Leo, karibu kila mtu ana simu katika mfuko wake (smartphone, simu ya kamera, kompyuta kibao) ambayo inaweza kuzidi eneo lako la nyumbani, ambalo haujasasisha kwa miaka kadhaa, kwa suala la utendaji. Kila kifaa ulichonacho kina betri ya lithiamu polima. Sasa swali ni: ni msomaji gani atakumbuka hasa wakati mpito usioweza kurekebishwa kutoka kwa "dialers" hadi vifaa vya multifunctional ulifanyika?
Ni vigumu ... Unapaswa kuchuja kumbukumbu yako, kumbuka mwaka ulionunua simu yako ya kwanza "smart". Kwangu mimi ni karibu 2008-2010. Wakati huo, uwezo wa betri ya lithiamu kwa simu ya kawaida ilikuwa karibu 700 mAh; sasa uwezo wa betri za simu hufikia 4 elfu mAh.
Kuongezeka kwa uwezo kwa mara 6, licha ya ukweli kwamba, kwa kusema, saizi ya betri imeongezeka kwa mara 2 tu.
Kama sisi , suluhisho za lithiamu-ion kwa UPS zinashinda soko kwa haraka, zina faida kadhaa zisizoweza kuepukika na (hasa katika chumba cha seva).
Marafiki, leo tutajaribu kuelewa na kulinganisha suluhisho kulingana na betri za lithiamu-manganese (LMO) na chuma-lithium phosphate (LFP), kusoma faida na hasara zao, na kulinganisha na kila mmoja kulingana na idadi ya viashiria maalum. Acha nikukumbushe kwamba aina zote mbili za betri ni za lithiamu-ion, betri za lithiamu-polymer, lakini hutofautiana katika muundo wa kemikali. Ikiwa una nia ya kuendelea, tafadhali, chini ya paka.
Matarajio ya teknolojia ya lithiamu katika uhifadhi wa nishati
Hali ya sasa katika Shirikisho la Urusi mnamo 2017 ilikuwa kama ifuatavyo.
Kwa kutumia chanzo: "Dhana ya ukuzaji wa mifumo ya uhifadhi wa umeme katika Shirikisho la Urusi," Wizara ya Nishati ya Shirikisho la Urusi, Agosti 21, 2017.
Kama unavyoona, teknolojia ya lithiamu-ion wakati huo ilikuwa ikiongoza katika kukaribia teknolojia ya uzalishaji viwandani (hasa teknolojia ya LFP).
Kisha, hebu tuangalie mitindo nchini Marekani, au kwa usahihi zaidi, tuzingatie toleo jipya zaidi la hati:
Rejea: ABBM ni safu za nishati kwa vifaa vya umeme visivyoweza kukatika, ambavyo hutumika katika tasnia ya nishati ya umeme kwa:
- Uhifadhi wa umeme kwa watumiaji muhimu haswa katika kesi ya kukatizwa kwa usambazaji wa umeme kwa mahitaji yako mwenyewe (SN) 0,4 kV kwenye kituo kidogo (PS).
- Kama hifadhi ya "bafa" kwa vyanzo mbadala.
- Fidia kwa uhaba wa umeme wakati wa matumizi ya kilele ili kupunguza uzalishaji wa umeme na usambazaji wa vifaa.
- Mkusanyiko wa nishati wakati wa mchana wakati gharama yake ni ya chini (wakati wa usiku).
Kama tunavyoona, teknolojia za Li-Ion, kufikia mwaka wa 2016, zilishikilia nafasi ya kwanza na zilionyesha ukuaji wa haraka wa anuwai katika nguvu zote mbili (MW) na nishati (MWh).
Katika hati hiyo hiyo tunaweza kusoma yafuatayo:
"Teknolojia za lithiamu-ion zinawakilisha zaidi ya 80% ya nguvu na nishati iliyoongezwa inayozalishwa na mifumo ya ABBM nchini Merika mwishoni mwa 2016. Betri za Lithium-ion zina mzunguko wa chaji bora zaidi na hutoa nguvu iliyokusanywa haraka zaidi. Kwa kuongezea, wana msongamano mkubwa wa nishati (wiani wa nguvu, maandishi ya mwandishi) na mikondo ya juu, ambayo imesababisha chaguo lao kama betri za vifaa vya elektroniki vinavyobebeka na magari ya umeme.
Wacha tujaribu kulinganisha teknolojia mbili za betri za lithiamu-ion kwa UPS
Tutalinganisha seli za prismatic zilizojengwa kwenye kemia ya LMO na LFP. Ni teknolojia hizi mbili (zilizo na tofauti kama vile LMO-NMC) ambazo sasa ni miundo kuu ya viwanda kwa magari mbalimbali ya umeme na magari ya umeme.
