Ako sa skladajú lítiové batérie pre solárne pouličné osvetlenie?

Aby sa v noci uvoľnila energia nahromadená počas dňa,solárne pouličné osvetleniesa bežne používajú na vonkajšie osvetlenie. Najbežnejším typom batérií sú lítium-železitophospharm (LFP), ktoré sú nevyhnutné. Tieto batérie sa vďaka svojim výrazným výhodám z hľadiska hmotnosti a veľkosti ľahko inštalujú na stĺpy verejného osvetlenia alebo integrované konštrukcie. Na rozdiel od predchádzajúcich modelov už neexistujú žiadne obavy, že hmotnosť batérií zvýši zaťaženie stĺpa.

Ich mnohé výhody ďalej demonštruje fakt, že sú účinnejšie a majú oveľa väčšiu špecifickú kapacitu ako olovené batérie. Aké sú teda hlavné časti tejto prispôsobivej lítium-železo-fosfátovej batérie?

1. Katóda

Lítium je, ako už názov napovedá, kľúčovou súčasťou lítiových batérií. Lítium je naopak extrémne nestabilný prvok. Účinnou zložkou je často oxid lítny, zmes lítia a kyslíka. Katóda, ktorá chemickou reakciou produkuje elektrinu, sa potom vytvorí pridaním vodivých prísad a spojív. Katóda lítiovej batérie riadi jej napätie aj kapacitu.

Vo všeobecnosti platí, že čím vyšší je obsah lítia v aktívnom materiáli, tým väčšia je kapacita batérie, tým väčší je rozdiel potenciálov medzi katódou a anódou a tým vyššie je napätie. Naopak, čím nižší je obsah lítia, tým menšia je kapacita a nižšie je napätie.

2. Anóda

Keď prúd premenený solárnym panelom nabíja batériu, lítiové ióny sa ukladajú v anóde. Anóda tiež používa aktívne materiály, ktoré umožňujú reverzibilnú absorpciu alebo emisiu lítiových iónov uvoľňovaných z katódy, keď prúd preteká vonkajším obvodom. Stručne povedané, umožňuje prenos elektrónov cez vodiče.

Vďaka svojej stabilnej štruktúre sa grafit často používa ako aktívny materiál anódy. Má malú zmenu objemu, nepraská a dokáže tolerovať extrémne zmeny teploty pri izbovej teplote bez toho, aby utrpel akékoľvek poškodenie. Okrem toho je vhodný na výrobu anód vďaka svojej relatívne nízkej elektrochemickej reaktivite.

3. Elektrolyt

Bezpečnostné riziká prevažujú nad neschopnosťou vyrábať elektrinu, ak lítiové ióny prechádzajú elektrolytom. Na generovanie potrebného prúdu sa lítiové ióny musia pohybovať iba medzi anódou a katódou. Elektrolyt zohráva v tejto obmedzujúcej funkcii úlohu. Väčšina elektrolytov sa skladá zo solí, rozpúšťadiel a prísad. Soli fungujú hlavne ako kanály pre tok lítiových iónov, zatiaľ čo rozpúšťadlá sú kvapalné roztoky používané na rozpúšťanie solí. Prísady majú špecifické účely.

Elektrolyt musí mať výnimočnú iónovú vodivosť a elektronickú izoláciu, aby mohol plne fungovať ako médium na prenos iónov a znížiť samovybíjanie. Na zabezpečenie iónovej vodivosti sa musí udržiavať aj číslo prenosu lítium-iónov elektrolytu; ideálna hodnota je 1.

4. Oddeľovač

Separátor primárne oddeľuje katódu a anódu, čím zabraňuje priamemu toku elektrónov a skratom a vytvára iba kanály pre pohyb iónov.

Pri jeho výrobe sa často používa polyetylén a polypropylén. Kvalitu batérie prispieva lepšia ochrana pred vnútornými skratmi, dostatočná bezpečnosť aj v situáciách prebíjania, tenšie vrstvy elektrolytu, nižší vnútorný odpor, zvýšený výkon batérie a dobrá mechanická a tepelná stabilita.

Solárne pouličné osvetlenie v TianxianguVšetky sú napájané špičkovými lítiovými batériami so starostlivo vybranými článkami s vysokou energetickou hustotou. Sú vhodné pre náročné vonkajšie teplotné a vlhkostné podmienky, majú dlhú životnosť, vysokú účinnosť nabíjania a vybíjania a vynikajúcu odolnosť voči teplu a chladu. Mnohé inteligentné ochrany batérií proti skratu, podbitiu a prebíjaniu zabezpečujú konzistentné ukladanie energie a dlhotrvajúcu prevádzku, čo umožňuje nepretržité osvetlenie aj v zamračených alebo daždivých dňoch. Presné zladenie vysokoúčinných solárnych panelov a prémiových lítiových batérií zaisťuje spoľahlivejšie napájanie a nižšie náklady na údržbu.