Els fanals solars s'han convertit en una part essencial de la infraestructura urbana moderna, proporcionant una solució d'il·luminació respectuosa amb el medi ambient i rendible. Aquests fanals depenen de diversos tipus de bateries per emmagatzemar l'energia captada pels panells solars durant el dia.
1. Els fanals solars de carrer solen utilitzar bateries de liti ferro fosfat:
Què és una bateria de fosfat de liti i ferro?
Una bateria de fosfat de liti-ferro és un tipus de bateria de liti-ió que utilitza fosfat de liti-ferro (LiFePO4) com a material del càtode i carboni com a material de l'ànode. El voltatge nominal d'una sola cel·la és de 3,2 V, i el voltatge de tall de càrrega és d'entre 3,6 V i 3,65 V. Durant la càrrega, els ions de liti es desprenen del fosfat de liti-ferro i viatgen a través de l'electròlit fins a l'ànode, incrustant-se en el material de carboni. Simultàniament, els electrons s'alliberen del càtode i viatgen a través del circuit extern fins a l'ànode per mantenir l'equilibri de la reacció química. Durant la descàrrega, els ions de liti es mouen de l'ànode al càtode a través de l'electròlit, mentre que els electrons es mouen de l'ànode al càtode a través del circuit extern, proporcionant energia al món exterior.
La bateria de fosfat de liti-ferro combina molts avantatges: alta densitat d'energia, mida compacta, càrrega ràpida, durabilitat i bona estabilitat. Tanmateix, també és la més cara de totes les bateries. Normalment admet entre 1500 i 2000 càrregues de cicle profund i pot durar entre 8 i 10 anys amb un ús normal. Funciona dins d'un ampli rang de temperatures de -40 °C a 70 °C.
2. Piles col·loïdals que s'utilitzen habitualment en fanals solars de carrer:
Què és una bateria col·loïdal?
Una bateria col·loïdal és un tipus de bateria de plom-àcid en què s'afegeix un agent gelificant a l'àcid sulfúric, convertint l'electròlit en un estat similar al gel. Aquestes bateries, amb el seu electròlit gelificat, s'anomenen bateries col·loïdals. A diferència de les bateries de plom-àcid convencionals, les bateries col·loïdals milloren les propietats electroquímiques de l'estructura de la base de l'electròlit.
Les bateries col·loïdals no requereixen manteniment, cosa que supera els freqüents problemes de manteniment associats a les bateries de plom-àcid. La seva estructura interna substitueix l'electròlit d'àcid sulfúric líquid per una versió gelificada, cosa que millora significativament l'emmagatzematge d'energia, la capacitat de descàrrega, el rendiment de seguretat i la vida útil, i de vegades supera fins i tot les bateries ternàries de ions de liti pel que fa al preu. Les bateries col·loïdals poden funcionar dins d'un rang de temperatures de -40 °C a 65 °C, cosa que les fa adequades per al seu ús en regions més fredes. També són resistents als cops i es poden utilitzar amb seguretat en diverses condicions dures. La seva vida útil és el doble o més en comparació amb les bateries de plom-àcid ordinàries.
3. Bateries de liti-ió NMC que s'utilitzen habitualment en fanals solars de carrer:
Les bateries de ions de liti NMC ofereixen nombrosos avantatges: alta energia específica, mida compacta i càrrega ràpida. Normalment admeten entre 500 i 800 càrregues de cicle profund, amb una vida útil similar a les bateries col·loïdals. El seu rang de temperatura de funcionament és de -15 °C a 45 °C. Tanmateix, les bateries de ions de liti NMC també tenen inconvenients, com ara una menor estabilitat interna. Si són produïdes per fabricants no qualificats, hi ha risc d'explosió durant la sobrecàrrega o en entorns de temperatura més alta.
4. Bateries de plom-àcid que s'utilitzen habitualment en fanals solars de carrer:
Les bateries de plom-àcid tenen elèctrodes compostos de plom i òxid de plom, amb un electròlit fet de solució d'àcid sulfúric. Els principals avantatges de les bateries de plom-àcid són el seu voltatge relativament estable i el seu baix cost. Tanmateix, tenen una energia específica més baixa, cosa que resulta en un volum més gran en comparació amb altres bateries. La seva vida útil és relativament curta, generalment suportant 300-500 càrregues de cicle profund, i requereixen un manteniment freqüent. Malgrat aquests desavantatges, les bateries de plom-àcid continuen sent àmpliament utilitzades en la indústria de l'enllumenat solar de carrer a causa del seu avantatge de cost.
L'elecció de la bateria per als fanals solars de carrer depèn de factors com l'eficiència energètica, la vida útil, les necessitats de manteniment i el cost. Cada tipus de bateria té els seus avantatges únics, que s'adapten a diferents requisits i condicions, garantint que els fanals solars de carrer continuïn sent una solució d'il·luminació fiable i sostenible.
Data de publicació: 05 de juliol de 2024
