Seasann cadhnraí litiam seachas ceimiceáin ceallraí eile mar gheall ar a ndlús ardfhuinnimh agus a gcostas íseal in aghaidh an timthrialla. Mar sin féin," ceallraí litiam" is téarma débhríoch é. Tá thart ar sé cheimiceán coitianta de chadhnraí litiam, gach ceann acu lena mbuntáistí agus a míbhuntáistí uathúla féin. Maidir le feidhmchláir fuinnimh in-athnuaite, is í an cheimic is mó Fosfáit Iarainn Litiam (LiFePO4). Tá sábháilteacht den scoth sa cheimic seo, le cobhsaíocht theirmeach iontach, rátálacha reatha ard, saolré fada rothaíochta, agus lamháltas i leith mí-úsáide.
Ceimic litiam thar a bheith seasmhach is ea Fosfáit Iarainn Litiam (LiFePO4) i gcomparáid le beagnach gach ceimiceán litiam eile. Tá an ceallraí cóimeáilte le hábhar catóide atá sábháilte go nádúrtha (fosfáit iarainn). I gcomparáid le ceimiceáin litiam eile cuireann fosfáit iarainn banna láidir móilíneach chun cinn, a sheasann dálaí foircneacha luchtaithe, a chuireann le saolré na rothaíochta, agus a choinníonn sláine cheimiceach thar go leor timthriallta. Is é seo an rud a thugann a gcobhsaíocht theirmeach iontach, a saolré fada rothaíochta, agus a lamháltas do mhí-úsáid.
Níl cadhnraí LiFePO4 seans maith go róthéamh, ná ní dhéantar iad a dhiúscairt chuig' runaway teirmeach' agus dá bhrí sin ná bí ró-théamh ná lasadh nuair a bhíonn siad faoi réir mí-láimhseáil docht nó dálaí crua comhshaoil. Murab ionann agus aigéad luaidhe faoi uisce agus ceimiceáin ceallraí eile, ní dhéanann cadhnraí litiam gásanna contúirteacha mar hidrigin agus ocsaigin a aeráil. Níl aon chontúirt ann' s nochtadh do leictrilítí loiscneacha amhail aigéad sulfarach nó hiodrocsaíd photaisiam. I bhformhór na gcásanna, is féidir na cadhnraí seo a stóráil i limistéir theoranta gan an baol pléasctha agus níor cheart go mbeadh fuarú gníomhach nó aeráil ag teastáil ó chóras atá deartha i gceart.
Is éard atá i gcadhnraí litiam ná tionól atá comhdhéanta de go leor cealla, cosúil le cadhnraí aigéad luaidhe agus go leor cineálacha ceallraí eile. Tá voltas ainmniúil 2V / cill ag cadhnraí aigéad luaidhe, ach tá voltas ainmniúil 3.2V ag cealla ceallraí litiam. Dá bhrí sin, chun ceallraí 12V a bhaint amach is gnách go mbíonn ceithre chealla ceangailte agat i sraith' ll. Déanfaidh sé seo voltas ainmniúil LiFePO4 12.8V. Déanann ocht gcill atá ceangailte i sraith ceallraí 24V le voltas ainmniúil 25.6V agus déanann sé chealla déag atá ceangailte i sraith ceallraí 48V le voltas ainmniúil 51.2V. Oibríonn na voltais seo go han-mhaith le do ghnáth-inverters 12V, 24V, agus 48V.
Is minic a úsáidtear cadhnraí litiam chun na cadhnraí aigéad luaidhe a athsholáthar go díreach toisc go bhfuil voltais luchtaithe an-chosúil acu. De ghnáth beidh uasvoltas muirir idir 14.4-14.6V ag Ceallraí LiFePO4 ceithre chill (12.8V) (ag brath ar mholtaí an mhonaróra). Is é an rud atá uathúil' s atá uathúil do cheallraí litiam ná nach dteastaíonn muirear ionsúcháin uathu nó go gcoinnítear iad i riocht voltais tairiseach ar feadh tréimhsí suntasacha ama.
De ghnáth, nuair a shroicheann an ceallraí an voltas uasmhuirir ní gá í a mhuirearú a thuilleadh. Tá tréithe urscaoilte cadhnraí LiFePO4 uathúil freisin. Le linn an scaoilte, coimeádfaidh cadhnraí litiam voltas i bhfad níos airde ná mar a bheadh cadhnraí aigéad luaidhe faoi ualach de ghnáth. Níl sé' s neamhchoitianta do cheallraí litiam ach cúpla deichiú cuid de bholt a ligean ó mhuirear iomlán go 75% a urscaoileadh. Féadann sé seo a bheith deacair a rá cé mhéad acmhainn a úsáideadh gan trealamh monatóireachta ceallraí.
