Loni, o fẹrẹ jẹ pe gbogbo eniyan ni foonu kan ninu apo wọn (foonuiyara, foonu kamẹra, tabulẹti) ti o le ju tabili tabili ile rẹ lọ, eyiti o ko ṣe imudojuiwọn fun ọdun pupọ, ni awọn iṣe iṣe. Gbogbo ohun elo ti o ni ni batiri litiumu polima kan. Bayi ibeere naa ni: oluka wo ni yoo ranti ni pato nigbati iyipada ti a ko le yipada lati “dialers” si awọn ẹrọ multifunctional ti waye?
O nira ... O ni lati ṣe iranti iranti rẹ, ranti ọdun ti o ra foonu "ọlọgbọn" akọkọ rẹ. Fun mi o wa ni ayika 2008-2010. Ni akoko yẹn, agbara batiri litiumu fun foonu deede jẹ nipa 700 mAh, bayi agbara awọn batiri foonu de 4 ẹgbẹrun mAh.
Ilọsoke ni agbara nipasẹ awọn akoko 6, botilẹjẹpe otitọ pe, ni aijọju sisọ, iwọn batiri naa ti pọ si nipasẹ awọn akoko 2 nikan.
Bii wa Awọn solusan litiumu-ion fun UPS ti n ṣẹgun ọja ni iyara, ni nọmba awọn anfani ti a ko le sẹ ati (paapaa ni yara olupin).
Awọn ọrẹ, loni a yoo gbiyanju lati ni oye ati ṣe afiwe awọn solusan ti o da lori irin-lithium fosifeti (LFP) ati awọn batiri lithium-manganese (LMO), ṣe iwadi awọn anfani ati awọn alailanfani wọn, ati ṣe afiwe pẹlu ara wọn ni ibamu si nọmba awọn itọkasi kan pato. Jẹ ki n ran ọ leti pe awọn iru awọn batiri mejeeji jẹ ti lithium-ion, awọn batiri lithium-polymer, ṣugbọn yatọ ni akojọpọ kemikali. Ti o ba nifẹ si ilọsiwaju kan, jọwọ, labẹ ologbo naa.
Awọn ireti fun awọn imọ-ẹrọ lithium ni ibi ipamọ agbara
Ipo lọwọlọwọ ni Russian Federation ni ọdun 2017 jẹ bi atẹle.
Lilo orisun: "Agbekale fun idagbasoke awọn ọna ṣiṣe ipamọ ina ni Russian Federation," Ministry of Energy of the Russian Federation, August 21, 2017.
Gẹgẹbi o ti le rii, imọ-ẹrọ lithium-ion ni akoko yẹn wa ni aṣaaju ni isunmọ si imọ-ẹrọ iṣelọpọ ile-iṣẹ (nipataki imọ-ẹrọ LFP).
Nigbamii, jẹ ki a wo awọn aṣa ni Amẹrika, tabi diẹ sii ni deede, ro ẹya tuntun ti iwe naa:
Itọkasi: ABBM jẹ awọn eto agbara fun awọn ipese agbara ti ko ni idilọwọ, eyiti a lo ninu ile-iṣẹ agbara ina fun:
- Ifiṣura ina fun awọn onibara pataki pataki ni ọran ti awọn idilọwọ ni ipese agbara fun awọn aini ti ara (SN) 0,4 kV ni ile-iṣẹ kan (PS).
- Gẹgẹbi awakọ “fifipamọ” fun awọn orisun omiiran.
- Biinu fun awọn aito agbara lakoko agbara giga lati ṣe iranlọwọ iran ina ati awọn ohun elo gbigbe.
- Ikojọpọ ti agbara nigba ọjọ nigbati iye owo rẹ jẹ kekere (akoko alẹ).
Gẹgẹbi a ti le rii, awọn imọ-ẹrọ Li-Ion, bi ti 2016, ni iduroṣinṣin mu ipo asiwaju ati ṣafihan idagbasoke pupọ ni iyara ni agbara mejeeji (MW) ati agbara (MWh).
