Sončne ulične svetilke so postale bistveni del sodobne urbane infrastrukture, saj zagotavljajo okolju prijazno in stroškovno učinkovito rešitev za razsvetljavo. Te svetilke so odvisne od različnih vrst baterij za shranjevanje energije, ki jo sončne celice zajamejo čez dan.
1. Sončne ulične svetilke običajno uporabljajo litijeve železove fosfatne baterije:
Kaj je litijeva železovo-fosfatna baterija?
Litij-železov-fosfatna baterija je vrsta litij-ionske baterije, ki kot katodo uporablja litijev železov fosfat (LiFePO4), kot anodo pa ogljik. Nazivna napetost posamezne celice je 3,2 V, napetost izklopa polnjenja pa je med 3,6 V in 3,65 V. Med polnjenjem se litijevi ioni ločijo od litijevega železovega fosfata in potujejo skozi elektrolit do anode, kjer se vgradijo v ogljikov material. Hkrati se iz katode sprostijo elektroni, ki potujejo skozi zunanji tokokrog do anode, da ohranijo ravnovesje kemične reakcije. Med praznjenjem se litijevi ioni premikajo od anode do katode skozi elektrolit, medtem ko se elektroni premikajo od anode do katode skozi zunanji tokokrog in zagotavljajo energijo zunanjemu svetu.
Litij-železo-fosfatna baterija združuje številne prednosti: visoko energijsko gostoto, kompaktno velikost, hitro polnjenje, vzdržljivost in dobro stabilnost. Vendar je tudi najdražja med vsemi baterijami. Običajno podpira 1500–2000 globokih ciklov polnjenja in lahko pri normalni uporabi zdrži 8–10 let. Deluje v širokem temperaturnem območju od –40 °C do 70 °C.
2. Koloidne baterije, ki se pogosto uporabljajo v sončnih uličnih svetilkah:
Kaj je koloidna baterija?
Koloidna baterija je vrsta svinčevo-kislinske baterije, pri kateri se žveplovi kislini doda želirno sredstvo, ki elektrolit pretvori v gelasto stanje. Te baterije z želiranim elektrolitom se imenujejo koloidne baterije. Za razliko od običajnih svinčevo-kislinskih baterij koloidne baterije izboljšajo elektrokemijske lastnosti osnovne strukture elektrolita.
Koloidne baterije ne potrebujejo vzdrževanja, s čimer odpravljajo pogoste težave z vzdrževanjem, povezane s svinčevo-kislinskimi baterijami. Njihova notranja struktura nadomešča tekoči žveplovo kislino z gelirano različico, kar znatno izboljša shranjevanje energije, zmogljivost praznjenja, varnost in življenjsko dobo, včasih pa celo prekašajo ternarne litij-ionske baterije glede cene. Koloidne baterije lahko delujejo v temperaturnem območju od -40 °C do 65 °C, zaradi česar so primerne za uporabo v hladnejših regijah. So tudi odporne na udarce in jih je mogoče varno uporabljati v različnih težkih pogojih. Njihova življenjska doba je dvakrat ali večja v primerjavi z običajnimi svinčevo-kislinskimi baterijami.
3. Litij-ionske baterije NMC, ki se pogosto uporabljajo v sončnih uličnih svetilkah:
Litij-ionske baterije NMC ponujajo številne prednosti: visoko specifično energijo, kompaktno velikost in hitro polnjenje. Običajno podpirajo 500–800 globokih ciklov polnjenja, njihova življenjska doba pa je podobna koloidnim baterijam. Njihovo delovno temperaturno območje je od -15 °C do 45 °C. Vendar pa imajo litij-ionske baterije NMC tudi pomanjkljivosti, vključno z manjšo notranjo stabilnostjo. Če jih proizvajajo nekvalificirani proizvajalci, obstaja nevarnost eksplozije med prekomernim polnjenjem ali v okoljih z višjo temperaturo.
4. Svinčeno-kislinske baterije, ki se pogosto uporabljajo v sončnih uličnih svetilkah:
Svinčevo-kislinske baterije imajo elektrode, sestavljene iz svinca in svinčevega oksida, elektrolit pa je izdelan iz raztopine žveplove kisline. Ključni prednosti svinčevo-kislinskih baterij sta njihova relativno stabilna napetost in nizki stroški. Vendar pa imajo nižjo specifično energijo, kar ima za posledico večjo prostornino v primerjavi z drugimi baterijami. Njihova življenjska doba je relativno kratka, običajno zdrži 300–500 globokih ciklov polnjenja, in zahtevajo pogosto vzdrževanje. Kljub tem pomanjkljivostim se svinčevo-kislinske baterije zaradi svoje stroškovne prednosti še vedno pogosto uporabljajo v industriji sončne ulične razsvetljave.
Izbira baterije za sončne ulične svetilke je odvisna od dejavnikov, kot so energetska učinkovitost, življenjska doba, potrebe po vzdrževanju in stroški. Vsaka vrsta baterije ima svoje edinstvene prednosti, saj ustreza različnim zahtevam in pogojem, kar zagotavlja, da sončne ulične svetilke ostanejo zanesljiva in trajnostna rešitev za razsvetljavo.
Čas objave: 05. julij 2024
