Treoir Chomhlán faoi Bhataireáin Lithiúim-Ion: Cumhacht, Tomhaltóirí, agus Feidhmchláir Stórála Fuinnimh

Is féidir bataireáin lithiúim-ion a roinnt ina bhataireáin beaga lithiúim tomhaltóra (3C), bataireáin liathró leictreachais, agus bataireáin mhóra stórála fuinnimh de réir a n-iarratais íslithe.

I. Bataireáin Cumhachta

Is iad bataireáin cumhachta ná bataireáin a sholáthraíonn cumhacht do ghluaisteáin, agus faoi láthair tá siad i bhfad níos mó mar cheann de na háiseanna atá ag fás go tapa do bhataireáin lithiúm-ion. Úsáidtear iad go forleathan i gluaisteáin fuinnimh nua, uirlisí cumhachta, rothaithe leictreacha, agus i bhfurther. Is cineál de bhataireáin stórála fuinnimh iad bataireáin cumhachta freisin, a úsáidtear go príomha i gluaisteáin leictreacha. Mar gheall ar na saincheisteanna méid agus meáchain gluaisteán, agus freisin ar riachtanais a bhaineann le luasghéarú, tá riachtanais airde ar fheidhmíocht bataireán cumhachta ná ar bataireáin stórála fuinnimh ghnácha. Cuimsíonn na riachtanais sin densacht fuinnimh airde, luasanna íoslaghá níos tapa, agus sruthanna díoscairde níos mó, agus níl a leithéid sin ann do bataireáin stórála fuinnimh ghnácha.

1. Sainiúlachtaí an Táirgí:

I gcás bataireanna liúidiam-ion cumhacht, is iarracháin níos mó atá le cur san áireamh maidir le luas íoslagála, réimse agusraite, míreabhlacht agus comhsóntacht, agus sin mar gheall ar riachtanais fhadtéarmacha (ar a laghad 5-10 bliana). Densacht fuinnimh: Tógann an pacáiste bataireach thart ar 25% de mheáchan carr, agus tiontanna sa mheáchan bataireach aillíonn go díreach ar chonartha fuinnimh an iompair. Don amhail íoslagáil, cuirfidh pacáiste bataireach le densacht níos airde réimse níos faide amach. Luas íoslagála: Is léiriúir thábhachtach é luas íoslagála freisin do bhataireanna cumhachta láithreach. Tá príomhtháirgeoirí bataireach ag dearadh rátaí íoslagála idir 4C agus 6C, nó níos airde fiú, chun am fanachta an úsáideora a laghdú. Sábháilteacht agus comhsóntacht: Úsáideann pacáistí bataireach do ghluaisteáin chumhacht líon mór bataireach nasctha i sraith agus i gcéimeanna. Go teoiriciúil, ba chóir go mbeadh dóchúlacht easpa oibre bataireach cumhachta (sábháilteacht, stóráil, saol roimhe, srl.) níos lú ná ceann i gcen million. Mura bhfanann an dóchúlacht seo ar leithligh íseal, is dócha go mbeidh an bataireach ag foríoslagú agus ag fordhíoslagú le linn úsáide, rud a d’fhéadfadh fadhbanna sábháilteachta a chruthú.

2. Cineál leictreóid dearctha:

Faoi láthair, tá na cineáil príomhchrioscair cumhachta ar an margadh i réimsí litriam lithium trí-ghnéithe, crioscair LiFePO4, agus crioscair LiMn2O4. De réir chomhoiriúnachta iomláin crioscair cumhachta, bíonn litriam trí-ghnéithe agus crioscair LiFePO4 i gceannas ar an margadh. Ar ndóigh, tá ábhar eile cathóide a luí faoi deara sa réimse crioscair cumhachta, NCA (níocail-chóbalta-alúmanaim) (8:1.5:0.5), atá ar a bhfuil densacht ard amháin uathfhoinse den erga ach agus fós bac iontrála an-ard aige.

