Heddiw, mae gan bron pawb ffôn yn eu poced (ffôn clyfar, ffôn camera, llechen) a all berfformio'n well na'ch bwrdd gwaith cartref, nad ydych wedi'i ddiweddaru ers sawl blwyddyn, o ran perfformiad. Mae gan bob teclyn sydd gennych fatri polymer lithiwm. Nawr y cwestiwn yw: pa ddarllenydd fydd yn cofio yn union pryd y digwyddodd y trawsnewidiad anadferadwy o “deialwyr” i ddyfeisiau amlswyddogaethol?
Mae'n anodd... Mae'n rhaid i chi roi straen ar eich cof, cofiwch y flwyddyn y prynoch chi eich ffôn “smart” cyntaf. I mi mae tua 2008-2010. Bryd hynny, roedd gallu batri lithiwm ar gyfer ffôn rheolaidd tua 700 mAh; nawr mae gallu batris ffôn yn cyrraedd 4 mil mAh.
Cynnydd mewn capasiti 6 gwaith, er gwaethaf y ffaith, yn fras, mai dim ond 2 waith y mae maint y batri wedi cynyddu.
Fel ni , mae atebion lithiwm-ion ar gyfer UPS yn concro'r farchnad yn gyflym, mae ganddynt nifer o fanteision diymwad a (yn enwedig mewn ystafell gweinydd).
Gyfeillion, heddiw byddwn yn ceisio deall a chymharu atebion sy'n seiliedig ar batris ffosffad haearn-lithiwm (LFP) a lithiwm-manganîs (LMO), astudio eu manteision a'u hanfanteision, a chymharu â'i gilydd yn ôl nifer o ddangosyddion penodol. Gadewch imi eich atgoffa bod y ddau fath o batris yn perthyn i batris lithiwm-ion, lithiwm-polymer, ond yn wahanol mewn cyfansoddiad cemegol. Os oes gennych ddiddordeb mewn parhad, os gwelwch yn dda, o dan y gath.
Rhagolygon ar gyfer technolegau lithiwm mewn storio ynni
Roedd y sefyllfa bresennol yn Ffederasiwn Rwsia yn 2017 fel a ganlyn.
Gan ddefnyddio'r ffynhonnell: "Cysyniad ar gyfer datblygu systemau storio trydan yn Ffederasiwn Rwsia," Weinyddiaeth Ynni Ffederasiwn Rwsia, Awst 21, 2017.
Fel y gwelwch, roedd technoleg lithiwm-ion ar y pryd ar y blaen wrth agosáu at dechnoleg cynhyrchu diwydiannol (technoleg LFP yn bennaf).
Nesaf, gadewch i ni edrych ar y tueddiadau yn yr Unol Daleithiau, neu yn fwy manwl gywir, ystyried y fersiwn ddiweddaraf o'r ddogfen:
Cyfeirnod: Mae ABBM yn araeau ynni ar gyfer cyflenwadau pŵer di-dor, a ddefnyddir yn y diwydiant pŵer trydan ar gyfer:
- Cadw trydan ar gyfer defnyddwyr arbennig o bwysig rhag ofn y bydd toriad yn y cyflenwad pŵer ar gyfer eu hanghenion eu hunain (SN) 0,4 kV mewn is-orsaf (PS).
- Fel gyriant “byffer” ar gyfer ffynonellau amgen.
- Iawndal am brinder pŵer yn ystod defnydd brig i leddfu cyfleusterau cynhyrchu a thrawsyrru trydan.
- Cronni ynni yn ystod y dydd pan fydd ei gost yn isel (yn y nos).
Fel y gallwn weld, roedd technolegau Li-Ion, o 2016, yn gadarn yn y sefyllfa flaenllaw ac yn dangos twf lluosog cyflym mewn pŵer (MW) ac ynni (MWh).
Yn yr un ddogfen gallwn ddarllen y canlynol:
“Mae technolegau lithiwm-ion yn cynrychioli mwy nag 80% o’r pŵer a’r ynni ychwanegol a gynhyrchir gan systemau ABBM yn yr Unol Daleithiau ar ddiwedd 2016. Mae gan batris lithiwm-ion gylch gwefr hynod effeithlon ac maent yn rhyddhau pŵer cronedig yn gyflymach. Yn ogystal, mae ganddyn nhw ddwysedd ynni uchel (dwysedd pŵer, nodyn awdur) a cheryntau allbwn uchel, sydd wedi arwain at eu dewis fel batris ar gyfer electroneg symudol a cherbydau trydan. ”
Gadewch i ni geisio cymharu dwy dechnoleg batri lithiwm-ion ar gyfer UPS
Byddwn yn cymharu celloedd prismatig a adeiladwyd ar gemeg LMO a LFP. Y ddwy dechnoleg hyn (gydag amrywiadau fel LMO-NMC) sydd bellach yn brif ddyluniadau diwydiannol ar gyfer gwahanol gerbydau trydan a cherbydau trydan.
