Depolama sistemlerinde lityum demir fosfat pilleri kullanmak için 4 neden

Farklı uygulamalar olduğu için enerji ihtiyaçları da farklılık göstermektedir. Bu gereksinimleri karşılamak için farklı özelliklere sahip çeşitli pil bileşimleri mevcuttur. HIS'de öncelikle LiFePO4 veya LFP pilleri olarak bilinen lityum demir fosfata güveniyoruz. LFP pilleri, cep telefonlarından, dizüstü bilgisayarlardan, elektrikli arabalardan ve benzerlerinden bilindiği gibi çoğu uygulamada kullanılır.

Lityum iyon pillerin geniş kategorisinde, pillerin performansı kullanılan katot malzemesine göre değişiklik gösterir. Lityum-iyon piller tipik olarak hem lityum iyonlarını hem de elektrik akımını depolamak için aktif bir malzeme ile kaplanmış, genellikle alüminyum folyo olan iletken bir alt tabakadan oluşur. Bu pil hücrelerinin en yaygın bileşimleri arasında lityum nikel kobalt manganez (NMC), lityum nikel kobalt alüminyum oksit (NCA) ve lityum demir fosfat (LFP) bulunur.

Güvenlik

Güvenli pil çözümleri en büyük önceliktir; bu nedenle pil çözümlerimizde güvenlik özelliklerinden ödün vermiyoruz. Akü çözümlerimiz elektriksel/mekanik koruma devrelerine sahip olduğundan aşırı sıcaklık, akım, voltaj veya kısa devreye karşı dayanıklıdır. Diğer LIB hücre teknolojileriyle karşılaştırıldığında LFP teknolojisi daha fazla güvenlik sunar. Kısa devre meydana gelirse veya pil hücrelerine girebilecek bir nesneye çarpılırsa çoğu pil yanmaya veya patlamaya başlar. Yukarıdaki olası koşullar altında stabil kalan pillerin BESS'te kullanım açısından güvenilir olduğu kabul edilir. Şu anda piyasada bulunan pillerin birçoğu bu testi geçememekte ve bu nedenle pil depolama sistemlerinde kullanıma uygun değildir.

Ancak diğer pillerde kararsız kimyasal ve termal katot malzemeleri (örneğin NMC), hücre içinde ekzotermik kimyasal reaksiyonları tetikleyebilir. Bu ekzotermik reaksiyon, aşırı şarj nedeniyle aşırı ısı oluşumu, iç veya dış kısa devreler, üretim sırasında kirlenme, aşırı ısıya maruz kalma veya mekanik hasar nedeniyle oluşur. Bir hücrenin iç sıcaklığı, termal enerjinin salınımı hücre kimyasının reaksiyon hızını arttırdığında artar. Belirli bir sıcaklık eşiği aşılırsa, kendi kendine hızlanan reaksiyon kontrol edilemez hale gelir ve termal kaçağa yol açar. Bu, pil hücresinin alev almasına ve hatta patlamasına neden olabilir. Durum, katot malzemesinden oksijenin salınmasıyla daha da kötüleşiyor ve yangının söndürülmesi son derece zorlaşıyor.

Diğer pillerden farklı olarak LiFePO4 piller hiçbir zaman termal dengesizlik yaşamaz. Bu, aşırı ısınma ve olası yangın riskini ortadan kaldırır. Aşırı koşullar altında sabit bir sıcaklık profiline sahip olan LFP piller, kararlı termal davranış sergiler (300°C'ye kadar) ve kendiliğinden tutuşmaz (aşırı şarj nedeniyle). Ancak NMC veya NCA hücrelerinde kısa devre, 700°C'nin üzerinde çok yüksek bir sıcaklık oluşturabilir ve bu, ayırıcıyı eritip diğer hücrelere yayılabilir. Bu durum su altında bile söndürülemeyen bir yangına neden olur çünkü yanma için gerekli olan oksijen zaten akü malzemesinin içinde mevcuttur. Bu nedenle LFP aküsü, akü depolama sistemlerinde kullanım için tercih edilen seçimdir.

Uzun Ömür & Döngü kararlılığı

Pil hücreleri kimyasal, termal ve mekanik değişikliklere maruz kaldığında, her şarj ve deşarj işleminde (çalışma döngüsü) orijinal kapasiteleri bir miktar kaybolur. Bu basitçe zamanla daha az enerji depoladığı anlamına gelir. Bunu cep telefonunuzdan da biliyorsunuzdur, çünkü 2 yıl sonra tam şarjlı bir pil bile yalnızca yarım gün dayanır.