II. Crioscair Tomhaltóra

Is iarmhaisín eile tábhachtach é bataireáin tomhaltála le haghaidh bataireáin lítiom-ion. Úsáidtear bataireáin lítiom-ion tomhaltála go príomha i bhfíortháirgí leictreonacha tomhaltála cosúil le gluaisteáin, ríomhaireanna páipéir, cámaráin dhigiteacha, cámaráin fhíseáin dhigiteacha, bancanna cumhachta, agus cluichí leictreacha — na “táirgí 3C” dar deirtear leo — le haghaidh cealla agus módúil bataireáin lítiom. Is iad a aicmithe go príomha i bataireáin cholúnach, priosmacha, agus bataireáin mhála polaiméar. Tá trastomhas níos mó ag bataireáin lítiom cholúnacha, a bhíonn ag teorannú ar thartas táirgí leictreonacha deiridh; tá dearbhúchán crutha go réad áirithe ag bataireáin lítiom phriosmacha agus is deacair iad a dhéanamh tréan. Mar sin, ní féidir le ceann ar bith dá dhá chineál bataireáin lítiom seo freastal ar riachtanais roinnt táirgí leictreonacha tomhaltála do bataireáin tréan, éadomhach, crutha-athraitheacha, agus sábháilte. Úsáideann bataireáin mhála polaiméar lítiom scáileán plasta-alúmanaim mar chasaid, rud a fhéadfann iad a bheith éadomhach, sábháilte, agus a thairgeann roghanna dearbhúcháin níos fleisceálaí agus densití níos airde fuinnimh, a fhéadfann iad níos oiriúnaí do riachtanais na dtáirgí leictreonacha tomhaltála do bataireáin tréan, éadomhach, crutha-athraitheacha, agus sábháilte. Mar sin, bataireáin mhála polaiméar lítiom atá faoi láthair an cineál is coitianta de bhataireáin lítiom tomhaltála. Tá an tionscal bataireán tomhaltála fásta, agus tá an t-iarratas ar fad go minic staidéartha.

1. Sainiúlachtaí an Táirgí:

Tá coinníollacha úsáide níos lú géarchúla le bataireáin litriam-ion inbhuanaithe agus níl ort nialasacht fhadtéarmach a éileamh orthu. Úsáidtear iad de ghnáth ar aon nós agus níl ort iad a mheascadh le bataireáin eile, mar sin níl riachtanais uimh chomh hard sin ar leithéid chomhtháite. Áfach, mar gheall ar an spás teoranta agus ar luach na dtáirgí inbhuanaithe cosúil le gluaisteáin fónanna agus le táibléid, tá riachtanais an-dian ar mhéid, ar thionlacan agus ar dhlús fuinnimh na gceall litriam-ion inbhuanaithe. Úsáideann bataireáin ard-rinne an teicneolaíocht agus na míreanna is déanaí, agus éileann bataireáin cumhachta níos mó smacht próiseála, smacht comhtháite agus bainistíocht cáilíochta. Níl riachtanais saoil rotha na dtáirgí inbhuanaithe chomh fada sin le riachtanais na gceall cumhachta agus na stórála fuinnimh. Mar shampla, tar éis 2-3 bliana úsáide, feicimid go bhfuil tionscal bataireáin an fhóin laghdaithe go 80%, go príomha toisc go mbíonn an chuid is mó fónanna á gcúrsaíocht ar laethanta amháin nó dhá uair. Ciallaíonn sé seo go laghdaíonn tionscal an fhóin faoi 80% i n-éagmais 3 bliana, agus ag an am sin, ní mór an bataireá nó an fón a athsholáthar.

2. Cineál leictreóid dearctha:

Cóirim uillíte lítiam (LCO) agus fós ag rialú an mhargaidh bataireach do chustaiméirí. Cuir an NCM thríphríomhach (Non-Lithium Cobalt Oxide) ar fáil cumhacht shonrach ard, níl sé ag teacht i gcionn LCO go héasca mar thorthaí ar tháirgeadh an gháis ag voltáist ard. Cuir ar leithligh go bhfuil míbhuntáistí ag LCO cosúil le costas ard (mar gheall ar chóbalt daor), feidhmíocht roimhse a bhfuil míbhuntáistí agus sláinteacht dhobhansail, tugann a ardensacht ard tapa agus a voltas oibriúcháin ard fós buntáistí dó i dtáirgí leictreonacha an-fhíon. Fanann an iarratas a bheith stáblach i smaointéidíní meánach-go-ard, ríomhaireacha páipéir agus táibléid. Chomh maith leis sin, cuireann ardú i gceapachtais na mbataireach i bhfónanna 5G agus éiric tháirgí nua do chustaiméirí cosúil le drónaí, cluasach TWS agus rámhaile leictreonacha ar thionchar ar an iarratas ar mhíreacha cathóid LCO. Tá an ardensacht tapa is airde ag LCO, ag cruthú an cheann is airde de theifíocht fuinnimh toirteach laistigh den toirt teoranta leictreonach do chustaiméirí. Ardensacht tapa den scoth, theifíocht fuinnimh toirteach, feidhmíocht roimhse agus feidhmíocht teochta-ard/íseal, chomh maith leis an gcumas an teifíocht fuinnimh a mhéadú níos mó le LCO trí ardú a dhéanamh ar phoistíníochta íoschuir a íosluchaithe, ag déanamh de LCO ard-vholtas, ard-taper ár dtreo amach.

