Pin Lithium nổi bật so với các loại pin hóa học khác do mật độ năng lượng cao và chi phí cho mỗi chu kỳ thấp. Tuy nhiên, "pin lithium" là một thuật ngữ không rõ ràng. Có khoảng sáu cách hóa học phổ biến của pin lithium, tất cả đều có những ưu và nhược điểm riêng. Đối với các ứng dụng năng lượng tái tạo, hóa chất chủ yếu là Lithium Iron Phosphate (LiFePO4). Hóa chất này có độ an toàn tuyệt vời, với độ ổn định nhiệt cao, xếp hạng dòng điện cao, vòng đời dài và khả năng chịu đựng lạm dụng.
Lithium Sắt Phosphate (LiFePO4) là một hóa chất lithium cực kỳ ổn định khi so sánh với hầu hết tất cả các hóa chất lithium khác. Pin được lắp ráp bằng vật liệu cực âm an toàn tự nhiên (phốt phát sắt). So với các chất hóa học lithium khác, sắt phosphate thúc đẩy liên kết phân tử mạnh mẽ, chịu được các điều kiện sạc khắc nghiệt, kéo dài tuổi thọ chu kỳ và duy trì tính toàn vẹn của hóa chất qua nhiều chu kỳ. Đây là những gì mang lại cho các loại pin này tính ổn định nhiệt tuyệt vời, tuổi thọ dài và khả năng chịu đựng lạm dụng. Pin LiFePO4 không dễ bị quá nóng, cũng như không bị 'thoát nhiệt' và do đó không quá nóng hoặc bốc cháy khi chịu các điều kiện xử lý sai hoặc môi trường khắc nghiệt.
Không giống như axit chì bị ngập và các chất hóa học pin khác, pin Lithium không thải ra các khí nguy hiểm như hydro và oxy. Cũng không có nguy cơ tiếp xúc với các chất điện phân ăn da như axit sulfuric hoặc kali hydroxit. Trong hầu hết các trường hợp, những viên pin này có thể được cất giữ trong những khu vực hạn chế mà không có nguy cơ cháy nổ và một hệ thống được thiết kế phù hợp sẽ không yêu cầu làm mát hoặc thông hơi tích cực.
Pin Lithium là một tổ hợp bao gồm nhiều tế bào, giống như pin axit-chì và nhiều loại pin khác. Pin axit chì có điện áp danh định là 2V / cell, trong khi pin lithium có điện áp danh định là 3.2V. Do đó, để đạt được một pin 12V, bạn thường có bốn ô được kết nối thành một chuỗi. Điều này sẽ làm cho điện áp danh định của LiFePO4 12,8V. Tám ô mắc nối tiếp tạo thành pin 24V có điện áp danh định là 25,6V và mười sáu ô mắc nối tiếp tạo thành pin 48V có điện áp danh định là 51,2V. Các điện áp này hoạt động rất tốt với các bộ biến tần 12V, 24V và 48V điển hình của bạn.
Pin Lithium thường được sử dụng để thay thế trực tiếp pin axit-chì vì chúng có điện áp sạc rất giống nhau. Pin LiFePO4 bốn cell (12,8V), thường sẽ có điện áp sạc tối đa trong khoảng 14,4-14,6V (tùy thuộc vào khuyến nghị của nhà sản xuất). Điểm độc đáo của pin lithium là chúng không cần điện tích hấp thụ hoặc được giữ ở trạng thái điện áp không đổi trong một khoảng thời gian đáng kể. Thông thường, khi pin đạt đến điện áp sạc tối đa, nó không cần sạc nữa. Đặc tính phóng điện của pin LiFePO4 cũng rất độc đáo. Trong quá trình phóng điện, pin lithium sẽ duy trì điện áp cao hơn nhiều so với pin axit-chì thường ở trạng thái tải. Không có gì lạ khi pin lithium chỉ giảm vài phần mười volt từ khi sạc đầy đến khi xả hết 75%. Điều này có thể gây khó khăn cho việc phân biệt dung lượng đã được sử dụng nếu không có thiết bị theo dõi pin.
Một lợi thế đáng kể của lithium so với pin axit-chì là chúng không bị thâm hụt chu kỳ. Về cơ bản, đây là khi pin không thể được sạc đầy trước khi xả lại vào ngày hôm sau. Đây là một vấn đề rất lớn đối với ắc quy axit-chì và có thể thúc đẩy sự xuống cấp đáng kể của tấm pin nếu lặp đi lặp lại theo cách này. Pin LiFePO4 không cần phải được sạc đầy thường xuyên. Trên thực tế, có thể cải thiện một chút tuổi thọ tổng thể với một lần sạc nhẹ thay vì sạc đầy.
