Lityum piller, yüksek enerji yoğunluğu ve döngü başına düşük maliyeti nedeniyle diğer pil kimyalarından ayrılır. Ancak, "lityum pil" belirsiz bir terimdir. Lityum pillerin yaklaşık altı ortak kimyası vardır ve hepsinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Yenilenebilir enerji uygulamaları için baskın kimya Lityum Demir Fosfattır (LiFePO4). Bu kimya, mükemmel termal kararlılık, yüksek akım derecelendirmeleri, uzun çevrim ömrü ve kötüye kullanım toleransı ile mükemmel bir güvenliğe sahiptir.
Lityum Demir Fosfat (LiFePO4) hemen hemen tüm diğer lityum kimyaları ile karşılaştırıldığında son derece kararlı bir lityum kimyasıdır. Pil, doğal olarak güvenli bir katot malzemesi (demir fosfat) ile birleştirilmiştir. Diğer lityum kimyalarıyla karşılaştırıldığında, demir fosfat, aşırı şarj koşullarına dayanan, döngü ömrünü uzatan ve birçok döngüde kimyasal bütünlüğü koruyan güçlü bir moleküler bağı destekler. Bu pillere mükemmel termal kararlılıklarını, uzun çevrim ömürlerini ve kötüye kullanım toleranslarını veren şey budur. LiFePO4 piller aşırı ısınmaya meyilli değildir ve 'ısı kaçağı'na da atılmazlar ve bu nedenle, zorlu yanlış kullanım veya zorlu çevre koşullarına maruz kaldıklarında aşırı ısınmazlar veya tutuşmazlar.
Su basmış kurşun asit ve diğer pil kimyalarının aksine, Lityum piller hidrojen ve oksijen gibi tehlikeli gazları açığa çıkarmaz. Ayrıca sülfürik asit veya potasyum hidroksit gibi kostik elektrolitlere maruz kalma tehlikesi de yoktur. Çoğu durumda, bu piller patlama riski olmadan kapalı alanlarda saklanabilir ve uygun şekilde tasarlanmış bir sistem aktif soğutma veya havalandırma gerektirmemelidir.
Lityum piller, kurşun asit piller ve diğer birçok pil türü gibi birçok hücreden oluşan bir düzenektir. Kurşun asit pillerin nominal gerilimi 2V/hücre iken, lityum pil hücrelerinin nominal gerilimi 3,2V'dir. Bu nedenle, bir 12V pil elde etmek için tipik olarak bir seri halinde bağlı dört hücreye sahip olursunuz. Bu, bir LiFePO4 12.8V'nin nominal voltajını oluşturacaktır. Seri olarak bağlanan sekiz hücre, nominal gerilimi 25,6V olan 24V'luk bir pili ve bir seri halinde bağlanan on altı hücre, nominal gerilimi 51,2V olan 48V'luk bir pili oluşturur. Bu voltajlar, tipik 12V, 24V ve 48V invertörlerinizle çok iyi çalışır.
Lityum piller, çok benzer şarj voltajlarına sahip oldukları için genellikle kurşun asitli pilleri doğrudan değiştirmek için kullanılır. Dört hücreli bir LiFePO4 Pil (12.8V), tipik olarak 14.4-14.6V (üreticinin tavsiyelerine bağlı olarak) arasında bir maksimum şarj voltajına sahip olacaktır. Bir lityum pile özgü olan şey, bir absorpsiyon şarjına veya önemli bir süre boyunca sabit bir voltaj durumunda tutulmalarına ihtiyaç duymamalarıdır. Tipik olarak, pil maksimum şarj voltajına ulaştığında artık şarj edilmesi gerekmez. LiFePO4 pillerin deşarj özellikleri de benzersizdir. Deşarj sırasında, lityum piller, tipik olarak yük altında olan kurşun asitli pillerden çok daha yüksek bir voltaj sağlar. Bir lityum pilin tam şarjdan boşalmış duruma yalnızca onda birkaç volt düşürmesi alışılmadık bir durum değildir. Bu, pil izleme ekipmanı olmadan ne kadar kapasite kullanıldığını söylemeyi zorlaştırabilir.
Lityumun kurşun-asit pillere göre önemli bir avantajı, açık döngüden zarar görmemeleridir. Esasen bu, ertesi gün tekrar deşarj edilmeden önce pillerin tam olarak şarj edilemediği zamandır. Bu, kurşun asitli pillerle ilgili çok büyük bir sorundur ve bu şekilde tekrar tekrar çalıştırılırsa önemli ölçüde plaka bozulmasına neden olabilir. LiFePO4 piller düzenli olarak tam olarak şarj edilmesi gerekmez. Aslında, tam şarj yerine hafif bir kısmi şarjla genel yaşam beklentisini biraz iyileştirmek mümkündür.
