UPS, vi cunsigliu di circà quì.Per esempiu, un tali schema. In questu casu, u pesu netu di e batterie serà 340 kg, a capacità serà 100 Ah.
O un diagramma per u LFP 160S2P, induve u pesu netu di e batterie serà 512 kg, è a capacità serà 200 ampere-hours.
CONCLUSIONE: Malgradu u fattu chì e batterie cù a chimica di ferru-lithium-phosphate (LiFeO4, LFP) sò aduprate soprattuttu in i veiculi elettrici, e so caratteristiche anu parechji vantaghji annantu à a formula chimica LMO, permettenu una carica alta corrente, è sò menu suscettibili à a furia termale. Qualessu tipu di bateria à sceglie hè à u fornitore di suluzione end-to-end, chì determina questu basatu annantu à una quantità di criteri, micca menu u costu di l'array di batterie cum'è parte di l'UPS. À u mumentu, ogni tipu di batterie di lithium-ion perde sempre in termini di costu à suluzioni classiche, ma a grande densità di putenza di batterie di lithium per unità di massa è dimensioni più chjuche determinaranu sempre più a scelta versu i novi dispositi di almacenamento di energia. In certi casi, u pesu grossu più bassu di l'UPS determina a scelta versu e tecnulugia novi. Stu prucessu serà cumplettamente invisibule, è hè attualmente frenatu da i costi elevati in u segmentu di prezzu bassu (soluzioni di u cunsumadore) è l'inerzia di u pensamentu di salvezza di u focu di lithium trà i clienti chì cercanu e migliori opzioni UPS in u segmentu UPS industriale cù un capacità di più di 100 kVA. U livellu di u segmentu di putenza media di UPS da 3 kVA à 100 kVA hè pussibule per l'implementazione nantu à i tecnulugii di lithium-ion, ma per via di a pruduzzione in piccula scala hè abbastanza caru è perde à mostre seriali pronti di UPS nantu à batterie VRLA.
Per sapè di più è discutiri una soluzione specifica di batteria Li-Ion per a vostra sala di servitori o centru di dati, mandate una dumanda email. o fendu una dumanda nantu à u situ web di a cumpagnia .
TECNOLOGIE APERTE - suluzioni integrate affidabili da i capi mondiali, adattate specificamente à i vostri scopi è ugettivi.
Author: Kulikov Oleg
Ingegnere Capu di Design
Dipartimentu di Soluzioni di Integrazione
Cumpagnia di tecnulugia aperta
Source: www.habr.com