วิธีเลือกแบตเตอรี่สำหรับไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์?
อย่างที่เราทราบกันดี จำนวนคนซื้อของเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แบบบูรณาการ, และหนึ่งในประเด็นสำคัญของคุณภาพไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์คือการเลือกใช้แบตเตอรี่สำหรับไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ โดยปกติเราจะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคหรือ แบตเตอรี่ LiFePO4. ลองเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างทั้งสองดู.
ก่อนอื่นเลย ทำไมเราถึงใช้แบตเตอรี่ลิเธียม?
แบตเตอรี่ลิเธียม (ลิเธียมไอออน, แบตเตอรี่ลิเธียม): แบตเตอรี่ลิเธียมมีการใช้งานอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีข้อดีคือน้ำหนักเบา, แบตเตอรี่ลิเธียมมีความจุสูงและไม่มีผลกระทบจากหน่วยความจำ ความหนาแน่นของพลังงานสูงมาก และมีความจุมากกว่าแบตเตอรี่ Ni-MH ที่มีน้ำหนักเท่ากันถึง 1.5-2 เท่า (โคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ SYLVANIA ใช้แบตเตอรี่ Ni-MH) นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมยังมีอัตราการคายประจุเองต่ำ และไม่มีสารพิษ ซึ่งเป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย.
แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคและ แบตเตอรี่ LiFePO4 แบตเตอรี่ลิเธียม 2 ประเภทหลักที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ไฟส่องสว่างพลังงานแสงอาทิตย์ ได้แก่ ...
แบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามองค์ประกอบ เทียบกับ แบตเตอรี่ลิเธียม-เหล็ก-ฟอสเฟต
I: ระบบวัสดุของแบตเตอรี่ LiFePO4 และแบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามองค์ประกอบนั้นแตกต่างกัน.
II: แบตเตอรี่ LiFePO4 เป็นแพลตฟอร์มที่มีแรงดันไฟฟ้า 3.2V และมีอายุการใช้งานมากกว่า 2,000 ครั้งการชาร์จ.
III: แบตเตอรี่ลิเธียมไตรนารีมีแรงดันไฟฟ้า 3.7 โวลต์ และอายุการใช้งานขึ้นอยู่กับผู้ผลิต รุ่น และกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานประมาณ 500-800 รอบการชาร์จ.
IV: แบตเตอรี่ LiFePO4 มีประสิทธิภาพที่ดีกว่าในอุณหภูมิสูง ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรนารีมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าในอุณหภูมิต่ำ.
V: แบตเตอรี่ LiFePO4 สำหรับไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์มีความปลอดภัยกว่า.
การวิเคราะห์เพิ่มเติมเกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียมทั้งสองชนิด,
แบตเตอรี่ LiFePO4 มีคุณสมบัติเด่นคือ ความปลอดภัยสูง อัตราการชาร์จและการคายประจุสูง และอายุการใช้งานยาวนาน. แบตเตอรี่มีความจุ 80% ซึ่งเป็นความจุเริ่มต้นหลังจาก 1600 รอบการชาร์จ โดยเงื่อนไขการชาร์จคือ 1C ชาร์จหลายครั้งจนถึง 3.65V จากนั้นเปลี่ยนแรงดันคงที่เป็น 0.02C และสุดท้ายแรงดันการคายประจุคือ 2.0V ที่ 1C ชาร์จหลายครั้งจนถึงแรงดันตัดที่ 2.0V แบตเตอรี่ LiFePO4 ยังมีคุณลักษณะการชาร์จและการคายประจุที่เสถียรและคุณลักษณะการชาร์จเร็วที่ดี นอกจากอายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุที่ยอดเยี่ยมแล้ว ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของแบตเตอรี่ LiFePO4 คือความปลอดภัย คุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่ LiFePO4 มีความเสถียรและมีความเสถียรต่ออุณหภูมิสูงที่ดี แบตเตอรี่ LiFePO4 เริ่มสลายตัวที่ 700-800 C และจะไม่ปล่อยโมเลกุลออกซิเจนออกมาเมื่อเผชิญกับการกระแทก การเจาะ การลัดวงจร และอื่นๆ จะไม่เกิดการเผาไหม้ที่รุนแรงและมีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยสูง
ข้อเสียของแบตเตอรี่ LiFePO4 คือประสิทธิภาพได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ซึ่งความจุในการคายประจุและความจุจะลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตยังมีข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพบางประการ ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ต่ำ โดยความหนาแน่นของพลังงานต่อน้ำหนักของแบตเตอรี่อยู่ที่ 120 Wh/kg เท่านั้น หากคำนวณความหนาแน่นของพลังงานของชุดแบตเตอรี่ทั้งหมด ซึ่งรวมถึงระบบจัดการแบตเตอรี่ การระบายความร้อน และส่วนประกอบอื่นๆ จะต่ำกว่านี้ ต้นทุนการเตรียมวัสดุและต้นทุนการผลิตแบตเตอรี่สูง ผลผลิตของแบตเตอรี่ต่ำ และความสม่ำเสมอไม่ดี ต้นทุนต่อชุดสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาค
แบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามองค์ประกอบ หมายถึง แบตเตอรี่ลิเธียมที่มีออกไซด์ของโลหะทรานซิชันที่แทรกตัวลิเธียม ซึ่งประกอบด้วยนิกเกิล โคบอลต์ และแมงกานีส, ซึ่งสามารถแสดงได้ในรูป LiMnxNiyCo1-x-yO2 (0 < x < 0.5, 0 < y < 0.5) วัสดุนี้รวมข้อดีของลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ลิเธียมนิกเกิลออกไซด์ และลิเธียมแมงกาเนต เข้าด้วยกัน และก่อให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กันของวัสดุทั้งสามชนิด ซึ่งมีคุณสมบัติโดยรวมเหนือกว่าสารประกอบผสมชนิดใดชนิดหนึ่ง พลังงานต่อหน่วยน้ำหนักสามารถสูงถึง 200 Wh/kg
ความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามองค์ประกอบนั้นต่ำ. แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคมีเสถียรภาพทางความร้อนต่ำ จะสลายตัวที่อุณหภูมิ 250-300 องศาเซลเซียส เมื่อสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ที่ติดไฟได้และวัสดุคาร์บอน การสลายตัวจะเริ่มขึ้น ณ จุดหนึ่ง ความร้อนที่เกิดขึ้นจะยิ่งเร่งการสลายตัวของขั้วบวก และจะลุกไหม้ในเวลาอันสั้นมาก ในกรณีอุบัติเหตุทางรถยนต์ แรงกระแทกจากภายนอกอาจทำให้ไดอะแฟรมของแบตเตอรี่เสียหาย ซึ่งจะนำไปสู่การลัดวงจร และความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการลัดวงจรจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเกิน 300 องศาเซลเซียส ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการลุกไหม้เอง ดังนั้น ระบบจัดการแบตเตอรี่และระบบระบายความร้อนจึงมีความสำคัญมากสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค.
จากความรู้เกี่ยวกับแบตเตอรี่ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ข้างต้น คุณจะสามารถระบุได้ว่าไฟที่ซื้อมานั้นเป็นรุ่นคุณภาพสูงหรือคุณภาพต่ำ.
หากคุณซื้อโคมไฟถนน LED พลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมที่ระบุว่า "แบตเตอรี่ลิเธียม" เท่านั้น คุณต้องทราบว่ามันใช้แบตเตอรี่ LiFePO4 หรือแบตเตอรี่ลิเธียมชนิดอื่น ส่วนใหญ่จะเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรนารี หากเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรนารี อย่าคาดหวังการรับประกันอายุการใช้งานห้าปี.
บทความที่เกี่ยวข้อง:
วิธีเลือกแบตเตอรี่สำหรับโครงการไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณ?
