Sot, pothuajse të gjithë kanë një telefon në xhepin e tyre (smartphone, telefon me kamerë, tablet) që mund të tejkalojë desktopin tuaj të shtëpisë, të cilin nuk e keni përditësuar prej disa vitesh, për sa i përket performancës. Çdo vegël që keni ka një bateri litium polimer. Tani pyetja është: cili lexues do të kujtojë saktësisht se kur ndodhi kalimi i pakthyeshëm nga "dialers" në pajisjet shumëfunksionale?
Është e vështirë... Duhet të tendosni kujtesën, mbani mend vitin që keni blerë telefonin tuaj të parë “të zgjuar”. Për mua është rreth viteve 2008-2010. Në atë kohë, kapaciteti i një baterie litium për një telefon të rregullt ishte rreth 700 mAh; tani kapaciteti i baterive të telefonit arrin në 4 mijë mAh.
Një rritje e kapacitetit me 6 herë, pavarësisht nga fakti se, përafërsisht, madhësia e baterisë është rritur vetëm me 2 herë.
Si ne , zgjidhjet litium-jon për UPS po pushtojnë me shpejtësi tregun, kanë një sërë avantazhesh të pamohueshme dhe (sidomos në një dhomë serveri).
Miq, sot do të përpiqemi të kuptojmë dhe krahasojmë zgjidhjet e bazuara në bateritë hekur-fosfat litium (LFP) dhe litium-mangan (LMO), të studiojmë avantazhet dhe disavantazhet e tyre dhe të krahasojmë me njëri-tjetrin sipas një numri treguesish specifik. Më lejoni t'ju kujtoj se të dy llojet e baterive i përkasin baterive litium-jon, litium-polimer, por ndryshojnë në përbërjen kimike. Nëse jeni të interesuar për një vazhdim, ju lutemi, nën mace.
Perspektivat për teknologjitë e litiumit në ruajtjen e energjisë
Situata aktuale në Federatën Ruse në vitin 2017 ishte si më poshtë.
Duke përdorur burimin: "Koncepti për zhvillimin e sistemeve të ruajtjes së energjisë elektrike në Federatën Ruse", Ministria e Energjisë e Federatës Ruse, 21 gusht 2017.
Siç mund ta shihni, teknologjia litium-jon në atë kohë ishte në krye në afrimin e teknologjisë së prodhimit industrial (kryesisht teknologjisë LFP).
Më pas, le të shohim tendencat në Shtetet e Bashkuara, ose më saktë, të shqyrtojmë versionin më të fundit të dokumentit:
Referenca: ABBM janë grupe energjetike për furnizime me energji të pandërprerë, të cilat përdoren në industrinë e energjisë elektrike për:
- Rezervimi i energjisë elektrike për konsumatorë veçanërisht të rëndësishëm në rast të ndërprerjeve të furnizimit me energji elektrike për nevoja vetjake (SN) 0,4 kV në një nënstacion (PS).
- Si një shtysë "tampon" për burime alternative.
- Kompensimi për mungesat e energjisë gjatë konsumit të pikut për të lehtësuar pajisjet e prodhimit dhe transmetimit të energjisë elektrike.
- Akumulimi i energjisë gjatë ditës kur kostoja e saj është e ulët (natën).
Siç mund ta shohim, teknologjitë Li-Ion, që nga viti 2016, mbajtën në mënyrë të vendosur pozicionin udhëheqës dhe treguan rritje të shpejtë të shumëfishtë si në fuqi (MW) ashtu edhe në energji (MWh).
Në të njëjtin dokument mund të lexojmë sa vijon:
“Teknologjitë e litium-jonit përfaqësojnë më shumë se 80% të fuqisë dhe energjisë së shtuar të gjeneruar nga sistemet ABBM në Shtetet e Bashkuara në fund të vitit 2016. Bateritë litium-jon kanë një cikël ngarkimi shumë efikas dhe çlirojnë më shpejt fuqinë e akumuluar. Përveç kësaj, ato kanë densitet të lartë energjie (densitet fuqie, shënim i autorit) dhe rryma të larta daljeje, gjë që ka çuar në zgjedhjen e tyre si bateri për elektronikë portative dhe automjete elektrike.
Le të përpiqemi të krahasojmë dy teknologji të baterive litium-jon për UPS
Ne do të krahasojmë qelizat prizmatike të ndërtuara në kiminë LMO dhe LFP. Janë këto dy teknologji (me variacione të tilla si LMO-NMC) që tani janë dizajnet kryesore industriale për automjete të ndryshme elektrike dhe automjete elektrike.
