LiFePO4 배터리 – 태양광 조명용 메인 스트림 배터리

LiFePO4 배터리 – 태양광 조명용 메인 스트림 배터리

세기 중반을 전후하여 세계 탄소 중립 목표를 향해 야심차게 나아가는 세계 주요 경제국이 점점 더 많아짐에 따라 사유 재산, 거리 및 건물을 밝힐 수 있는 저렴한 솔루션으로 태양광 가로등 및 투광 조명에 대한 수요가 증가하는 추세를 보고 있습니다. 효율적인 LED 조명으로 공공 장소. 

이차 전지는 태양광 조명의 신뢰성을 위한 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 우리 모두는 태양에 완전히 노출되도록 태양 전지판을 배치하는 것이 태양계의 효율성에 중요하다는 것을 알고 있습니다. 이것은 중요하지만 효율성도 태양계의 배터리 품질에 따라 다릅니다. 배터리의 유형과 상태에 따라 동일한 크기의 태양광 패널이 태양에 얼마나 오래 노출되어야 하는지가 결정됩니다. 일부 배터리는 XNUMX시간 동안만 햇빛을 쐬면 밤새도록 밝힐 수 있습니다. 다른 사람들은 하루 종일 햇빛이 필요할 수 있습니다. 

이 기사에서는 태양광 조명용 충전식 배터리 유형을 살펴보겠습니다. 그것들은 무엇이며 이러한 배터리의 장단점을 이해하는 데 도움이 되는 이 배터리의 장단점. 

Ni-Cd, Ni-MH 및 Lithium-ion은 현재 사용되는 충전식 배터리의 세 가지 주요 유형입니다. 

Ni-Cd, 니켈-카드뮴. 그것은 니켈과 카드뮴, 분리기 및 알칼리성으로 구성됩니다. 1990년대 휴대기기용으로 가장 많이 보급된 이차전지였으나 환경오염의 원인이 되는 중금속 카드뮴을 함유하고 있어 점차 폐지되고 있다. 우리는 이 기사에 대해 자세히 설명하지 않을 것입니다. 

Ni-MH 배터리는 니켈 카드뮴 배터리와 매우 유사하지만 양극으로 수산화니켈, 음극으로 수소 흡수 합금(링크) 및 수산화칼륨 알칼리 전해질로 구성됩니다. Ni-MH 배터리의 셀 전압은 1.2V이고 충전 전압은 셀당 약 1.6V입니다. 셀당 전압이 낮기 때문에 제조업체는 전압을 높이기 위해 여러 셀을 결합하여 배터리 팩을 구축해야 하므로 크기가 충분히 작고 비용 효율적이지 않습니다. Ni-MH 배터리의 단점은 높은 자체 방전율입니다. 완전히 충전된 Ni-MH 배터리를 몇 달 동안 그대로 두면 대부분의 충전량이 손실됩니다. 일반적인 Ni-MH 배터리는 첫날에만 충전량의 4-20%를 잃을 수 있으며 이후에는 주변 온도에 따라 자가 방전율이 하루에 약 1%로 떨어집니다.

태양광 가로등용 리튬 배터리는 점점 더 주류 솔루션이 되고 있습니다. 우리 모두는 리튬 배터리가 다른 유형을 고려할 때 여전히 매우 비싸다는 것을 알고 있지만 태양 광 가로등 통합에 훨씬 더 저렴 해졌다고 말할 수 있습니다. 지난 6년 동안 리튬 배터리 비용은 거의 80%나 떨어졌습니다. 태양광 가로등 시스템에 사용할 수 있는 다양한 유형의 리튬 배터리가 있습니다. 우리의 경험에 따르면 태양광 조명을 위한 최고의 솔루션은 LiFePO4 배터리입니다.

리튬 이온(li-ion)은 현재 많은 휴대용 및 태양열 기반 제품에 가장 일반적인 충전식 배터리 유형입니다. 예전 스타일의 리튬 배터리는 리튬 금속을 사용했지만 불안정성과 안전성 문제로 인해 요즘은 리튬 이온을 대신 사용합니다. 리튬 이온 배터리는 태양광 조명 제품 및 기타 전자 장치 또는 차량에 대한 최상의 솔루션인 Ni-Cd 및 Ni-MH에 비해 높은 에너지 밀도 및 낮은 유지 보수의 이점이 더 큽니다.

리튬 이온 배터리의 가장 일반적인 유형은 리튬 코발트, 리튬 망간, 리튬 인산염 및 NMC(리튬 니켈 망간 코발트 산화물)입니다. 이러한 리튬 이온 배터리는 각각 다른 양극 재료를 사용하므로 각각의 장단점이 있습니다. 리튬 코발트 배터리는 가전 제품에 널리 사용되는 반면 리튬 인산염 배터리는 전기 자동차, 휴대용 조명 및 태양광 조명에 사용됩니다.

                리튬 이온 배터리 구조. 원천 - http://electronicdesign.com

리튬 철 인산염 배터리

리튬 철 인산염 배터리는 리튬 코발트 및 리튬 망간 배터리보다 안전하며 수명이 길고 더 높은 전류를 구동할 수 있습니다. 그러나 LiFePO4 배터리의 단점은 모든 리튬 이온 배터리 유형 중 용량이 가장 낮다는 것입니다. 다른 유형의 리튬 이온 배터리에 비해 낮지만 시스템에 전원을 공급하는 데 많은 양의 전기가 필요하지 않은 태양광 가로등 또는 투광 조명에 매우 적합합니다.

리튬 이온 배터리의 장점

• 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높아 Ni-MH보다 높고 Ni-Cd보다 XNUMX배, 납축전지보다 XNUMX배 이상 높습니다.

• 리튬 이온 배터리는 자체 방전율이 낮습니다.

• 리튬 이온 배터리는 기억 효과가 발생하지 않습니다.

• 리튬 이온 배터리는 유지보수가 거의 필요 없어 특히 태양광 조명에 유용합니다.

• 리튬 이온 배터리는 독성 물질을 포함하지 않고 환경에 안전합니다.

• 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높기 때문에 무게가 가볍고 크기가 작습니다.

• 리튬 이온 배터리를 사용하면 최대 용량까지 빠르게 충전할 수 있습니다.

• 안전성 – 리튬인산염 배터리는 열 및 화학적 안정성이 매우 우수합니다.

리튬 이온 배터리의 단점

• 리튬 이온 배터리는 제조 비용이 높기 때문에 판매 가격이 높습니다.

• 리튬 이온 배터리는 전압과 전류를 제한하고 더 나은 안전을 보장하기 위해 보호 회로가 필요합니다.

• 리튬 인산염과 같은 일부 리튬 이온 배터리는 낮은 방전율을 제공합니다.

충전식 배터리 특정 에너지 비교 차트

충전식 배터리 공칭 전압 차트

태양광 조명용 충전식 배터리 평균 용량 차트

이차전지 월 평균 자가방전율 비교표

충전식 배터리 대략적인 사이클 수명 비교 차트

태양광 조명 차트의 충전식 배터리 이론적 기대 수명

충전식 배터리 온도 범위 비교 차트

특정 배터리 유형을 사용하는 태양광 조명의 평균 가격