Gellir darllen gwyriad telynegol ar fatris mewn cerbydau trydan ymaRydych chi'n gofyn, beth sydd gan drafnidiaeth drydan i'w wneud ag ef? Gadewch imi egluro: mae lledaeniad gweithredol cerbydau trydan gan ddefnyddio technolegau Li-Ion wedi rhagori ar gam y prototeipiau ers amser maith. Ac fel y gwyddom, mae'r holl dechnolegau diweddaraf yn dod atom o feysydd drud, newydd o fywyd. Er enghraifft, daeth llawer o dechnolegau modurol atom o Fformiwla 1, daeth llawer o dechnolegau newydd i'n bywydau o'r sector gofod, ac yn y blaen... Felly, yn ein barn ni, mae technolegau lithiwm-ion bellach yn treiddio i atebion diwydiannol.
Edrychwn ar dabl cymharu rhwng y prif wneuthurwyr, cemeg batri a'r cwmnïau modurol eu hunain sy'n cynhyrchu cerbydau trydan (hybrids).
Byddwn yn dewis celloedd prismatig yn unig sy'n ffitio'r ffactor ffurf i'w defnyddio mewn UPS. Fel y gwelwch, mae titanate lithiwm (LTO-NMC) yn allanol o ran ynni storio penodol. Erys tri gwneuthurwr celloedd prismatig sy'n addas i'w defnyddio mewn datrysiadau diwydiannol, yn enwedig batris UPS.
Byddaf yn dyfynnu a chyfieithu o’r ddogfen “Asesiad cylch bywyd o electrod lithiwm oes hir ar gyfer batris cerbydau trydan – cell ar gyfer bysiau LEAF, Tesla a VOLVO” (Gwreiddiol “Asesiad cylch bywyd o electrod lithiwm oes hir ar gyfer batris cerbydau trydan - cell ar gyfer LEAF , bws Tesla a Volvo" dyddiedig Rhagfyr 11, 2017 o Mats Zackrisson. Mae'n bennaf yn archwilio'r prosesau cemegol mewn batris cerbydau, dylanwad dirgryniadau ac amodau gweithredu hinsoddol, a niwed i'r amgylchedd. Fodd bynnag, mae un ymadrodd diddorol ynghylch y gymhariaeth o ddau dechnoleg batri lithiwm-ion.
Yn fy nghyfieithiad rhad ac am ddim mae'n edrych fel hyn:
Mae technoleg NMC yn dangos effaith amgylcheddol is fesul cilomedr cerbyd na thechnoleg LFP gyda chell batri anod metel, ond mae'n anodd lleihau neu ddileu gwallau. Y prif syniad yw hyn: mae dwysedd ynni uwch yr NMC yn arwain at bwysau is ac felly defnydd pŵer is.
1) technoleg LMO cell prismatig, gwneuthurwr , yn costio $400.
Ymddangosiad y gell LMO
2) technoleg LFP cell prismatig, gwneuthurwr , yn costio $160.
Ymddangosiad cell LFP
3) Er mwyn cymharu, gadewch i ni ychwanegu batri wrth gefn awyren wedi'i adeiladu ar dechnoleg LFP a'r un un a gymerodd ran yn y sgandal syfrdanol , gwneuthurwr True Blue Power.
Ymddangosiad y batri TB44
4) Ar gyfer gwrthrychedd, gadewch i ni ychwanegu batri UPS safonol
Ymddangosiad batri UPS clasurol
Gadewch i ni roi'r data ffynhonnell mewn tabl.
Fel y gallwn weld, yn wir, celloedd LMO sydd â'r effeithlonrwydd ynni uchaf; mae plwm clasurol o leiaf ddwywaith yn fwy ynni-effeithlon.
Mae'n amlwg i bawb y bydd system BMS ar gyfer cyfres batri Li-Ion yn ychwanegu pwysau at yr ateb hwn, hynny yw, bydd yn lleihau'r egni penodol tua 20 y cant (y gwahaniaeth rhwng pwysau net y batris a'r ateb cyflawn gan gymryd i ystyriaeth y systemau BMS, cragen modiwl, rheolwr cabinet batri). Tybir bod màs y siwmperi, y switsh batri a'r cabinet batri yn gyfartal yn amodol ar gyfer batris lithiwm-ion a'r gyfres batri o batris asid plwm.
Nawr, gadewch i ni geisio cymharu'r paramedrau a gyfrifwyd. Yn yr achos hwn, byddwn yn derbyn y dyfnder rhyddhau ar gyfer plwm fel 70%, ac ar gyfer Li-Ion fel 90%.