Ninu iwe kanna a le ka atẹle naa:
“Awọn imọ-ẹrọ Lithium-ion jẹ aṣoju diẹ sii ju 80% ti agbara ti a ṣafikun ati agbara ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn eto ABBM ni Amẹrika ni opin ọdun 2016. Awọn batiri litiumu-ion ni iye idiyele ti o munadoko pupọ ati tusilẹ agbara ikojọpọ yiyara. Ni afikun, wọn ni iwuwo agbara giga (iwuwo agbara, akọsilẹ onkọwe) ati awọn ṣiṣan iṣelọpọ giga, eyiti o yori si yiyan wọn bi awọn batiri fun awọn ẹrọ itanna to ṣee gbe ati awọn ọkọ ina mọnamọna. ”
Jẹ ki a gbiyanju lati ṣe afiwe awọn imọ-ẹrọ batiri litiumu-ion meji fun UPS
A yoo ṣe afiwe awọn sẹẹli prismatic ti a ṣe lori LMO ati kemistri LFP. O jẹ awọn imọ-ẹrọ meji wọnyi (pẹlu awọn iyatọ bii LMO-NMC) ti o jẹ bayi awọn apẹrẹ ile-iṣẹ akọkọ fun ọpọlọpọ awọn ọkọ ina ati awọn ọkọ ina.
Digression lyrical lori awọn batiri ni awọn ọkọ ina mọnamọna le ka nibiO beere, kini ọkọ irinna ina ṣe pẹlu rẹ? Jẹ ki n ṣe alaye: itankale nṣiṣe lọwọ ti awọn ọkọ ina mọnamọna nipa lilo awọn imọ-ẹrọ Li-Ion ti gun ju ipele ti awọn apẹẹrẹ lọ. Ati bi a ti mọ, gbogbo awọn titun imo ero wa si wa lati gbowolori, titun awọn agbegbe ti aye. Fun apẹẹrẹ, ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ adaṣe wa si wa lati Fọọmu 1, ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ tuntun wa sinu igbesi aye wa lati eka aaye, ati bẹbẹ lọ… Nitorina, ninu ero wa, awọn imọ-ẹrọ lithium-ion ti wa ni bayi wọ inu awọn solusan ile-iṣẹ.
Jẹ ki a wo tabili lafiwe laarin awọn aṣelọpọ akọkọ, kemistri batiri ati awọn ile-iṣẹ adaṣe funrararẹ ti n ṣe awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina (awọn arabara).
A yoo yan awọn sẹẹli prismatic iyasọtọ ti o baamu ifosiwewe fọọmu fun lilo ninu UPS kan. Bi o ṣe le rii, lithium titanate (LTO-NMC) jẹ ita ni awọn ofin ti agbara ti o fipamọ ni pato. Awọn aṣelọpọ mẹta wa ti awọn sẹẹli prismatic ti o dara fun lilo ninu awọn solusan ile-iṣẹ, ni pataki awọn batiri UPS.
Emi yoo sọ ati tumọ lati inu iwe-ipamọ naa “Iyẹwo igbesi-aye igbesi aye gigun litiumu elekitirodu fun awọn batiri ọkọ ina- sẹẹli fun LEAF, Tesla ati awọn ọkọ akero VOLVO” (Ipilẹṣẹ “Iyẹwo ọmọ igbesi aye igbesi aye gigun ti litiumu elekiturodu gigun fun awọn batiri ọkọ ina- sẹẹli fun LEAF , Tesla ati Volvo akero" dated December 11, 2017 lati Mats Zackrisson. O julọ ṣe ayẹwo awọn ilana kemikali ninu awọn batiri ọkọ, ipa ti awọn gbigbọn ati awọn ipo iṣẹ afefe, ati ipalara si ayika. Sibẹsibẹ, gbolohun kan wa ti o wuni nipa lafiwe. ti awọn imọ-ẹrọ batiri litiumu-ion meji.