Buntáiste suntasach a bhaineann le litiam thar cadhnraí aigéad luaidhe ná nach bhfuil rothaíocht easnaimh acu. Go bunúsach, seo nuair nach féidir na cadhnraí a mhuirearú go hiomlán sula scaoiltear arís iad an lá dar gcionn. Is fadhb an-mhór í seo le cadhnraí aigéad luaidhe agus féadann sí díghrádú suntasach pláta a chur chun cinn má dhéantar rothaíocht arís agus arís eile ar an mbealach seo. Ní gá cadhnraí LiFePO4 a mhuirearú go hiomlán go rialta. Déanta na fírinne, is féidir' s ionchas saoil foriomlán a fheabhsú beagán le muirear páirteach beag in ionad muirear iomlán. Is fachtóir an-tábhachtach í an éifeachtúlacht agus córais leictreachais gréine á ndearadh. Tá éifeachtúlacht an turais bhabhta (ó lán go marbh agus ar ais go hiomlán) de mheán-cheallraí aigéad luaidhe thart ar 80%. Is féidir le ceimiceáin eile a bheith níos measa fós. Tá éifeachtúlacht fuinnimh turas cruinn ceallraí Fosfáit Iarainn Litiam os cionn 95-98%. Is feabhas suntasach é seo ina aonar ar chórais a bhfuil cumhacht gréine ag baint leo i rith an gheimhridh, is féidir leis na coigiltis breosla ó mhuirearú gineadóirí a bheith an-mhór.
Tá céim an mhuirir ionsúcháin de chadhnraí aigéad luaidhe an-éifeachtach, agus tá éifeachtúlachtaí 50% nó níos lú mar thoradh air. Nuair a chuirtear san áireamh nach ngabhann cadhnraí litiam le muirear ionsúcháin, féadfaidh an t-am luchtaithe ó urscaoileadh go hiomlán go hiomlán iomlán a bheith chomh beag le dhá uair an chloig. Tá sé tábhachtach freisin' s a thabhairt faoi deara gur féidir le ceallraí litiam urscaoileadh beagnach iomlán a rátáil mar a rátáiltear gan éifeachtaí díobhálacha suntasacha.
Tá sé tábhachtach, áfach, a chinntiú nach ndéanann na cealla aonair ró-urscaoileadh. Is é seo post an Chórais Bainistíochta Battery comhtháite (BMS). Is cúis mhór imní sábháilteacht agus iontaofacht cadhnraí litiam, dá bhrí sin ba cheart go mbeadh Córas Bainistíochta Ceallraí (BMS) comhtháite ag gach tionól. Is córas é an BMS a dhéanann monatóireacht, luacháil, cothromú agus cosaint ar chealla ó oibriú lasmuigh den luachan &; Limistéar Oibriúcháin Sábháilte". Is cuid riachtanach sábháilteachta de chóras ceallraí litiam é an BMS, ag déanamh monatóireachta agus cosanta ar na cealla laistigh den cheallraí i gcoinne ró-reatha, faoi / ró-voltais, faoi / os cionn teocht agus níos mó.
Déanfar damáiste buan do chill LiFePO4 má thiteann voltas na cille níos lú ná 2.5V riamh, déanfar damáiste buan di freisin má mhéadaíonn voltas na cille go níos mó ná 4.2V. Déanann an BMS monatóireacht ar gach cill agus seachnóidh sé damáiste do na cealla i gcás voltais faoi / ró-voltas. Freagracht riachtanach eile de chuid an BMS is ea an pacáiste a chothromú le linn luchtaithe, ag ráthú go bhfaigheann gach cealla muirear iomlán gan ró-mhuirear a ghearradh. Ní chothromóidh cealla ceallraí LiFePO4 go huathoibríoch ag deireadh an timthrialla luchtaithe. Tá éagsúlachtaí beaga san impedance trí na cealla agus dá bhrí sin níl aon chill 100% comhionann.
Dá bhrí sin, nuair a bheidh siad rothaithe, gearrfar nó scaoilfear roinnt cealla go hiomlán níos luaithe ná a chéile. Méadóidh an athraitheas idir cealla go suntasach le himeacht ama mura ndéantar na cealla a chothromú. I gcadhnraí aigéad luaidhe, leanfaidh sruth ag sreabhadh fiú nuair a bheidh ceann amháin nó níos mó de na cealla luchtaithe go hiomlán. Is toradh é seo ar an leictrealú atá ar siúl laistigh den cheallraí, an t-uisce ag scoilteadh go hidrigin agus ocsaigin. Cuidíonn an sruth seo le cealla eile a mhuirearú go hiomlán, agus ar an gcaoi sin an muirear ar gach cealla a chothromú go nádúrtha.
Mar sin féin, beidh friotaíocht an-ard ag cill litiam atá luchtaithe go hiomlán agus is beag sruth a shruthóidh. Mar sin ní ghearrfar na cealla atá ar tí a mhuirearú go hiomlán. Le linn cothromaithe cuirfidh an BMS ualach beag i bhfeidhm ar na cealla lánmhuirir, ag cosc air ró-mhuirearú agus ag ligean do na cealla eile teacht suas. Tugann cadhnraí litiam go leor buntáistí thar cheimiceáin ceallraí eile. Is réiteach sábháilte agus iontaofa ceallraí iad, gan aon eagla orthu go rithfear teirmeach agus / nó leá tubaisteach, rud atá ina fhéidearthacht suntasach ó chineálacha eile ceallraí litiam. Tairgeann na cadhnraí seo saolré an-fhada, agus bíonn cadhnraí ag teastáil ó roinnt déantúsóirí ar feadh suas le 10,000 timthriall. Le rátaí arda scaoilte agus athluchtaithe os cionn C / 2 leanúnach agus éifeachtúlacht turas cruinn suas le 98%, ní haon ionadh go bhfuil na cadhnraí seo ag tarraingt sa tionscal. Is réiteach foirfe stórála fuinnimh é Fosfáit Iarainn Litiam (LiFePO4).