3,2V'luk biraz daha düşük hücre voltajı nedeniyle, LFP hücreleri, NMC hücrelerine kıyasla biraz daha düşük bir enerji yoğunluğuna sahiptir. Bununla birlikte, başlangıçtaki bu dezavantaj, on kata kadar daha fazla bisiklet stabilitesi sayesinde hızla telafi edilir ve uzun vadede önemli faydalar sağlar. Her çalışma döngüsünde NMC hücreleri yaşlanır ve 2500-3000 döngüden sonra orijinal kapasitelerinin yüzde 80'i kalır. Bu, zamanla lityum demir fosfat kullanımının biraz daha yüksek olan başlangıç ​​maliyetini dengeler.

Mobil uygulamalarda pil gereksinimleri daha fazla olduğundan, LFP piller taşınabilir ve mobil cihazlarda daha uzun kullanım ömrü sunar. Sabit uygulamalarda LFP teknolojisine sahip pil depolama sistemlerinin ömrünün daha uzun olması nedeniyle, göreceli depolama maliyetleri (Seviyeleştirilmiş Depolama Maliyeti veya LCOS), NMC pillere kıyasla kullanım ömrü boyunca %50'ye kadar azaltılabilir.

Kanıtlanmış teknoloji

HIS-Enerji çözümlerinde kullanılan LFP teknolojisi, pil kullanım ömrünün sonuna yaklaşsa bile spesifik performansı garanti eder. Ayrıca LFP hücrelerinin hafıza etkisi onları diğer LIB'lere göre üstün kılmaktadır. Pilin sıklıkla kısmen boşaltılması, hafıza etkisi olarak da bilinen kapasite kaybına neden olur. Pil, enerji ihtiyaçlarını "hatırlar" ve tam orijinal kapasite yerine yalnızca önceki deşarj döngüleri için gereken enerji miktarını sağlayacak şekilde zaman içinde ayarlanır.

Lityum demir fosfat piller diğer LIB'lere kıyasla yüksek güç yoğunluğuna sahiptir. Bu, LFP pilinin artan darbe kapasitesinin yanı sıra şarj ve deşarj akımlarına sahip olmasını sağlar. Daha yüksek akımlarla LFP hücreleri hızlı bir şekilde şarj edilebilir ancak sürekli hızlı şarj bu pilin ömrünü kısaltır. Hızlı şarjın bu etkisi LFP hücrelerinde daha az oranda ortaya çıkar. Akıllı sistem tasarımı, şarj ve deşarj oranları, döngü kararlılığı ve hizmet ömrü arasında mükemmel dengeyi bulan sabit uygulamalar için uygun maliyetli çözümler yaratabilir. Bu yaklaşım, sistemin ömrü boyunca genel Düzeylendirilmiş Depolama Maliyetinin (LCOS) azaltılmasına yardımcı olarak hem verimlilik hem de uzun vadeli değer sağlar.

Çevre dostu piller

LFP, katot malzemeleri arasında benzersizdir çünkü kimyasal bileşimi doğal olarak bir mineral olarak oluşur ve kimyasal reaksiyonlar için hiçbir ek ham maddeye ihtiyaç duyulmaz. Bu nedenle pil çözümlerimiz, çevreye etkisi olan toksik ağır metaller olduğundan kobalt veya nikel içermez. LFP hücrelerinde lityumun tamamı kimyasal reaksiyon için kullanılır. Buna karşılık, diğer lityum iyon piller lityumun yalnızca %50-60'ını kullanır, çünkü daha yüksek kullanım katman yapısında kararsızlığa yol açabilir veya kalan lityum katodun kristal yapısının bir parçası haline gelebilir. Bu verimlilik, kWh başına gereken lityum miktarını yaklaşık 140 gramdan (NMC/NCA pillerde) LFP hücrelerinde yaklaşık 80 grama düşürür.

LFP piller - Uygulamalar için en güvenli teknoloji

Lityum demir fosfat piller, geleneksel lityum iyon pillerle karşılaştırıldığında güvenilir, emniyetli ve sağlamdır. LFP akü depolama sistemleri, LCO ve NMC akülere kıyasla 10 kata kadar daha fazla şarj döngüsü ve düşük toplam sahip olma maliyeti (TCO) ile olağanüstü uzun vadeli avantajlar sunar. Minimum bakımla güvenilir performans sunarlar, bu da onları hem güvenlik hem de uzun süreli işlevsellik sağlayan sağlam bir yatırım haline getirir.

LFP piller çevrim kararlılıkları, daha düşük iç dirençleri, daha yüksek verimleri ve geniş çalışma sıcaklığı aralığı nedeniyle tercih edilmektedir. En hızlı ve güvenli hepsi bir arada akü çözümleri için HIS-Energy, 215KW ve 233KW premium aküleriyle premium seçenekler sunuyor. Akü yönetim sistemi (BMS) ile entegre enerji çözümlerimiz ticari ve endüstriyel uygulamalarınız için tasarlanmıştır.