Les batteries lithium-ion pour les réseaux autonomes

Pendant des décennies, la technologie des batteries au plomb-acide a été le pilier de systèmes d’énergie renouvelable à base de batterie, fournissant un stockage fiable et la capacité énergétique suffisante. La batterie la plus courante plomb-acide utilisé inondé (FLA) est prescrit pour maintenir les niveaux d’électrolyte et la ventilation pour éviter l’accumulation d’hydrogène et de gaz sulfurique. En outre, les FLA sont volumineux et lourds, qui rend le remplacement de la batterie une tâche difficile pour certains systèmes. Avec tout de l’action récente dans les industries de véhicules électriques et de l’électronique personnelle, les batteries lithium-ion (Li-ion) ont gagné beaucoup d’attention. Ici, nous examinons les avantages et les inconvénients de la batterie Li-ion, et de découvrir pourquoi la plupart des propriétaires de système n’échangera pas leurs batteries FLA sitôt.

Ce qu’il y a derrière la batterie Li-Ion?

«Lithium-ion» fait référence à une variété de types de batteries à base de lithium. Chaque chimie a ses points forts et faibles, ce qui signifie que certains types de chimies sont mieux adaptés pour des applications particulières. Il continue à y avoir de nouvelles chimies à base de lithium étant développés (comme le lithium-air), mais il est trop tôt pour dire qui va devenir commercialement viable.

Les batteries Li-ion sont généralement livrés dans l’un des trois formats: pochette, cylindrique et prismatique (rectangulaire-cube). Ces différents types ont tendance à être utilisé dans de petits appareils portables, comme les téléphones intelligents et les tablettes, ou dans des dispositifs où le faible poids est important, comme bricoleurs véhicules de contrôle à distance. Les formes cylindriques se prêtent à alimenter des appareils portables de taille moyenne, tels que les outils électriques. La prismatique est généralement la plus grande, et sont généralement utilisés dans les véhicules électriques. Les types prismatiques sont également favorisés dans les applications qui étaient auparavant alimentés par des batteries au plomb-acide, telles que la sauvegarde ou hors réseau des systèmes de télécommunication. Les types prismatiques ont généralement des côtés ondulés disques, ce qui crée des espaces d’air entre les cellules adjacentes, une aide au refroidissement.

Convient pour les énergies renouvelables?

Si Li-ion a une application pour le stockage de RE résidentiel, le meilleur candidat est le grand format lithium prismatique phosphate de fer (LiFePO 4 ; LFP) de la batterie. Mais comment se comparent-ils avec les technologies au plomb?

Poids. En comparant le poids par rapport au stockage de l’énergie disponible, une LFP est d’environ un tiers du poids d’un acide-plomb (LA) de la batterie. Ceci est un grand avantage pour les applications mobiles, tels que les bateaux / VR, mais pour des applications stationnaires de RE, le poids est généralement une considération.

Espace. A peu près la moitié du volume d’une batterie avec le stockage d’énergie équivalente, LFP prend beaucoup moins de place. Cela peut être un avantage pour les applications mobiles, mais pour des applications stationnaires de RE, la taille ou le volume est généralement pas un facteur décisif.

Capacité à basse température. La capacité de stockage des AL baisse de 50% à -4 ° F, comparativement à 8% avec LFP. Garder les batteries au plomb-acide chaud afin qu’ils maintiennent la capacité raisonnable dans les climats froids peut être difficile, donnant un avantage LFP. Cependant, les batteries LFP doivent généralement être facturés à un taux plus lent à froid, généralement pas plus d’un C / 10 à des températures ambiantes inférieures à 32 ° F. (Par exemple, si vous avez une batterie de 200 Ah, un taux de charge de C / 10 sera de 20 A.)

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