III. Císteanna Stórála Fuinnimh

Tagraíonn císteanna stórála fuinnimh do chísteanna a stóráilíonn fuinnimh leictreach, a thiontúcháin i d'fhuiosracht cheimiceach. Faoi láthair, tá dhá phríomhcheantar feidhmniúcháin ag margadh na gcístean stórála fuinnimh: stóráil cumhachta agus stóráil fuinnimh baile. Is teicneolaíocht stórála cumhachta í cisteach stórála cumhachta ar fud is béal, an teicneolaíocht chun fuinnimh leictreacha a stóráil. Inklúideann scéinnte feidhmniúcháin stóráil leáite, stóráil cistí, stóráil mheicniúil, agus stóráil aer luchtaithe, atá in úsáid in éagsúlacha réimsí industrialta. Tá císteanna stórála fuinnimh baile de ghnáth dírithe ar úsáid amuigh; mar shampla, le linn tréimhsí gan leictreachas sa bhaile nó nuair a bhfuil tú ag campáil, tá cisteach stórála fuinnimh ard-umshlaoibhre, faide-traimhse uaidh, ag teastáil do chásanna neamhbhainiste.

1. Sainiúlachtaí an Táirgí:

Tá riachtanais airde ar fhadtéarmaíocht na mbatairear liadáin stórála fuinnimh. Is minic a bhíonn fadtéarmaíocht na gluaisteán nua-fuinneamh 5-8 bliana, agus is minic a bhíonn sprioc fadtéarmaíochta na dtionscail stórála fuinnimh níos mó ná 10 bliain. Is é 1000-2000 uair an chloig saol iompair na mbatairear liadáin cumhachta, agus de ghnáth éilítear saol iompair níos mó ná 5000 uair den chineál sin do bhatairear liadáin stórála fuinnimh. Mar gheall ar an mbealach seo, níl idirdhealú mór tugtha ar dhlús fuinnimh i ngach aonad téirme nó ar dhlús fuinnimh i ngach aonad meais’ ar bhatairear stórála, ach is mó tábhacht tugtha ar shláinteacht agus ar chostas. ó thaobh amhairc airíonna ábhar innti, tá seasamh teasa níos fearr agus costas ábhair níos ísle ag lithiam iarann fosfáid ina gcomparáid le batairear lithiam trí-nár, agus tá a saol iompair thuilleadh gar don 10,000 uair cheannaightha cheana féin, mar sin tá a úsáid sa mhargadh domhanda stórála fuinnimh á leathnú go tapa.

2. Cineál leictreóid dearctha:

Tá roinnt difríochtaí idir bataireacha lítiam cumhachta agus bataireacha stóráil fuinnimh lítiam, ach ó thaobh an ghearrthine féin de, is féidir leis an dá cheann bataireacha lítiam fosfáit iarainn (LFP) agus bataireacha lítiam thríphríomha a úsáid go mbeadh sé. Templa, i bhfeidhmchumraí stórála fuinnimh, úsáidtear bataireacha LFP gan amhras. Is é príomhfháth na n-accidentí slándála minic i stáisiún stórála fuinnimh é seo. Níl dlús ard fuinnimh ag teastáil ó bhataireacha lítiam speisialta stórála, ach tá slándáil ard ag teastáil, toisc go bhfuil céadanna go mílte bataireacha i siopaí comhdhlúite leictre-cheimiceacha. Nuair a thosaíonn tine agus go leathnaíonn sí, bíonn an scéal an-tromghaite. Ar an 29 Meitheamh 2022, d'fhógair Roinn Fuinnimh na tíre tuarascáil ar "Fichí Cúig Bheart Bhunúsacha chun Beachtaí Táirgeachta Cumhachta a Sheachaint," ár thug sí le fios nach ndéanfar bataireacha lítiam thríphríomha nó bataireacha sódiam-sulfar a úsáid i stáisiún móra scála comhdhlúite leictre-cheimiceacha, agus nach ndéanfar bataireacha cumhachta atá athroinnte a úsáid. Mar sin, déanta de LFP iad bataireacha stórála go bunúsach.

achoimre:

Tá an margadh comhbhataráin tomhaltóirí sách stabiil, agus tá taighde agus forbartha na gcomhbhatarán dírithe go príomha ar ard densití fuinnimh in iúlach agus ar thionlacacht níos mó. Tá glacadh mór leithscéala na gcomhbhatarán cumhachta cruthaithe cheana féin, cé go bhfuil beagán fós á athshocrú. Faoi láthair, tá an béim is mó ar fhaidrímh réimsí agus ar shiopadh luas íslithe. Níor thugtar forbairtí suntasacha nua ar chomhbhataráin fuinneamh, ag iarraidh toirm uafásacha a fháil, ó 280Ah go 314Ah, agus anois go 587Ah ó CATL agus Haichen, nó 684Ah ó Sungrow.