ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ഒരു സൈക്കിളിന് കുറഞ്ഞ വിലയും കാരണം ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ മറ്റ് ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രികളിൽ നിന്ന് വേറിട്ടുനിൽക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, "ലിഥിയം ബാറ്ററി" എന്നത് ഒരു അവ്യക്തമായ പദമാണ്. ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ ആറോളം സാധാരണ കെമിസ്ട്രികളുണ്ട്, അവയ്‌ക്കെല്ലാം അതിൻ്റേതായ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, പ്രധാന രസതന്ത്രം ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് (LiFePO4) ആണ്. ഈ കെമിസ്ട്രിക്ക് മികച്ച താപ സ്ഥിരത, ഉയർന്ന നിലവിലെ റേറ്റിംഗ്, ദൈർഘ്യമേറിയ സൈക്കിൾ ലൈഫ്, ദുരുപയോഗം സഹിഷ്ണുത എന്നിവയോടൊപ്പം മികച്ച സുരക്ഷയുണ്ട്.
ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് (LiFePO4) മറ്റെല്ലാ ലിഥിയം രസതന്ത്രങ്ങളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ വളരെ സ്ഥിരതയുള്ള ലിഥിയം രസതന്ത്രമാണ്. സ്വാഭാവികമായും സുരക്ഷിതമായ കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽ (ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ്) ഉപയോഗിച്ചാണ് ബാറ്ററി കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നത്. മറ്റ് ലിഥിയം രസതന്ത്രങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ശക്തമായ ഒരു തന്മാത്രാ ബോണ്ട് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് തീവ്രമായ ചാർജിംഗ് അവസ്ഥകളെ ചെറുക്കുന്നു, സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ നിരവധി സൈക്കിളുകളിൽ രാസ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നു. ഇതാണ് ഈ ബാറ്ററികൾക്ക് അവയുടെ മികച്ച താപ സ്ഥിരത, ദീർഘമായ സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്, ദുരുപയോഗം സഹിഷ്ണുത എന്നിവ നൽകുന്നത്. LiFePO4 ബാറ്ററികൾ അമിതമായി ചൂടാകാൻ സാധ്യതയുള്ളവയല്ല, അവ 'തെർമൽ റൺവേ'യിലേക്ക് വലിച്ചെറിയപ്പെടുന്നില്ല, അതിനാൽ കഠിനമായ തെറ്റായ കൈകാര്യം ചെയ്യലിനോ കഠിനമായ പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങൾക്കോ വിധേയമാകുമ്പോൾ അമിതമായി ചൂടാക്കുകയോ കത്തിക്കുകയോ ചെയ്യരുത്.
ഫ്ളഡ്ഡ് ലെഡ് ആസിഡും മറ്റ് ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രികളും പോലെ, ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ തുടങ്ങിയ അപകടകരമായ വാതകങ്ങളെ പുറന്തള്ളുന്നില്ല. സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് അല്ലെങ്കിൽ പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് പോലുള്ള കാസ്റ്റിക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ എക്സ്പോഷർ ചെയ്യാനുള്ള അപകടവുമില്ല. മിക്ക കേസുകളിലും, ഈ ബാറ്ററികൾ സ്ഫോടനത്തിൻ്റെ അപകടസാധ്യതയില്ലാതെ പരിമിതമായ സ്ഥലങ്ങളിൽ സൂക്ഷിക്കാൻ കഴിയും, ശരിയായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത സിസ്റ്റത്തിന് സജീവമായ തണുപ്പിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ വെൻ്റിംഗ് ആവശ്യമില്ല.
ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളും മറ്റ് നിരവധി ബാറ്ററി തരങ്ങളും പോലെ നിരവധി സെല്ലുകൾ ചേർന്ന ഒരു അസംബ്ലിയാണ് ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ. ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററികൾക്ക് 2V/സെൽ നാമമാത്ര വോൾട്ടേജുണ്ട്, അതേസമയം ലിഥിയം ബാറ്ററി സെല്ലുകൾക്ക് 3.2V നാമമാത്ര വോൾട്ടേജുണ്ട്. അതിനാൽ, 12V ബാറ്ററി നേടുന്നതിന് നിങ്ങൾക്ക് സാധാരണയായി ഒരു ശ്രേണിയിൽ നാല് സെല്ലുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കും. ഇത് LiFePO4 12.8V യുടെ നാമമാത്ര വോൾട്ടേജ് ആക്കും. ഒരു ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന എട്ട് സെല്ലുകൾ 25.6V നാമമാത്ര വോൾട്ടേജുള്ള 24V ബാറ്ററിയും ഒരു ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന പതിനാറ് സെല്ലുകളും 51.2V നാമമാത്ര വോൾട്ടേജുള്ള 48V ബാറ്ററിയും നിർമ്മിക്കുന്നു. ഈ വോൾട്ടേജുകൾ നിങ്ങളുടെ സാധാരണ 12V, 24V, 48V ഇൻവെർട്ടറുകളിൽ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
വളരെ സമാനമായ ചാർജിംഗ് വോൾട്ടേജുകൾ ഉള്ളതിനാൽ ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ പലപ്പോഴും ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികൾ നേരിട്ട് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു നാല് സെൽ LiFePO4 ബാറ്ററി (12.8V), സാധാരണയായി 14.4-14.6V (നിർമ്മാതാക്കളുടെ ശുപാർശകൾ അനുസരിച്ച്) പരമാവധി ചാർജ് വോൾട്ടേജ് ഉണ്ടായിരിക്കും. ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ പ്രത്യേകത എന്തെന്നാൽ, അവയ്ക്ക് ഒരു അബ്സോർപ്ഷൻ ചാർജ് ആവശ്യമില്ല അല്ലെങ്കിൽ ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് അവസ്ഥയിൽ സൂക്ഷിക്കുക എന്നതാണ്. സാധാരണഗതിയിൽ, ബാറ്ററി പരമാവധി ചാർജ് വോൾട്ടേജിൽ എത്തുമ്പോൾ അത് ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടതില്ല. LiFePO4 ബാറ്ററികളുടെ ഡിസ്ചാർജ് സവിശേഷതകളും സവിശേഷമാണ്. ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത്, ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ സാധാരണയായി ലോഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളേക്കാൾ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് നിലനിർത്തും. ഒരു ലിഥിയം ബാറ്ററി ഫുൾ ചാർജിൽ നിന്ന് 75% ഡിസ്ചാർജ് ആയി ഒരു വോൾട്ടിൻ്റെ പത്തിലൊന്ന് മാത്രം കുറയുന്നത് അസാധാരണമല്ല. ബാറ്ററി മോണിറ്ററിംഗ് ഉപകരണങ്ങളില്ലാതെ എത്ര കപ്പാസിറ്റി ഉപയോഗിച്ചു എന്ന് പറയാൻ ഇത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കും.
ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളേക്കാൾ ലിഥിയത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന നേട്ടം, അവയ്ക്ക് കമ്മി സൈക്ലിംഗ് അനുഭവപ്പെടുന്നില്ല എന്നതാണ്. അടിസ്ഥാനപരമായി, അടുത്ത ദിവസം വീണ്ടും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ് ബാറ്ററികൾ പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയാത്ത സമയമാണിത്. ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളുടെ കാര്യത്തിൽ ഇത് വളരെ വലിയ പ്രശ്‌നമാണ്, ഈ രീതിയിൽ ആവർത്തിച്ച് സൈക്കിൾ ചവിട്ടിയാൽ ഗണ്യമായ പ്ലേറ്റ് ഡിഗ്രേഡേഷൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാനാകും. LiFePO4 ബാറ്ററികൾ പതിവായി ചാർജ്ജ് ചെയ്യേണ്ടതില്ല. വാസ്തവത്തിൽ, ഫുൾ ചാർജിന് പകരം ചെറിയ ഭാഗിക ചാർജിൽ മൊത്തത്തിലുള്ള ആയുർദൈർഘ്യം ചെറുതായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സാധിക്കും.