Kicheko cha sauti kwenye betri kwenye magari ya umeme kinaweza kusomwa hapaUnauliza, usafiri wa umeme una uhusiano gani nayo? Acha nieleze: kuenea kwa kasi kwa magari ya umeme kwa kutumia teknolojia ya Li-Ion kwa muda mrefu kumepita hatua ya prototypes. Na kama tunavyojua, teknolojia zote za hivi karibuni hutujia kutoka kwa gharama kubwa, maeneo mapya ya maisha. Kwa mfano, teknolojia nyingi za magari zilikuja kwetu kutoka kwa Mfumo wa 1, teknolojia nyingi mpya zilikuja katika maisha yetu kutoka sekta ya nafasi, na kadhalika ... Kwa hiyo, kwa maoni yetu, teknolojia za lithiamu-ion sasa zinaingia kwenye ufumbuzi wa viwanda.
Hebu tuangalie meza ya kulinganisha kati ya wazalishaji wakuu, kemia ya betri na makampuni ya magari wenyewe ambayo yanazalisha kikamilifu magari ya umeme (mahuluti).
Tutachagua seli prismatiki pekee ambazo zinalingana na kipengele cha umbo kwa ajili ya matumizi katika UPS. Kama unaweza kuona, lithiamu titanate (LTO-NMC) ni mgeni katika suala la nishati maalum iliyohifadhiwa. Kuna watengenezaji watatu wa seli za prismatic zinazofaa kutumika katika suluhu za viwandani, haswa betri za UPS.
Nitanukuu na kutafsiri kutoka kwa hati "Tathmini ya mzunguko wa maisha ya elektrodi ya lithiamu ya maisha marefu kwa betri za gari la umeme- seli kwa mabasi ya LEAF, Tesla na VOLVO" (Tathmini ya "Maisha ya mzunguko wa maisha marefu ya elektrodi ya lithiamu kwa betri za gari za umeme- seli kwa LEAF , Tesla na basi la Volvo" la tarehe 11 Desemba 2017 kutoka kwa Mats Zackrisson. Inachunguza zaidi michakato ya kemikali katika betri za gari, ushawishi wa mitetemo na hali ya uendeshaji ya hali ya hewa, na madhara kwa mazingira. Hata hivyo, kuna maneno moja ya kuvutia kuhusu ulinganisho huo. ya teknolojia mbili za betri za lithiamu-ion.
Katika tafsiri yangu ya bure inaonekana kama hii:
Teknolojia ya NMC inaonyesha athari ya chini ya kimazingira kwa kila kilomita ya gari kuliko teknolojia ya LFP yenye seli ya betri ya anode ya chuma, lakini ni vigumu kupunguza au kuondoa makosa. Wazo kuu ni hili: msongamano mkubwa wa nishati ya NMC husababisha uzito mdogo na hivyo kupunguza matumizi ya nguvu.
1) Teknolojia ya seli ya Prismatic LMO, mtengenezaji , gharama ya $400.
Muonekano wa seli ya LMO
2) Teknolojia ya Prismatic kiini LFP, mtengenezaji , gharama ya $160.
Kuonekana kwa seli ya LFP
3) Kwa kulinganisha, hebu tuongeze betri ya chelezo ya ndege iliyojengwa kwa teknolojia ya LFP na ile ile iliyoshiriki katika kashfa hiyo ya kusisimua. , mtengenezaji True Blue Power.
Muonekano wa betri ya TB44
4) Kwa usawa, wacha tuongeze betri ya kawaida ya UPS
Muonekano wa betri ya UPS ya kawaida
Wacha tuweke data ya chanzo kwenye jedwali.
Kama tunavyoweza kuona, seli za LMO zina ufanisi wa juu zaidi wa nishati; risasi ya kawaida ni angalau mara mbili ya ufanisi wa nishati.
Ni wazi kwa kila mtu kuwa mfumo wa BMS kwa safu ya betri ya Li-Ion itaongeza uzito kwa suluhisho hili, ambayo ni, itapunguza nishati maalum kwa karibu asilimia 20 (tofauti kati ya uzito wa betri na suluhisho kamili. kwa kuzingatia mifumo ya BMS, shell ya moduli, mtawala wa baraza la mawaziri la betri). Wingi wa virukaji, swichi ya betri na kabati ya betri inachukuliwa kuwa sawa kwa masharti kwa betri za lithiamu-ioni na safu ya betri ya betri za asidi ya risasi.
Sasa hebu jaribu kulinganisha vigezo vilivyohesabiwa. Katika kesi hii, tutakubali kina cha kutokwa kwa risasi kama 70%, na kwa Li-Ion kama 90%.