Një digresion lirik mbi bateritë në automjetet elektrike mund të lexohet këtuJu pyesni, çfarë lidhje ka transporti elektrik? Më lejoni të shpjegoj: përhapja aktive e automjeteve elektrike që përdorin teknologjitë Li-Ion ka tejkaluar prej kohësh fazën e prototipeve. Dhe siç e dimë, të gjitha teknologjitë më të fundit na vijnë nga fusha të shtrenjta dhe të reja të jetës. Për shembull, shumë teknologji automobilistike na erdhën nga Formula 1, shumë teknologji të reja erdhën në jetën tonë nga sektori i hapësirës, e kështu me radhë... Prandaj, sipas mendimit tonë, teknologjitë litium-jon tani po depërtojnë në zgjidhjet industriale.
Le të shohim një tabelë krahasimi midis prodhuesve kryesorë, kimisë së baterive dhe vetë kompanive të automobilave që prodhojnë në mënyrë aktive automjete elektrike (hibride).
Ne do të zgjedhim ekskluzivisht qeliza prizmatike që i përshtaten faktorit të formës për përdorim në një UPS. Siç mund ta shihni, titanati i litiumit (LTO-NMC) është një i huaj për sa i përket energjisë specifike të ruajtur. Mbeten tre prodhues të qelizave prizmatike të përshtatshme për përdorim në zgjidhjet industriale, veçanërisht bateritë UPS.
Do të citoj dhe përkthej nga dokumenti "Vlerësimi i ciklit jetësor të elektrodës së litiumit me jetëgjatësi për bateritë e automjeteve elektrike - qeliza për autobusët LEAF, Tesla dhe VOLVO" (Origjinali "Vlerësimi i ciklit jetësor të elektrodës së litiumit me jetëgjatësi për bateritë e automjeteve elektrike - qeliza për LEAF , autobusi Tesla dhe Volvo" i datës 11 dhjetor 2017 nga Mats Zackrisson. Më së shumti shqyrton proceset kimike në bateritë e automjeteve, ndikimin e dridhjeve dhe kushteve klimatike të funksionimit dhe dëmtimin ndaj mjedisit. Megjithatë, ekziston një frazë interesante në lidhje me krahasimin e dy teknologjive të baterive litium-jon.
Në përkthimin tim të lirë duket kështu:
Teknologjia NMC tregon ndikim më të ulët mjedisor për kilometër automjeti sesa teknologjia LFP me një bateri metalike anodë, por është e vështirë të reduktohen ose eliminohen gabimet. Ideja kryesore është kjo: dendësia më e lartë e energjisë e NMC rezulton në peshë më të ulët dhe rrjedhimisht konsum më të ulët të energjisë.
1) Teknologjia LMO e qelizave prizmatike, prodhues , kushton 400 dollarë.
Pamja e qelizës LMO
2) Teknologjia LFP e qelizave prizmatike, prodhues , kushton 160 dollarë.
Pamja e një qelize LFP
3) Për krahasim, le të shtojmë një bateri rezervë avioni të ndërtuar mbi teknologjinë LFP dhe të njëjtën që mori pjesë në skandalin e bujshëm , prodhues True Blue Power.
Pamja e baterisë TB44
4) Për objektivitet, le të shtojmë një bateri standarde UPS
Pamja e një baterie klasike UPS
Le të vendosim të dhënat burimore në një tabelë.
Siç mund ta shohim, në të vërtetë, qelizat LMO kanë efikasitetin më të lartë të energjisë; plumbi klasik është të paktën dy herë më efikas në energji.
Është e qartë për të gjithë se një sistem BMS për një grup baterish Li-Ion do t'i shtojë peshë kësaj zgjidhjeje, domethënë do të zvogëlojë energjinë specifike me rreth 20 përqind (diferenca midis peshës neto të baterive dhe zgjidhjes së plotë duke marrë parasysh sistemet BMS, guaskën e modulit, kontrolluesin e kabinetit të baterive). Masa e kërcyesve, çelësit të baterisë dhe kabinetit të baterisë supozohet të jetë me kusht e barabartë për bateritë litium-jon dhe grupin e baterive të baterive me acid plumbi.
Tani le të përpiqemi të krahasojmë parametrat e llogaritur. Në këtë rast, ne do të pranojmë thellësinë e shkarkimit për plumbin si 70%, dhe për Li-Ion si 90%.