സൗരോർജ്ജ വൈദ്യുത സംവിധാനങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ കാര്യക്ഷമത വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകമാണ്. ശരാശരി ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററിയുടെ റൗണ്ട്-ട്രിപ്പ് കാര്യക്ഷമത (മുഴുവൻ മുതൽ നിർജ്ജീവവും തിരികെ പൂർണ്ണവും) ഏകദേശം 80% ആണ്. മറ്റ് രസതന്ത്രങ്ങൾ ഇതിലും മോശമായിരിക്കും. ഒരു ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററിയുടെ റൗണ്ട്-ട്രിപ്പ് ഊർജ്ജ ദക്ഷത 95-98% മുകളിലാണ്. ശൈത്യകാലത്ത് സൗരോർജ്ജത്തിൻ്റെ പട്ടിണിയിലായ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് ഇത് ഗണ്യമായ പുരോഗതിയാണ്, ജനറേറ്റർ ചാർജിംഗിൽ നിന്നുള്ള ഇന്ധന ലാഭം വളരെ വലുതായിരിക്കും. ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളുടെ ആഗിരണം ചാർജ് ഘട്ടം പ്രത്യേകിച്ച് കാര്യക്ഷമതയില്ലാത്തതാണ്, ഫലത്തിൽ കാര്യക്ഷമത 50% അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ താഴെയാണ്. ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ചാർജ്ജ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, പൂർണ്ണമായി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്തതിൽ നിന്ന് പൂർണ്ണമായി പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യുന്ന സമയം രണ്ട് മണിക്കൂറിൽ താഴെയായിരിക്കും. ഒരു ലിഥിയം ബാറ്ററിക്ക് കാര്യമായ പ്രതികൂല ഇഫക്റ്റുകൾ ഇല്ലാതെ റേറ്റുചെയ്‌തിരിക്കുന്നതുപോലെ ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായ ഡിസ്‌ചാർജിന് വിധേയമാകുമെന്നതും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, വ്യക്തിഗത സെല്ലുകൾ അമിതമായി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് ബാറ്ററി മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ (ബിഎംഎസ്) ജോലിയാണിത്.
ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ സുരക്ഷയും വിശ്വാസ്യതയും ഒരു വലിയ ആശങ്കയാണ്, അതിനാൽ എല്ലാ അസംബ്ലികൾക്കും ഒരു സംയോജിത ബാറ്ററി മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം (BMS) ഉണ്ടായിരിക്കണം. "സേഫ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഏരിയ" ന് പുറത്ത് പ്രവർത്തിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് സെല്ലുകളെ നിരീക്ഷിക്കുകയും വിലയിരുത്തുകയും ബാലൻസ് ചെയ്യുകയും സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു സംവിധാനമാണ് BMS. ഒരു ലിഥിയം ബാറ്ററി സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ അവശ്യ സുരക്ഷാ ഘടകമാണ് ബിഎംഎസ്, ബാറ്ററിക്കുള്ളിലെ സെല്ലുകളെ ഓവർ കറൻ്റ്, അണ്ടർ/ഓവർ വോൾട്ടേജ്, അണ്ടർ/ഓവർ ടെമ്പറേച്ചർ എന്നിവയ്‌ക്കെതിരെയും മറ്റും നിരീക്ഷിക്കുകയും സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സെല്ലിൻ്റെ വോൾട്ടേജ് എപ്പോഴെങ്കിലും 2.5V-ൽ കുറവാണെങ്കിൽ LiFePO4 സെല്ലിന് ശാശ്വതമായി കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കും, സെല്ലിൻ്റെ വോൾട്ടേജ് 4.2V-ൽ കൂടുതലായാൽ അത് ശാശ്വതമായി കേടാകും. BMS ഓരോ സെല്ലും നിരീക്ഷിക്കുകയും അണ്ടർ/ഓവർ വോൾട്ടേജിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ സെല്ലുകൾക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നത് തടയുകയും ചെയ്യും.