Kumbuka kuwa nishati maalum ya chini kwa betri ya ndege ni kutokana na ukweli kwamba betri yenyewe (ambayo inaweza kuchukuliwa kama moduli) imefungwa kwenye casing ya chuma isiyoshika moto, ina viunganishi na mfumo wa joto kwa ajili ya uendeshaji katika hali ya chini ya joto. Kwa kulinganisha, hesabu hutolewa kwa seli moja kwenye betri ya TB44, ambayo tunaweza kuhitimisha kuwa sifa ni sawa na seli ya kawaida ya LFP. Kwa kuongeza, betri ya ndege imeundwa kwa ajili ya mikondo ya juu ya malipo / kutokwa, ambayo inahusishwa na haja ya kuandaa haraka ndege kwa ndege mpya juu ya ardhi na sasa kubwa ya kutokwa katika tukio la dharura kwenye bodi, kwa mfano; kupoteza nguvu kwenye bodi
Kwa njia, hii ndio jinsi mtengenezaji mwenyewe analinganisha aina tofauti za betri za ndege
Kama tunavyoona kutoka kwa meza:
1) Nguvu ya baraza la mawaziri la betri katika kesi ya teknolojia ya LMO ni ya juu.
2) Idadi ya mizunguko ya betri kwa LFP ni kubwa zaidi.
3) Uzito mahususi wa LFP ni mdogo, ipasavyo, pamoja na uwezo sawa, kabati ya betri kulingana na teknolojia ya chuma-lithiamu phosphate ni kubwa.
4) Teknolojia ya LFP haiwezi kukabiliwa na kukimbia kwa joto, ambayo ni kutokana na muundo wake wa kemikali. Matokeo yake, inachukuliwa kuwa salama.
Kwa wale ambao wanataka kuelewa wazi jinsi betri za lithiamu-ion zinaweza kuunganishwa katika safu ya betri kufanya kazi na UPS, napendekeza uangalie hapa.Kwa mfano, mchoro huu. Katika kesi hii, uzito wa wavu wa betri utakuwa kilo 340, uwezo utakuwa 100 ampea-saa.
Au mzunguko wa LFP 160S2P, ambapo uzito wavu wa betri utakuwa 512 kg na uwezo utakuwa 200 ampea-saa.
HITIMISHO: Licha ya ukweli kwamba betri zilizo na kemia ya phosphate ya chuma-lithium (LiFeO4, LFP) hutumiwa zaidi katika magari ya umeme, sifa zao zina faida kadhaa juu ya formula ya kemikali ya LMO, huruhusu malipo kwa sasa ya juu, na haishambuliki sana. kwa hatari ya kukimbia kwa joto. Ni aina gani ya betri ya kuchagua inabakia kwa hiari ya mtoaji wa suluhisho iliyojumuishwa iliyotengenezwa tayari, ambaye huamua hii kulingana na vigezo kadhaa, na sio angalau ya yote ni gharama ya safu ya betri kama sehemu ya UPS. Kwa sasa, aina yoyote ya betri za lithiamu-ioni bado ni duni kwa gharama ya ufumbuzi wa classical, lakini nguvu maalum ya juu ya betri ya lithiamu kwa kila kitengo na vipimo vidogo itazidi kuamua uchaguzi kuelekea vifaa vipya vya kuhifadhi nishati. Katika baadhi ya matukio, uzito wa chini wa jumla wa UPS huamua chaguo kuelekea teknolojia mpya. Utaratibu huu utafanyika bila kutambuliwa kabisa, na kwa sasa unazuiwa na gharama kubwa katika sehemu ya bei ya chini (suluhisho la kaya) na hali ya kufikiri kuhusu usalama wa moto wa lithiamu kati ya wateja ambao wanatafuta chaguo bora zaidi za UPS katika UPS ya viwanda. sehemu yenye uwezo wa zaidi ya 100 kVA. Ngazi ya sehemu ya kati ya nguvu ya UPS kutoka 3 kVA hadi 100 kVA inaweza kutekelezwa kwa kutumia teknolojia ya lithiamu-ioni, lakini kutokana na uzalishaji mdogo, ni ghali kabisa na duni kwa mifano ya serial ya UPS iliyotengenezwa tayari kwa kutumia betri za VRLA.
Unaweza kupata maelezo zaidi na kujadili suluhisho mahususi kwa kutumia betri za lithiamu-ion kwa chumba chako cha seva au kituo cha data kwa kutuma ombi kwa barua pepe. , au kwa kutuma ombi kwenye tovuti ya kampuni .
TEKNOLOJIA WAZI - masuluhisho ya kina ya kuaminika kutoka kwa viongozi wa ulimwengu, yaliyochukuliwa mahsusi kwa malengo na malengo yako.
Mwandishi: Kulikov Oleg
Mhandisi Mkuu wa Usanifu
Idara ya Suluhu za Ujumuishaji
Kampuni ya Open Technologies
Chanzo: mapenzi.com