Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2024-03-27 origine:Propulsé
Constituant chimique principal
La densité énergétique élevée et le faible coût de cycle des batteries au lithium les distinguent des autres produits chimiques.Il existe environ six compositions chimiques principales pour les batteries au lithium, et chacune présente ses propres avantages et inconvénients. Phosphate de fer et de lithium (LiFePO4) est le principal composant chimique pour les applications utilisant les énergies renouvelables.Ce produit chimique offre une durée de vie prolongée, des courants nominaux élevés, une grande sécurité, une excellente stabilité thermique et une résistance aux abus.
Contrairement à presque toutes les autres compositions chimiques du lithium, phosphate de fer et de lithium (LiFePO4) a une chimie du lithium très stable.Le phosphate de fer, un matériau d'anode naturel, est utilisé pour construire la batterie.Le phosphate de fer, contrairement aux autres produits chimiques du lithium, favorise une forte liaison moléculaire qui peut supporter des conditions de charge difficiles, augmenter la durée de vie et préserver l'intégrité chimique sur de nombreux cycles.Pour cette raison, les batteries au lithium fer phosphate offrent une résistance exceptionnelle aux abus, une longue durée de vie et une stabilité thermique.Étant donné que les cellules LiFePO4 ne « s'emballent pas » ou ne surchauffent pas facilement, elles ne brûleront pas ou ne surchaufferont pas dans des environnements difficiles ou lorsqu'elles sont manipulées incorrectement.
Les batteries au lithium ne libèrent pas de gaz nocifs comme l'hydrogène et l'oxygène, et ne présentent pas non plus de risque d'exposition à des électrolytes caustiques comme l'hydroxyde de potassium ou l'acide sulfurique, contrairement aux batteries au plomb immergées et à d'autres produits chimiques de batterie.Lorsqu'un système est construit de manière appropriée, il n'est généralement pas nécessaire de procéder à un refroidissement ou à une ventilation active, et ces batteries peuvent être conservées dans des espaces restreints sans risquer d'exploser.
Batteries au plomb et de nombreux autres types de batteries sont constitués de composants appelés batteries au lithium.La tension nominale des batteries au lithium est de 3,2 V, tandis que celle des batteries au plomb est de 2 V/élément.Par conséquent, quatre batteries sont souvent reliées en série pour produire une batterie 12 V.En conséquence, la tension nominale du LiFePO4 est de 12,8 V.Une batterie 24 V avec une tension nominale de 25,6 V est formée en connectant 8 cellules en série, tandis qu'une batterie 48 V avec une tension nominale de 51,2 V est formée en connectant 16 cellules en série.
Étant donné que les batteries au lithium et les batteries au plomb ont des tensions de charge extrêmement comparables, les batteries au lithium sont souvent utilisées pour remplacer les batteries au plomb.Une batterie LiFePO4 à quatre cellules avec une tension de charge maximale de 12,8 V a généralement une plage de 14,4 à 14,6 V, en fonction des critères spécifiques définis par le fabricant.Parce qu’elles n’ont pas besoin d’être chargées ou maintenues à une tension constante pendant de longues périodes, les batteries au lithium sont spéciales.Habituellement, aucune charge n'est nécessaire lorsque la batterie atteint sa tension de charge maximale.Les batteries au lithium fer phosphate (LiFePO4) ont également des propriétés de décharge particulières.Les batteries au lithium conservent normalement une tension plus élevée pendant la décharge que les batteries au plomb lorsqu'elles sont sous charge.
L’absence de cyclage inadéquat constitue un avantage majeur de la technologie des batteries au lithium par rapport à la technologie des batteries au plomb.Dans ce cas, la batterie ne peut pas être complètement chargée tant qu'elle n'est pas à nouveau déchargée le lendemain.Il s’agit d’un problème majeur pour les batteries au plomb puisque des cycles répétés de cette manière peuvent sérieusement détériorer les plaques.Les batteries fabriquées au lithium fer phosphate (LiFePO4) n’ont pas besoin de charges complètes fréquentes.En pratique, une petite charge partielle plutôt qu'une charge complète peut prolonger la durée de vie globale de la batterie.
L'efficacité de la technologie des batteries au lithium est une considération essentielle dans système d'énergie solaire conception.Une batterie au plomb typique a un rendement aller-retour d’environ 80 % (plein à vide à plein).Il pourrait y avoir moins d'autres substances.Les batteries au lithium fer phosphate ont une efficacité énergétique aller-retour de 95 à 98 %.Pour un système sans énergie solaire en hiver, cela constitue à lui seul une amélioration significative, et les économies de carburant grâce à la recharge du générateur sont substantielles.Les batteries au plomb ont un rendement particulièrement faible pendant la phase de charge d'absorption, avec des rendements de 50 % ou moins.Étant donné que les batteries au lithium n’absorbent pas de charge, il est possible de charger complètement une batterie en seulement deux heures après une décharge complète.Presque toute la capacité nominale de la batterie au lithium peut être épuisée sans causer de dommages appréciables.
Même si une ou plusieurs batteries au plomb sont complètement chargées, le courant les traversera toujours.C’est le résultat de la division de l’eau en hydrogène et oxygène au cours du processus d’électrolyse qui a lieu au sein de la batterie.En équilibrant automatiquement la charge de toutes les batteries, ce courant aide à charger complètement les autres batteries.Une batterie au lithium entièrement chargée consommera cependant relativement peu d’électricité en raison de sa résistance élevée.Cela signifie que la batterie rechargeable n'est pas complètement chargée.Afin d'empêcher une batterie complètement chargée de se surcharger et de donner aux autres batteries le temps de rattraper leur retard, le système de gestion de batterie (BMS) équilibrera la batterie en lui appliquant une petite charge.
L’utilisation de la technologie des batteries au lithium présente plusieurs avantages par rapport à d’autres compositions chimiques de batteries.Il s’agit d’une option de batterie fiable et sûre, sans risque de fusion catastrophique ou d’emballement thermique, ce qui constitue une préoccupation importante avec les autres types de batteries au lithium.Certains fabricants promettent même que la batterie peut être utilisée jusqu'à 3 000 fois.Ces batteries ont des durées de vie très prolongées.Il n'est pas surprenant que les batteries au lithium fer phosphate (LiFePO4) deviennent de plus en plus populaires sur le marché étant donné leur efficacité aller-retour exceptionnelle de 98 % et leurs taux de décharge et de charge continus allant jusqu'à C/2.Ces batteries sont idéales pour les applications de stockage d'énergie.