Ninu itumọ ọfẹ mi o dabi eleyi:
Imọ-ẹrọ NMC ṣe afihan ipa ayika kekere fun kilomita ọkọ ju imọ-ẹrọ LFP pẹlu sẹẹli batiri anode irin, ṣugbọn o nira lati dinku tabi imukuro awọn aṣiṣe. Ero akọkọ ni eyi: iwuwo agbara ti o ga julọ ti awọn abajade NMC ni iwuwo kekere ati nitorinaa agbara agbara kekere.
1) Prismatic cell LMO ọna ẹrọ, olupese , iye owo $400.
Irisi ti sẹẹli LMO
2) Prismatic cell LFP ọna ẹrọ, olupese , iye owo $160.
Irisi ti sẹẹli LFP kan
3) Fun lafiwe, jẹ ki a ṣafikun batiri afẹyinti ọkọ ofurufu ti a ṣe lori imọ-ẹrọ LFP ati ọkan kanna ti o kopa ninu itanjẹ aibalẹ. , olupese True Blue Power.
Irisi ti batiri TB44
4) Fun ohun-ara, jẹ ki a ṣafikun batiri UPS boṣewa kan
Irisi ti a Ayebaye UPS batiri
Jẹ ki a fi data orisun sinu tabili kan.
Gẹgẹbi a ti le rii, nitootọ, awọn sẹẹli LMO ni ṣiṣe agbara ti o ga julọ; asiwaju Ayebaye jẹ o kere ju lẹmeji bi agbara daradara.
O han gbangba fun gbogbo eniyan pe eto BMS fun titobi batiri Li-Ion yoo ṣafikun iwuwo si ojutu yii, iyẹn ni, yoo dinku agbara kan pato nipa iwọn 20 ogorun (iyatọ laarin iwuwo apapọ ti awọn batiri ati ojutu pipe. ni akiyesi awọn eto BMS, ikarahun module, oludari minisita batiri). Ibi-ti awọn jumpers, batiri yipada ati batiri minisita ti wa ni ti ro lati wa ni àídájú dogba fun litiumu-ion batiri ati awọn batiri orun ti asiwaju-acid batiri.
Bayi jẹ ki a gbiyanju lati ṣe afiwe awọn iṣiro iṣiro. Ni idi eyi, a yoo gba ijinle itusilẹ fun asiwaju bi 70%, ati fun Li-Ion bi 90%.
Ṣe akiyesi pe agbara kekere kan pato fun batiri ọkọ ofurufu jẹ nitori otitọ pe batiri funrararẹ (eyiti o le ṣe akiyesi bi module) ti wa ni pipade ni apoti irin ti ko ni ina, ni awọn asopọ ati eto alapapo fun iṣẹ ni awọn ipo iwọn otutu kekere. Fun lafiwe, a ṣe iṣiro kan fun sẹẹli kan ninu batiri TB44, lati inu eyiti a le pinnu pe awọn abuda naa jọra si sẹẹli LFP deede. Ni afikun, batiri ọkọ ofurufu jẹ apẹrẹ fun idiyele giga / awọn ṣiṣan ṣiṣan, eyiti o ni nkan ṣe pẹlu iwulo lati mura ọkọ ofurufu ni kiakia fun ọkọ ofurufu tuntun lori ilẹ ati ṣiṣan nla lọwọlọwọ ni iṣẹlẹ ti pajawiri lori ọkọ, fun apẹẹrẹ, isonu ti lori-ọkọ agbara
Nipa ọna, eyi ni bi olupese tikararẹ ṣe afiwe awọn oriṣiriṣi awọn batiri ọkọ ofurufu
Bi a ti ri lati awọn tabili:
1) Agbara ti minisita batiri ni ọran ti imọ-ẹrọ LMO ga julọ.
2) Nọmba awọn iyipo batiri fun LFP ga julọ.
