Лити батерей нь эрчим хүчний өндөр нягтрал, нэг мөчлөгийн өртөг багатай тул бусад батерейн химийн бодисуудаас ялгаатай юм. Гэсэн хэдий ч "лити батерей" гэдэг нь хоёрдмол утгатай нэр томъёо юм. Литиум батерейны нийтлэг зургаан төрлийн химийн бодисууд байдаг бөгөөд бүгд өөр өөрийн онцлог давуу болон сул талуудтай байдаг. Сэргээгдэх эрчим хүчний хэрэглээний хувьд голлох химийн бодис бол лити төмрийн фосфат (LiFePO4) юм. Энэхүү химийн бодис нь маш сайн аюулгүй байдалтай, маш сайн дулааны тогтвортой байдал, өндөр гүйдлийн зэрэглэл, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, хүчирхийллийг тэсвэрлэх чадвартай.
Лити төмрийн фосфат (LiFePO4) нь бусад бараг бүх литийн химийн бодисуудтай харьцуулахад маш тогтвортой литийн хими юм. Батерейг байгалийн аюулгүй катодын материалаар (төмөр фосфат) угсардаг. Бусад литийн химийн бодисуудтай харьцуулахад төмрийн фосфат нь бат бөх молекулын холбоог бий болгодог бөгөөд энэ нь хэт цэнэглэх нөхцлийг тэсвэрлэж, мөчлөгийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж, олон мөчлөгийн туршид химийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалдаг. Энэ бол эдгээр батерейны дулааны тогтвортой байдал, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, хүчирхийлэлд тэсвэртэй байдлыг өгдөг зүйл юм. LiFePO4 батерей нь хэт халалтанд өртөмтгий байдаггүй, мөн "дулааны гүйлтэнд" өртдөггүй тул зохисгүй харьцах, хүрээлэн буй орчны хүнд нөхцөлд өртөхдөө хэт халахгүй, гал авалцдаггүй.
Үерт автсан хар тугалганы хүчил болон бусад батерейн химийн бодисуудаас ялгаатай нь лити батерей нь устөрөгч, хүчилтөрөгч гэх мэт аюултай хий ялгаруулдаггүй. Мөн хүхрийн хүчил, калийн гидроксид зэрэг идэмхий электролитуудад өртөх аюул байхгүй. Ихэнх тохиолдолд эдгээр батерейг дэлбэрэх эрсдэлгүйгээр хязгаарлагдмал орчинд хадгалах боломжтой бөгөөд зохих ёсоор зохион бүтээсэн систем нь идэвхтэй хөргөх, агааржуулах шаардлагагүй болно.
Лити батерей нь хар тугалганы хүчлийн батерей болон бусад олон төрлийн батерей гэх мэт олон эсээс бүрдэх угсралт юм. Хар тугалганы хүчлийн батерей нь 2V/эсийн нэрлэсэн хүчдэлтэй байдаг бол лити батерейны эсүүд нь 3.2 В нэрлэсэн хүчдэлтэй байдаг. Тиймээс 12V батерейг авахын тулд ихэвчлэн дөрвөн эсийг цувралаар холбодог. Энэ нь LiFePO4 -ийн нэрлэсэн хүчдэлийг 12.8V болгоно. Цувралаар холбогдсон найман эс нь 25.6V нэрлэсэн хүчдэл бүхий 24В батерей, цувралаар холбосон арван зургаан эс нь 51.2V нэрлэсэн хүчдэл бүхий 48В батерейг хийдэг. Эдгээр хүчдэлүүд нь ердийн 12V, 24V ба 48V инвертерүүдтэй маш сайн ажилладаг.
Литиум батерейг ихэвчлэн цэнэглэх хүчдэлтэй тул хар тугалганы хүчлийн батерейг шууд солиход ашигладаг. Дөрвөн эсийн LiFePO4 батерей (12.8V) нь ихэвчлэн 14.4-14.6V (үйлдвэрлэгчдийн зөвлөмжөөс хамааран) хамгийн их цэнэглэх хүчдэлтэй байдаг. Лити батерейны өвөрмөц онцлог нь шингээлтийн цэнэг авах шаардлагагүй эсвэл удаан хугацааны турш тогтмол хүчдэлд байлгах явдал юм. Ихэвчлэн батерейг хамгийн их цэнэглэх хүчдэлд хүрэхэд цэнэглэх шаардлагагүй болно. LiFePO4 батерейны цэнэг алдах шинж чанар нь бас өвөрмөц юм. Цэнэглэх үед лити батерей нь ачаалал ихтэй хар тугалганы хүчлийн батерейнаас хамаагүй өндөр хүчдэлийг хадгалах болно. Литий батерей нь бүрэн цэнэгээс аравны аравны нэгийг л цэнэглэж 75% хүртэл цэнэггүй болгох нь ердийн зүйл биш юм. Энэ нь батерейг хянах төхөөрөмжгүйгээр хичнээн их хүчин чадал ашигласан болохыг хэлэхэд хэцүү болгодог.
Литийн хар тугалганы хүчлийн батерейнаас ялгарах давуу тал нь унадаг дугуйн дутагдалд ордоггүй явдал юм. Үндсэндээ энэ нь батерейг маргааш нь дахин цэнэглэхээс өмнө бүрэн цэнэглэх боломжгүй юм. Энэ нь хар тугалганы хүчлийн батерейны хувьд маш том асуудал бөгөөд хэрэв ийм байдлаар дахин давтаж хийвэл хавтангийн доройтлыг өдөөж болно. LiFePO4 батерей тогтмол цэнэглэх шаардлагагүй. Үнэн хэрэгтээ бүрэн цэнэглэхийн оронд бага зэрэг хэсэгчлэн цэнэглэх замаар дундаж наслалтыг бага зэрэг сайжруулах боломжтой юм.