Güneş enerjisi sistemleri tasarlarken verimlilik çok önemli bir faktördür. Ortalama kurşun asit akünün gidiş-dönüş verimliliği (doludan ölüye ve tekrar doluya) yaklaşık 'dir. Diğer kimyalar daha da kötü olabilir. Lityum Demir Fosfat pilin gidiş-dönüş enerji verimliliği -98'in üzerindedir. Bu tek başına kış aylarında güneş enerjisinden mahrum kalan sistemler için önemli bir gelişmedir, jeneratör şarjından kaynaklanan yakıt tasarrufu muazzam olabilir. Kurşun asitli akülerin absorpsiyon şarj aşaması özellikle verimsizdir, bu da veya daha az verimlilikle sonuçlanır. Lityum pillerin şarjı emmediği göz önüne alındığında, tamamen boşaldıktan sonra tamamen dolu hale gelme süresi iki saat kadar kısa olabilir. Ayrıca, bir lityum pilin, derecelendirildiği gibi, önemli yan etkiler olmaksızın neredeyse tamamen deşarj olabileceğini belirtmek de önemlidir. Bununla birlikte, tek tek hücrelerin aşırı deşarj olmadığından emin olmak önemlidir. Bu, entegre Akü Yönetim Sisteminin (BMS) işidir.
Lityum pillerin güvenliği ve güvenilirliği büyük bir endişe kaynağıdır, bu nedenle tüm tertibatların entegre bir Pil Yönetim Sistemine (BMS) sahip olması gerekir. BMS, hücreleri "Güvenli Çalışma Alanı" dışında çalışmaya karşı izleyen, değerlendiren, dengeleyen ve koruyan bir sistemdir. BMS, bir lityum pil sisteminin temel bir güvenlik bileşenidir ve pil içindeki hücreleri aşırı akım, düşük/aşırı voltaj, düşük/aşırı sıcaklık ve daha fazlasına karşı izler ve korur. Bir LiFePO4 hücresi, hücrenin voltajı 2.5V'un altına düşerse kalıcı olarak hasar görecek, ayrıca hücrenin voltajı 4.2V'den fazla yükseldiğinde kalıcı olarak hasar görecektir. BMS, her bir hücreyi izler ve düşük/aşırı voltaj durumunda hücrelerin zarar görmesini engeller.
BMS'nin bir diğer önemli sorumluluğu, şarj sırasında tüm hücrelerin aşırı şarj olmadan tam şarj olmasını garanti ederek paketi dengelemektir. Bir LiFePO4 pilin hücreleri, şarj döngüsünün sonunda otomatik olarak dengelenmez. Hücrelerin empedansında küçük farklılıklar vardır ve bu nedenle hiçbir hücre 0 özdeş değildir. Bu nedenle, döngü yapıldığında bazı hücreler diğerlerinden daha erken tamamen şarj olacak veya boşalacaktır. Hücreler dengeli değilse, hücreler arasındaki varyans zamanla önemli ölçüde artacaktır.
Kurşun asitli akülerde, bir veya daha fazla hücre tam olarak şarj olduğunda bile akım akmaya devam edecektir. Bu, pil içinde gerçekleşen elektrolizin, suyun hidrojen ve oksijene ayrılmasının bir sonucudur. Bu akım, diğer hücreleri tamamen şarj etmeye yardımcı olur, böylece tüm hücrelerdeki yükü doğal olarak dengeler. Ancak tam şarjlı bir lityum pil çok yüksek bir dirence sahip olacak ve çok az akım akacaktır. Gecikme hücreleri bu nedenle tam olarak şarj edilmeyecektir. Dengeleme sırasında BMS, tam şarjlı hücrelere küçük bir yük uygulayarak, aşırı şarj olmasını engeller ve diğer hücrelerin yetişmesine izin verir.
Lityum piller, diğer pil kimyalarına göre birçok avantaj sunar. Diğer lityum pil türlerinden önemli bir olasılık olan termal kaçak ve/veya felaketli erime korkusu olmayan güvenli ve güvenilir bir pil çözümüdür. Bu piller son derece uzun çevrim ömrü sunar ve bazı üreticiler pilleri 10.000 döngüye kadar garanti eder. Sürekli C/2'nin üzerindeki yüksek deşarj ve yeniden şarj oranları ve 'e varan gidiş-dönüş verimliliği ile bu pillerin sektörde ilgi görmesi şaşırtıcı değil. Lityum Demir Fosfat (LiFePO4) mükemmel bir enerji depolama çözümüdür.
% 100 güvenli ödeme
