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Batterie LiFePO4 - La batterie principale pour l'éclairage solaire

Heure: 2021-11-03 Les coups : 25

Batterie LiFePO4 - La batterie principale pour l'éclairage solaire

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Alors que de plus en plus de grandes économies dans le monde avancent avec ambition vers les objectifs mondiaux de neutralité carbone vers le milieu du siècle, nous constatons des tendances à la hausse dans les demandes de lampadaires et de projecteurs solaires comme solution abordable pour éclairer les propriétés privées, les rues et espaces publics avec des éclairages LED efficaces. 


Les piles rechargeables sont l'un des composants les plus importants pour la fiabilité de l'éclairage solaire. Nous savons tous que le positionnement du panneau solaire pour obtenir une exposition complète au soleil est important pour l'efficacité du système solaire. C'est important, mais son efficacité dépend aussi de la qualité des batteries du système solaire. Le type et l'état des batteries déterminent la durée d'exposition au soleil des panneaux solaires de même taille. Certaines batteries peuvent n'avoir besoin que de quatre heures d'ensoleillement et offriront une lumière toute la nuit. D'autres peuvent avoir besoin d'une journée complète de soleil. 


Dans cet article, nous allons examiner les types de batteries rechargeables pour l'éclairage solaire. Quels sont-ils, et les avantages et les inconvénients de ces batteries pour vous aider à comprendre les avantages et les inconvénients de ces batteries. 


Ni-Cd, Ni-MH et Lithium-ion sont les trois principaux types de batteries rechargeables utilisées actuellement. 


Ni-Cd, nickel-cadmium. Il se compose de nickel et de cadmium, séparateur et alcalin. Il s'agissait des piles rechargeables les plus populaires pour les appareils portables dans les années 1990, mais elles sont progressivement supprimées car elles contiennent du cadmium, un métal lourd qui cause des dommages à l'environnement. Nous n'allons pas le développer dans cet article. 


La batterie Ni-MH est très similaire à la batterie au nickel-cadmium, mais elle se compose d'hydroxyde de nickel comme électrodes positives, d'alliages absorbant l'hydrogène (liaisons) comme électrodes négatives et d'électrolyte alcalin d'hydroxyde de potassium. La tension de cellule de la batterie Ni-MH est de 1.2 V et la tension de charge est d'environ 1.6 V par cellule. Avec cette faible tension par cellule, les fabricants doivent combiner plusieurs cellules pour construire des batteries afin d'augmenter leur tension, ce qui les rend pas assez compacts et peu rentables. L'inconvénient de la batterie Ni-MH est son taux d'autodécharge élevé. Si vous laissez une batterie Ni-MH complètement chargée pendant quelques mois, elle perdra la majeure partie de sa charge. Une batterie Ni-MH typique peut perdre de 4 à 20 % de sa charge le premier jour seulement, puis le taux d'autodécharge chute à environ 1 % par jour en fonction de la température ambiante.

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La batterie au lithium pour les lampadaires solaires devient de plus en plus une solution de flux principal. Nous savons tous que les batteries au lithium sont encore très chères compte tenu des autres types, mais il est juste de dire qu'elles sont devenues beaucoup plus abordables pour l'intégration des lampadaires solaires. Au cours des 6 dernières années, le coût de la batterie au lithium a chuté de près de 80 %. Il existe différents types de batteries au lithium qui peuvent être utilisées pour les systèmes de lampadaires solaires. Notre expérience a montré que la meilleure solution pour l'éclairage solaire est sans aucun doute la batterie LiFePO4.


Le lithium-ion (li-ion) est actuellement le type de batterie rechargeable le plus courant pour de nombreux produits portables et solaires. L'ancien style de batteries au lithium utilisait du lithium métal, mais en raison de l'instabilité et des problèmes de sécurité, de nos jours, des ions lithium étaient utilisés à la place. Les batteries au lithium-ion présentent de plus grands avantages de densité d'énergie élevée et de faible entretien par rapport au Ni-Cd et au Ni-MH, ce qui en fait la meilleure solution pour les produits d'éclairage solaire et autres appareils électroniques ou véhicules.


Les types les plus courants de batteries lithium-ion sont le Li-cobalt, le Li-manganèse, le Li-phosphate et le NMC (lithium nickel manganèse cobalt oxyde). Chacune de ces batteries lithium-ion utilise des matériaux de cathode différents, de sorte que chacune d'elles a des avantages et des inconvénients différents. Les batteries Li-cobalt sont couramment utilisées dans l'électronique grand public, tandis que les batteries Li-phosphate sont utilisées dans les véhicules électriques, l'éclairage portable et l'éclairage solaire.


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                Structure de la batterie Li-ion. La source - http://electronicdesign.com


Batteries au lithium phosphate de fer

Les batteries lithium fer phosphate sont plus sûres que les batteries Li-cobalt et Li-manganèse, et elles ont une durée de vie plus longue et peuvent conduire des courants plus élevés. Cependant, l'inconvénient des batteries LiFePO4 est d'avoir l'une des capacités les plus faibles de tous les types de batteries lithium-ion. Bien qu'il soit inférieur en comparaison avec d'autres types de batteries lithium-ion, il convient parfaitement aux lampadaires solaires ou aux projecteurs qui ne nécessitent pas une quantité énorme d'électricité pour alimenter le système.


Avantages de la batterie lithium-ion

  • Les batteries lithium-ion ont une densité d'énergie élevée, supérieure à celle du Ni-MH, deux fois plus élevée que celle du Ni-Cd et plus de trois fois supérieure à celle des batteries au plomb.

  • Les batteries Li-ion ont un faible taux d'autodécharge

  • Les batteries Li-ion ne développent pas d'effet mémoire ;

  • Les batteries Li-ion sont pratiquement sans entretien, ce qui est particulièrement utile pour l'éclairage solaire ;

  • Les batteries Li-ion sont sans danger pour l'environnement sans contenir de substances toxiques ;

  • En raison de la densité d'énergie élevée, les batteries Li-ion sont légères et de petite taille.

  • Les batteries Li-ion permettent une charge rapide à pleine capacité ;

  • Sécurité – les batteries au li-phosphate ont une très bonne stabilité thermique et chimique.

Inconvénients de la batterie lithium-ion

  • Les batteries Li-ion ont des coûts de fabrication élevés, ce qui entraîne des prix de vente élevés.

  • Les batteries Li-ion nécessitent des circuits de protection pour limiter les tensions et les courants et assurer une meilleure sécurité ;

  • Certaines batteries Li-ion comme le li-phosphate offrent de faibles taux de décharge ;


Tableau de comparaison d'énergie spécifique à la batterie rechargeable

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Tableau de tension nominale de la batterie rechargeable

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Tableau des capacités moyennes des batteries rechargeables pour les lampes solaires

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Tableau comparatif du taux d'autodécharge moyen des batteries rechargeables par mois

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Tableau de comparaison de la durée de vie approximative de la batterie rechargeable

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Espérance de vie théorique de la batterie rechargeable dans le tableau d'éclairage solaire

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Tableau de comparaison de la plage de température de la batterie rechargeable

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Prix ​​moyen des lampes solaires utilisant certains types de batterie

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