Hiệu quả là một yếu tố rất quan trọng khi thiết kế hệ thống điện mặt trời. Hiệu suất khứ hồi (từ đầy đến hết và trở lại đầy) của ắc quy axit chì trung bình là khoảng 80%. Các hóa chất khác thậm chí có thể tồi tệ hơn. Hiệu suất năng lượng hai chiều của pin Lithium Iron Phosphate lên tới 95-98%. Chỉ riêng điều này đã là một cải tiến đáng kể đối với các hệ thống thiếu năng lượng mặt trời trong mùa đông, việc tiết kiệm nhiên liệu từ việc sạc máy phát điện có thể rất lớn. Giai đoạn tích điện hấp thụ của pin axit-chì đặc biệt không hiệu quả, dẫn đến hiệu suất là 50% hoặc thậm chí thấp hơn. Xem xét pin lithium không hấp thụ điện tích, thời gian sạc từ khi xả hoàn toàn đến khi đầy hoàn toàn có thể ít nhất là hai giờ. Điều quan trọng cần lưu ý là pin lithium có thể xả gần như hoàn toàn theo đánh giá mà không có tác dụng phụ đáng kể. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải đảm bảo các tế bào riêng lẻ không thải quá mức. Đây là công việc của Hệ thống quản lý pin tích hợp (BMS).
An toàn và độ tin cậy của pin lithium là một mối quan tâm lớn, do đó tất cả các cụm lắp ráp phải có Hệ thống quản lý pin tích hợp (BMS). BMS là một hệ thống giám sát, đánh giá, cân bằng và bảo vệ các tế bào hoạt động bên ngoài "Vùng Hoạt động An toàn". BMS là một thành phần an toàn thiết yếu của hệ thống pin lithium, giám sát và bảo vệ các tế bào bên trong pin khỏi quá dòng, dưới / quá áp, dưới / quá nhiệt độ và hơn thế nữa. Một tế bào LiFePO4 sẽ bị hỏng vĩnh viễn nếu điện áp của tế bào giảm xuống dưới 2,5V, nó cũng sẽ bị hỏng vĩnh viễn nếu điện áp của tế bào tăng lên hơn 4,2V. BMS giám sát từng tế bào và sẽ ngăn ngừa thiệt hại cho các tế bào trong trường hợp điện áp thấp / quá.
Một trách nhiệm thiết yếu khác của BMS là cân bằng gói trong quá trình sạc, đảm bảo tất cả các tế bào được sạc đầy mà không bị sạc quá mức. Các tế bào của pin LiFePO4 sẽ không tự động cân bằng vào cuối chu kỳ sạc. Có sự thay đổi nhỏ về trở kháng qua các ô và do đó không có ô nào giống nhau 100%. Do đó, khi chạy theo chu kỳ, một số ô sẽ được sạc đầy hoặc xả sớm hơn những ô khác. Phương sai giữa các ô sẽ tăng lên đáng kể theo thời gian nếu các ô không được cân bằng.
Trong pin axit-chì, dòng điện sẽ tiếp tục chạy ngay cả khi một hoặc nhiều pin được sạc đầy. Đây là kết quả của quá trình điện phân diễn ra trong pin, nước tách thành hydro và oxy. Dòng điện này giúp sạc đầy các tế bào khác, do đó tự nhiên cân bằng điện tích trên tất cả các tế bào. Tuy nhiên, một tế bào lithium được sạc đầy sẽ có điện trở rất cao và dòng điện chạy qua rất ít. Do đó, các tế bào bị trễ sẽ không được sạc đầy. Trong quá trình cân bằng BMS sẽ áp dụng một tải trọng nhỏ lên các ô được sạc đầy, ngăn nó sạc quá mức và cho phép các ô khác bắt kịp.
Pin Lithium mang lại nhiều lợi ích so với các loại pin hóa học khác. Chúng là một giải pháp pin an toàn và đáng tin cậy, không lo sợ về sự thoát nhiệt và / hoặc sự cố tan chảy thảm khốc, đây là một khả năng đáng kể đối với các loại pin lithium khác. Những loại pin này có tuổi thọ chu kỳ rất dài, một số nhà sản xuất thậm chí còn bảo hành pin lên đến 10.000 chu kỳ. Với tốc độ phóng điện và sạc lại cao liên tục lên tới C / 2 và hiệu suất khứ hồi lên đến 98%, không có gì lạ khi những loại pin này đang đạt được sức hút trong ngành. Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) là một giải pháp lưu trữ năng lượng hoàn hảo.
Thanh toán an toàn 100%
