太陽能光伏系統
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太陽能光伏系統

磷酸鐵锂電池在太阳能路灯上的優勢

1. 充電效率

磷酸鐵锂電池充電效率可达到100%,而铅酸电池的充電效率只有60%。假如100W的太阳能板,现根据山西省的天气状况,每天磷酸鐵锂電池大约可储存45W-75W电,而铅酸电池达不到,只能储存27W-45W。2个铅酸电池才能达到1个磷酸鐵锂電池的充电效果。换言之,同样容量的电池,磷酸鐵锂電池可以供应60W的灯用,而铅酸电池只能供应30W的灯用。

 

2. 放電性能優異

磷酸鐵锂電池放电电压平稳,室温下可放电100%。铅酸电池放电深度最多为60—70%。铅酸电池在充电表现上就近似为磷酸鐵锂電池的一半水平,放电又只能放出磷酸鐵锂電池的一半。在实际应用中,同样12V40AH的电池,磷酸鐵锂電池可以放出40AH电能,如果每晚路灯工作10小时,可连续工作2个阴雨天;如果考虑到充电性能只有一半的状态,充电1天,铅酸电池接收到20AH,而只能放出10AH电能,只能供应连续工作半个阴雨天。

铅酸电池如果经常深度放电,循环寿命将大大缩短。经常处于欠充状态又不能及时进行再充电,产生的硫酸盐颗粒大,极板活性物质不能被充分利用,长此下去电池的实际容量将逐渐减小。而磷酸鐵锂電池充放电状态是可逆的,不存在记忆效应,可以100%DOD放电。

 

3. 體積小重量輕

锂离子电池的体积比高达100wh/l,体积比铅酸电池小。在安装上更加不受空间限制。相同容量的磷酸鐵锂電池重量也仅为铅酸电池重量的一半。

例如,磷酸鐵锂電池12V 110AH的尺寸规格长*宽*高为260*158*244,  重量:15kg;而铅酸电池12V100AH的尺寸规格:长*宽*高*总高:407*173*210*236(mm),  重量:32.7kg。明显可以看出,磷酸鐵锂電池尺寸更小,并且重量仅为一半不到。

 

4. 使用壽命長,維護成本低

磷酸鐵锂電池在2000次循环之后,其容量仍保持在标称容量的80%以上,基本情况下可用7-8年,而铅酸电池在半年到1年时间就需要更换。

在磷酸鐵锂電池充放电过程中,正极磷酸铁锂和负极石墨发生相反的体积变化,电池总体积不变,隔膜受到的压力较小,对电池安全性和循环寿命都有较大的保障性。

储存时,铅酸电池必须3个月补充电,否则报废;而磷酸鐵锂電池储存性能良好,储存时间可长达3年,不需要补充电和维护。大大减少了人工成本,还无污染。

锂离子电池的储存性能可通过充电态自放电的大小来衡量。通常,自放电的容量损失可分为不可恢复容量和可恢复容量。磷酸鐵锂電池储存性能优越,月自放电率约为2%,容量恢复率为98%以上。

按1000個燈,8年累計壽命時間計算所需要的維護費用爲:

鉛酸電池 4000元×1000個燈×8=3200萬元

磷酸鐵锂電池  0元

 

 5.工作溫度範圍寬廣

  磷酸鐵锂電池工作范围为-20℃~60℃,即在烈日暴晒和严寒状态下,电池都能正常工作。磷酸鐵锂電池由于磷酸铁中的P-O化学键非常牢固,即使在高温500℃下也不会释放出活性的氧气,也不会出现热失控。

鉛酸電池的正常工作範圍爲20-30℃,當電池溫度過低時,容量減小,因爲在低溫條件下電解液不能很好地與機板的活性物質充分反映。容量減少將不能滿足預期的後備使用時間和保持在規定的放電深度內,很容易造成電池的過放電。在常溫時,一只工作理想的控制器可以使鉛酸電池充足電,但當環境溫度降到0℃時,使用同一個控制器充電,結果就不能充足電,同樣的道理,當環境溫度升高時,將容易造成過充電,電解液升溫,會加快正極板的腐蝕速度,鉛酸電池的工作溫度升高嚴重時,會産生沸騰,上下翻滾的電解液沖刷著極板,使其鉛粉脫落,時間久了,脫落的鉛粉會越積越高,等高到碰到鉛板時,可産生極板短路,電池報廢。高溫態下工作,鉛酸電池還會出現失水、熱失控現象,十分危險。

 

 6. 與路燈充放電狀態最匹配

路灯的充放电电流都很小,大多数不会超过10A,因此对于电池来说,均为浅充浅放,这种工作方式就限制了匹配的电池。例如镍氢电池是必须放完再充,否则影响寿命。而对于磷酸鐵锂電池来说,无记忆效应,反而会延长使用寿命。