Τα ηλιακά φώτα του δρόμου έχουν γίνει ένα ουσιαστικό μέρος της σύγχρονης αστικής υποδομής, παρέχοντας μια φιλική προς το περιβάλλον και οικονομικά αποδοτική λύση φωτισμού. Αυτά τα φώτα εξαρτώνται από διάφορους τύπους μπαταριών για την αποθήκευση της ενέργειας που συλλαμβάνονται από ηλιακούς συλλέκτες κατά τη διάρκεια της ημέρας.
1. Τα φώτα ηλιακού δρόμου συνήθως χρησιμοποιούν μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου:
Τι είναι η μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου;
Μια μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι ένας τύπος μπαταρίας ιόντων λιθίου που χρησιμοποιεί φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LIFEPO4) ως υλικό κάθοδο και άνθρακα ως υλικό ανόδου. Η ονομαστική τάση ενός μόνο κυττάρου είναι 3,2V και η τάση αποκοπής φόρτισης είναι μεταξύ 3,6V και 3,65V. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, τα ιόντα λιθίου αποσυνδέονται από το φωσφορικό σιδήρου λιθίου και ταξιδεύουν μέσω του ηλεκτρολύτη στην άνοδο, ενσωματώνοντας τον εαυτό τους στο υλικό άνθρακα. Ταυτόχρονα, τα ηλεκτρόνια απελευθερώνονται από την κάθοδο και ταξιδεύουν μέσω του εξωτερικού κυκλώματος στην άνοδο για να διατηρήσουν την ισορροπία της χημικής αντίδρασης. Κατά τη διάρκεια της εκκένωσης, τα ιόντα λιθίου μετακινούνται από την άνοδο στην κάθοδο μέσω του ηλεκτρολύτη, ενώ τα ηλεκτρόνια μετακινούνται από την άνοδο στην κάθοδο μέσω του εξωτερικού κυκλώματος, παρέχοντας ενέργεια στον έξω κόσμο.
Η μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου συνδυάζει πολλά πλεονεκτήματα: υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, συμπαγές μέγεθος, γρήγορη φόρτιση, ανθεκτικότητα και καλή σταθερότητα. Ωστόσο, είναι επίσης το πιο ακριβό μεταξύ όλων των μπαταριών. Υποστηρίζει συνήθως 1500-2000 χρεώσεις βαθιάς κύκλου και μπορεί να διαρκέσει 8-10 χρόνια υπό κανονική χρήση. Λειτουργεί σε ευρεία κλίμακα θερμοκρασίας από -40 ° C έως 70 ° C.
2. Οι κολλοειδείς μπαταρίες που χρησιμοποιούνται συνήθως στα ηλιακά φώτα του δρόμου:
Τι είναι μια κολλοειδή μπαταρία;
Μια κολλοειδή μπαταρία είναι ένας τύπος μπαταρίας μολύβδου-οξέος στην οποία προστίθεται ένας παράγοντας πηκτής στο θειικό οξύ, μετατρέποντας τον ηλεκτρολύτη σε κατάσταση που μοιάζει με πηκτή. Αυτές οι μπαταρίες, με τον ηλεκτρολύτη τους, ονομάζονται κολλοειδείς μπαταρίες. Σε αντίθεση με τις συμβατικές μπαταρίες μολύβδου-οξέος, οι κολλοειδείς μπαταρίες βελτιώνουν τις ηλεκτροχημικές ιδιότητες της δομής βάσης ηλεκτρολύτη.
Οι κολλοειδείς μπαταρίες είναι χωρίς συντήρηση, ξεπερνώντας τα συχνά ζητήματα συντήρησης που σχετίζονται με μπαταρίες μολύβδου-οξέος. Η εσωτερική δομή τους αντικαθιστά τον ηλεκτρολύτη υγρού θειικού οξέος με μια πύλη εκδοχή, ενισχύοντας σημαντικά την αποθήκευση ισχύος, την χωρητικότητα εκφόρτισης, την απόδοση της ασφάλειας και τη διάρκεια ζωής, μερικές φορές ακόμη και ξεπερνούν τις μπαταρίες τριμερούς ιόντων λιθίου όσον αφορά την τιμή. Οι κολλοειδείς μπαταρίες μπορούν να λειτουργούν σε εύρος θερμοκρασίας από -40 ° C έως 65 ° C, καθιστώντας τα κατάλληλα για χρήση σε ψυχρότερες περιοχές. Είναι επίσης ανθεκτικά σε σοκ και μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ασφάλεια υπό διάφορες σκληρές συνθήκες. Η διάρκεια ζωής τους είναι διπλή ή περισσότερο σε σύγκριση με τις συνήθεις μπαταρίες μολύβδου-οξέος.
3. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου NMC χρησιμοποιούνται συνήθως στα φώτα ηλιακής οδού:
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου NMC προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα: υψηλή ειδική ενέργεια, συμπαγές μέγεθος και γρήγορη φόρτιση. Υποστηρίζουν συνήθως 500-800 χρεώσεις βαθιάς κύκλου, με διάρκεια ζωής παρόμοια με τις κολλοειδείς μπαταρίες. Η λειτουργική τους θερμοκρασία είναι -15 ° C έως 45 ° C. Ωστόσο, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου NMC έχουν επίσης μειονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της μικρότερης εσωτερικής σταθερότητας. Εάν παράγονται από μη επιτυχημένους κατασκευαστές, υπάρχει κίνδυνος έκρηξης κατά τη διάρκεια της υπερφόρτωσης ή σε περιβάλλοντα υψηλότερης θερμοκρασίας.
4. Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος που χρησιμοποιούνται συνήθως στα ηλιακά φώτα του δρόμου:
Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος έχουν ηλεκτρόδια που αποτελούνται από οξείδιο μολύβδου και μολύβδου, με ηλεκτρολύτη κατασκευασμένο από διάλυμα θειικού οξέος. Τα βασικά πλεονεκτήματα των μπαταριών μολύβδου-οξέων είναι η σχετικά σταθερή τάση και το χαμηλό κόστος τους. Ωστόσο, έχουν χαμηλότερη ειδική ενέργεια, με αποτέλεσμα μεγαλύτερο όγκο σε σύγκριση με άλλες μπαταρίες. Η διάρκεια ζωής τους είναι σχετικά σύντομη, υποστηρίζοντας γενικά 300-500 χρεώσεις βαθιάς κύκλου και απαιτούν συχνή συντήρηση. Παρά τα μειονεκτήματα αυτά, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος παραμένουν ευρέως χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία ηλιακής οδού λόγω του πλεονεκτήματος κόστους τους.
Η επιλογή της μπαταρίας για τα ηλιακά φώτα του δρόμου εξαρτάται από παράγοντες όπως η ενεργειακή απόδοση, η διάρκεια ζωής, οι ανάγκες συντήρησης και το κόστος. Κάθε τύπος μπαταρίας έχει τα μοναδικά πλεονεκτήματα της, τροφοδοτώντας διαφορετικές απαιτήσεις και συνθήκες, εξασφαλίζοντας ότι τα ηλιακά φώτα του δρόμου παραμένουν μια αξιόπιστη και βιώσιμη λύση φωτισμού.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-05-2024