Vini re se energjia e ulët specifike për një bateri avioni është për shkak të faktit se vetë bateria (e cila mund të konsiderohet si modul) është e mbyllur në një shtresë metalike të papërshkueshme nga zjarri, ka lidhës dhe një sistem ngrohjeje për funksionimin në kushte të temperaturës së ulët. Për krahasim, është dhënë një llogaritje për një qelizë në baterinë TB44, nga e cila mund të konkludojmë se karakteristikat janë të ngjashme me një qelizë konvencionale LFP. Përveç kësaj, bateria e avionit është projektuar për rryma të larta ngarkimi/shkarkimi, gjë që shoqërohet me nevojën për të përgatitur shpejt aeroplanin për një fluturim të ri në tokë dhe një rrymë të madhe shkarkimi në rast emergjence në bord, për shembull, një humbje e fuqisë në bord
Nga rruga, kjo është mënyra se si vetë prodhuesi krahason lloje të ndryshme të baterive të avionëve
Siç shohim nga tabelat:
1) Fuqia e kabinetit të baterisë në rastin e teknologjisë LMO është më e lartë.
2) Numri i cikleve të baterisë për LFP është më i lartë.
3) Graviteti specifik për LFP është më i vogël; në përputhje me rrethanat, me të njëjtin kapacitet, kabineti i baterisë i bazuar në teknologjinë e fosfatit hekur-litium është më i madh.
4) Teknologjia LFP është më pak e prirur ndaj arratisjes termike, e cila është për shkak të strukturës së saj kimike. Si rezultat, konsiderohet relativisht i sigurt.
Për ata që duan të kuptojnë qartë se si bateritë litium-jon mund të kombinohen në një grup baterish për të punuar me një UPS, unë rekomandoj të hedhin një sy këtu.Për shembull, ky diagram. Në këtë rast, pesha neto e baterive do të jetë 340 kg, kapaciteti do të jetë 100 amper-orë.
Ose një qark për LFP 160S2P, ku masa neto e baterive do të jetë 512 kg dhe kapaciteti do të jetë 200 amper-orë.
KONKLUZION: Përkundër faktit se bateritë me kiminë e fosfatit hekur-litium (LiFeO4, LFP) përdoren më së shumti në automjetet elektrike, karakteristikat e tyre kanë një sërë avantazhesh ndaj formulës kimike LMO, ato lejojnë karikimin me një rrymë më të lartë dhe janë më pak të ndjeshme. ndaj rrezikut të arratisjes termike. Çfarë lloj baterish për të zgjedhur mbetet në diskrecionin e furnizuesit të një zgjidhjeje të integruar të gatshme, i cili e përcakton këtë sipas një sërë kriteresh, dhe jo më pak e rëndësishme është kostoja e grupit të baterive si pjesë e UPS-së. Për momentin, çdo lloj baterie litium-jon është ende inferior në kosto ndaj zgjidhjeve klasike, por fuqia e lartë specifike e baterive të litiumit për njësi masë dhe dimensione më të vogla do të përcaktojnë gjithnjë e më shumë zgjedhjen drejt pajisjeve të reja të ruajtjes së energjisë. Në disa raste, pesha bruto më e ulët e UPS-së përcakton zgjedhjen drejt teknologjive të reja. Ky proces do të zhvillohet plotësisht pa u vënë re, dhe aktualisht pengohet nga kostoja e lartë në segmentin e çmimeve të ulëta (zgjidhjet shtëpiake) dhe inercia e të menduarit në lidhje me sigurinë nga zjarri të litiumit midis klientëve që kërkojnë opsionet më të mira të UPS në UPS-në industriale segment me kapacitet më shumë se 100 kVA. Niveli i segmentit të mesëm të fuqisë UPS nga 3 kVA në 100 kVA mund të zbatohet duke përdorur teknologji litium-jon, por për shkak të prodhimit në shkallë të vogël, është mjaft i shtrenjtë dhe inferior ndaj modeleve serike të gatshme të UPS që përdorin bateri VRLA.
Mund të mësoni më shumë detaje dhe të diskutoni një zgjidhje specifike duke përdorur bateri litium-jon për dhomën tuaj të serverit ose qendrën e të dhënave duke dërguar një kërkesë me email , ose duke bërë një kërkesë në faqen e internetit të kompanisë .
TEKNOLOGJI E HAPUR – zgjidhje të besueshme gjithëpërfshirëse nga liderët botërorë, të përshtatura në mënyrë specifike për qëllimet dhe objektivat tuaja.
Author: Kulikov Oleg
Inxhinieri kryesor i projektimit
Departamenti i Zgjidhjeve të Integrimit
Kompania e Open Technologies
Burimi: www.habr.com