Sylwch fod yr egni penodol isel ar gyfer batri awyren oherwydd y ffaith bod y batri ei hun (y gellir ei ystyried fel modiwl) wedi'i amgáu mewn casin gwrth-dân metel, mae ganddo gysylltwyr a system wresogi i'w gweithredu mewn amodau tymheredd isel. Er mwyn cymharu, rhoddir cyfrifiad ar gyfer un gell yn y batri TB44, a gallwn ddod i'r casgliad bod y nodweddion yn debyg i gell LFP confensiynol. Yn ogystal, mae'r batri awyren wedi'i gynllunio ar gyfer cerrynt gwefr / gollwng uchel, sy'n gysylltiedig â'r angen i baratoi'r awyren yn gyflym ar gyfer hedfan newydd ar y ddaear a cherrynt rhyddhau mawr os bydd argyfwng ar y llong, er enghraifft, colli pŵer ar y llong
Gyda llaw, dyma sut mae'r gwneuthurwr ei hun yn cymharu gwahanol fathau o batris awyrennau
Fel y gwelwn o'r tablau:
1) Mae pŵer y cabinet batri yn achos technoleg LMO yn uwch.
2) Mae nifer y cylchoedd batri ar gyfer LFP yn uwch.
3) Mae'r disgyrchiant penodol ar gyfer LFP yn llai; yn unol â hynny, gyda'r un gallu, mae'r cabinet batri sy'n seiliedig ar dechnoleg ffosffad haearn-lithiwm yn fwy.
4) Mae technoleg LFP yn llai tueddol o redeg i ffwrdd thermol, oherwydd ei strwythur cemegol. O ganlyniad, fe'i hystyrir yn gymharol ddiogel.
I'r rhai sydd am ddeall yn glir sut y gellir cyfuno batris lithiwm-ion yn arae batri i weithio gydag UPS, rwy'n argymell edrych yma.Er enghraifft, y diagram hwn. Yn yr achos hwn, pwysau net y batris fydd 340 kg, bydd y gallu yn 100 awr ampere.
Neu gylched ar gyfer LFP 160S2P, lle bydd màs net y batris yn 512 kg a'r capasiti yn 200 awr ampere.
CASGLIAD: Er gwaethaf y ffaith bod batris â chemeg ffosffad haearn-lithiwm (LiFeO4, LFP) yn cael eu defnyddio'n bennaf mewn cerbydau trydan, mae gan eu nodweddion nifer o fanteision dros fformiwla gemegol LMO, maent yn caniatáu codi tâl ar gerrynt uwch, ac maent yn llai agored i niwed. i'r risg o redeg i ffwrdd thermol. Pa fath o fatris i'w dewis sy'n parhau i fod yn ôl disgresiwn cyflenwr datrysiad integredig parod, sy'n pennu hyn yn unol â nifer o feini prawf, ac nid y lleiaf oll yw cost yr arae batri fel rhan o'r UPS. Ar hyn o bryd, mae unrhyw fath o fatris lithiwm-ion yn dal i fod yn israddol o ran cost i atebion clasurol, ond bydd pŵer penodol uchel batris lithiwm fesul uned màs a dimensiynau llai yn pennu'n gynyddol y dewis tuag at ddyfeisiau storio ynni newydd. Mewn rhai achosion, mae pwysau gros is yr UPS yn pennu'r dewis tuag at dechnolegau newydd. Bydd y broses hon yn digwydd yn gwbl ddisylw, ac ar hyn o bryd mae'n cael ei rwystro gan y gost uchel yn y segment pris isel (atebion cartref) a'r syrthni meddwl ynghylch diogelwch tân lithiwm ymhlith cwsmeriaid sy'n chwilio am yr opsiynau UPS gorau yn y UPS diwydiannol. segment gyda chynhwysedd o fwy na 100 kVA. Gellir gweithredu'r lefel ganol-segment o bŵer UPS o 3 kVA i 100 kVA gan ddefnyddio technolegau lithiwm-ion, ond oherwydd cynhyrchu ar raddfa fach, mae'n eithaf drud ac yn israddol i fodelau UPS cyfresol parod sy'n defnyddio batris VRLA.
Gallwch ddarganfod mwy o fanylion a thrafod datrysiad penodol gan ddefnyddio batris lithiwm-ion ar gyfer eich ystafell weinydd neu ganolfan ddata trwy anfon cais trwy e-bost , neu drwy wneud cais ar wefan y cwmni .
TECHNOLEGAU AGORED - atebion cynhwysfawr dibynadwy gan arweinwyr y byd, wedi'u haddasu'n benodol i'ch nodau a'ch amcanion.
Awdur: Kulikov Oleg
Peiriannydd Dylunio Arwain
Adran Atebion Integreiddio
Cwmni Technolegau Agored
Ffynhonnell: hab.com