3) Walẹ kan pato fun LFP kere si; ni ibamu, pẹlu agbara kanna, minisita batiri ti o da lori imọ-ẹrọ fosifeti iron-lithium jẹ tobi.
4) Imọ-ẹrọ LFP kere si isunmọ gbona, eyiti o jẹ nitori ilana kemikali rẹ. Nitorina na, o ti wa ni ka jo ailewu.
Fun awọn ti o fẹ lati ni oye ni ṣoki bi awọn batiri lithium-ion ṣe le ni idapo sinu titobi batiri lati ṣiṣẹ pẹlu UPS kan, Mo ṣeduro wo ni ibi.Fun apẹẹrẹ, yi aworan atọka. Ni idi eyi, iwuwo apapọ ti awọn batiri yoo jẹ 340 kg, agbara yoo jẹ 100 ampere-wakati.
Tabi Circuit kan fun LFP 160S2P, nibiti iwọn apapọ ti awọn batiri yoo jẹ 512 kg ati agbara yoo jẹ awọn wakati ampere-200.
IPADE: Bíótilẹ o daju pe awọn batiri pẹlu kemistri ti iron-lithium fosifeti (LiFeO4, LFP) ni a lo julọ ninu awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina, awọn abuda wọn ni awọn anfani diẹ sii lori ilana kemikali LMO, wọn gba gbigba agbara ni ipo ti o ga julọ, ati pe ko ni ifaragba. si ewu ti igbona runaway. Iru awọn batiri wo ni lati yan wa ni lakaye ti olupese ti ojutu iṣọpọ ti a ti ṣetan, ti o pinnu eyi ni ibamu si awọn ibeere pupọ, ati pe ko kere ju gbogbo rẹ jẹ idiyele ti titobi batiri gẹgẹbi apakan ti UPS. Ni akoko yii, eyikeyi iru awọn batiri litiumu-ion tun wa ni iye owo si awọn solusan kilasika, ṣugbọn agbara pataki giga ti awọn batiri litiumu fun ibi-ẹyọkan ati awọn iwọn kekere yoo ṣe ipinnu yiyan si awọn ẹrọ ipamọ agbara tuntun. Ni awọn igba miiran, iwọn kekere ti UPS pinnu yiyan si awọn imọ-ẹrọ tuntun. Ilana yii yoo waye patapata lai ṣe akiyesi, ati pe o jẹ idiwọ lọwọlọwọ nipasẹ idiyele giga ni apakan owo kekere (awọn ojutu ile) ati inertia ti ironu nipa aabo ina ti litiumu laarin awọn alabara ti o n wa awọn aṣayan UPS ti o dara julọ ni UPS ile-iṣẹ apakan pẹlu agbara ti o ju 100 kVA. Ipele agbedemeji ti agbara UPS lati 3 kVA si 100 kVA le ṣee ṣe ni lilo awọn imọ-ẹrọ lithium-ion, ṣugbọn nitori iṣelọpọ iwọn-kekere, o jẹ gbowolori pupọ ati pe o kere si awọn awoṣe UPS ni tẹlentẹle ti a ti ṣetan ni lilo awọn batiri VRLA.
O le wa awọn alaye diẹ sii ki o jiroro ojutu kan pato nipa lilo awọn batiri lithium-ion fun yara olupin rẹ tabi ile-iṣẹ data nipa fifiranṣẹ ibeere nipasẹ imeeli , tabi nipa ṣiṣe ibeere lori oju opo wẹẹbu ti ile-iṣẹ naa .
Awọn imọ-ẹrọ ṣiṣi - awọn solusan okeerẹ igbẹkẹle lati ọdọ awọn oludari agbaye, ni ibamu ni pataki si awọn ibi-afẹde ati awọn ibi-afẹde rẹ.
Author: Kulikov Oleg
Asiwaju Design Engineer
Integration Solutions Department
Open Technologies Company
orisun: www.habr.com