BMS-ൻ്റെ മറ്റൊരു പ്രധാന ഉത്തരവാദിത്തം ചാർജിംഗ് സമയത്ത് പായ്ക്ക് ബാലൻസ് ചെയ്യുക എന്നതാണ്, എല്ലാ സെല്ലുകൾക്കും ഓവർ ചാർജ് ചെയ്യാതെ തന്നെ ഫുൾ ചാർജ് ലഭിക്കുമെന്ന് ഉറപ്പ് നൽകുന്നു. ഒരു LiFePO4 ബാറ്ററിയുടെ സെല്ലുകൾ ചാർജ് സൈക്കിളിൻ്റെ അവസാനം സ്വയമേവ ബാലൻസ് ചെയ്യില്ല. കോശങ്ങൾ വഴിയുള്ള ഇംപെഡൻസിൽ ചെറിയ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്, അതിനാൽ ഒരു കോശവും 100% സമാനമല്ല. അതിനാൽ, സൈക്കിൾ ചെയ്യുമ്പോൾ, ചില സെല്ലുകൾ പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടും അല്ലെങ്കിൽ മറ്റുള്ളവയേക്കാൾ നേരത്തെ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടും. കോശങ്ങൾ സന്തുലിതമല്ലെങ്കിൽ കോശങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം കാലക്രമേണ ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കും.
ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളിൽ, ഒന്നോ അതിലധികമോ സെല്ലുകൾ പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ പോലും കറൻ്റ് പ്രവഹിക്കുന്നത് തുടരും. ബാറ്ററിക്കുള്ളിൽ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടക്കുന്നതിൻ്റെ ഫലമാണിത്, വെള്ളം ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനുമായി വിഭജിക്കുന്നു. ഈ കറൻ്റ് മറ്റ് സെല്ലുകളെ പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നു, അങ്ങനെ എല്ലാ സെല്ലുകളിലെയും ചാർജിനെ സ്വാഭാവികമായി സന്തുലിതമാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്ത ലിഥിയം സെല്ലിന് വളരെ ഉയർന്ന പ്രതിരോധം ഉണ്ടായിരിക്കും, കൂടാതെ വളരെ കുറച്ച് കറൻ്റ് ഒഴുകും. അതിനാൽ ലാഗിംഗ് സെല്ലുകൾ പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടില്ല. ബാലൻസിംഗ് സമയത്ത് BMS പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത സെല്ലുകളിൽ ഒരു ചെറിയ ലോഡ് പ്രയോഗിക്കും, അത് അമിതമായി ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് തടയുകയും മറ്റ് സെല്ലുകളെ പിടിക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യും.
മറ്റ് ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രികളെ അപേക്ഷിച്ച് ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ നിരവധി നേട്ടങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. അവ സുരക്ഷിതവും വിശ്വസനീയവുമായ ബാറ്ററി സൊല്യൂഷനാണ്, തെർമൽ റൺഅവേ കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ വിനാശകരമായ മെൽറ്റ്ഡൗണിനെ ഭയപ്പെടുന്നില്ല, ഇത് മറ്റ് ലിഥിയം ബാറ്ററി തരങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള കാര്യമായ സാധ്യതയാണ്. ഈ ബാറ്ററികൾ വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയ സൈക്കിൾ ലൈഫ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ചില നിർമ്മാതാക്കൾ 10,000 സൈക്കിളുകൾ വരെ ബാറ്ററികൾക്ക് വാറൻ്റി നൽകുന്നു. ഉയർന്ന ഡിസ്‌ചാർജും റീചാർജ് നിരക്കുകളും C/2 തുടർച്ചയായും 98% വരെ റൗണ്ട് ട്രിപ്പ് കാര്യക്ഷമതയും ഉള്ളതിനാൽ, ഈ ബാറ്ററികൾ വ്യവസായത്തിനുള്ളിൽ ട്രാക്ഷൻ നേടുന്നതിൽ അതിശയിക്കാനില്ല. ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് (LiFePO4) ഒരു തികഞ്ഞ ഊർജ്ജ സംഭരണ പരിഹാരമാണ്.
100% സുരക്ഷിത പേയ്മെന്റ്