Нарны цахилгаан системийг зохион бүтээхэд үр ашиг нь маш чухал хүчин зүйл болдог. Дундаж хар тугалганы хүчлийн батерейны эргэлтийн үр ашиг (бүрэнөөс үхсэн хүртэл, бүрэн хүртэл) 80%орчим байдаг. Бусад химийн бодисууд үүнээс ч дор байж болно. Литиум төмрийн фосфатын батерейны хоёр талын эрчим хүчний үр ашиг 95-98%хүртэл нэмэгддэг. Энэ нь зөвхөн өвлийн улиралд нарны эрчим хүчээр хангагдаагүй системүүдийн хувьд ихээхэн сайжруулалт бөгөөд генераторын цэнэглэлтээс гарах түлшний хэмнэлт асар их байх болно. Хар тугалганы хүчлийн батерейны шингээлтийн цэнэгийн үе нь ялангуяа үр ашиг муутай байдаг тул үр ашиг нь 50% ба түүнээс ч бага байдаг. Лити батерей нь шингээгддэггүй тул бүрэн цэнэггүй болох хүртэл цэнэглэх хугацаа хоёр цаг болно. Лити батерей нь мэдэгдэхүйц сөрөг нөлөөгүйгээр бараг бүрэн цэнэгээ алддаг болохыг анхаарах нь чухал юм. Гэсэн хэдий ч бие даасан эсүүд хэт их гадагшлахгүй байх нь чухал юм. Энэ бол Зайны удирдлагын нэгдсэн систем (BMS) -ийн ажил юм.
Лити батерейны аюулгүй байдал, найдвартай байдал нь ихээхэн анхаарал татаж байгаа тул бүх угсралтууд нь Зайны удирдлагын нэгдсэн системтэй байх ёстой. BMS нь эсүүдийг "Аюулгүй ажиллагааны бүс" -ээс гадуур ажиллахаас хянах, үнэлэх, тэнцвэржүүлэх, хамгаалах систем юм. BMS нь лити батерейны системийн аюулгүй ажиллагааны чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд батерейны доторх эсүүдийг хэт гүйдэл, хэт хүчдэл, хэт/бага температур болон бусад зүйлээс хянах, хамгаалах явдал юм. LiFePO4 эс нь үүрний хүчдэл 2.5 В -оос доош буувал үүрд гэмтэх бөгөөд эсийн хүчдэл 4.2 В -оос дээш болвол мөн л гэмтэх болно. BMS нь эс тус бүрийг хянадаг бөгөөд хэт/хэт хүчдэлийн үед эсийг гэмтээхээс сэргийлнэ.
BMS -ийн өөр нэг чухал үүрэг бол цэнэглэх явцад багцыг тэнцвэржүүлэх явдал бөгөөд бүх эсийг хэт цэнэглэхгүйгээр бүрэн цэнэглэх болно. LiFePO4 батерейны эсүүд цэнэгийн мөчлөгийн төгсгөлд автоматаар тэнцвэржихгүй. Эсүүдээр дамжих эсэргүүцлийн хувьд бага зэргийн өөрчлөлтүүд байдаг тул 100% ижил эсүүд байдаггүй. Тиймээс, мөчлөг хийх үед зарим эсүүд бусдаасаа илүү эрт цэнэглэгдэх буюу гадагшилдаг. Хэрэв эсүүд тэнцвэргүй байвал эс хоорондын ялгаа мэдэгдэхүйц нэмэгдэх болно.
Хар тугалганы хүчлийн батерейны хувьд нэг буюу хэд хэдэн эсийг бүрэн цэнэглэсэн ч гэсэн гүйдэл үргэлжлэх болно. Үүний үр дүнд зай доторх электролиз, ус устөрөгч ба хүчилтөрөгч болж хуваагддаг. Энэ гүйдэл нь бусад эсүүдийг бүрэн цэнэглэхэд тусалдаг бөгөөд ингэснээр бүх эсийн цэнэгийг тэнцвэржүүлдэг. Гэсэн хэдий ч бүрэн цэнэглэгдсэн лити эс нь маш өндөр эсэргүүцэлтэй байх бөгөөд маш бага гүйдэл урсах болно. Тиймээс хоцорсон эсүүд бүрэн цэнэглэгдэхгүй болно. Тэнцвэржүүлэх явцад BMS нь бүрэн цэнэглэгдсэн эсүүдэд бага хэмжээний ачаалал өгч, хэт цэнэглэхээс сэргийлж, бусад эсүүдийг гүйцэх боломжийг олгоно.
Лити батерей нь бусад батерейн химийн бодисуудаас олон давуу талтай байдаг. Эдгээр нь батерейны найдвартай, найдвартай шийдэл бөгөөд дулааны алдагдал болон/эсвэл сүйрлээс хайлахаас айдаггүй бөгөөд энэ нь бусад төрлийн литийн батерейны хувьд томоохон боломж юм. Эдгээр батерей нь маш урт хугацааны ашиглалтын хугацааг санал болгодог бөгөөд зарим үйлдвэрлэгчид батерейг 10,000 хүртэл мөчлөгөөр баталгаажуулдаг. C/2 тасралтгүй цэнэглэх, цэнэглэх өндөр хувь хэмжээ, эргэлтийн үр ашиг 98%хүртэл байдаг тул эдгээр батерейнууд энэ салбарт хүчээ авч байгаа нь гайхах зүйл биш юм. Лити төмрийн фосфат (LiFePO4) нь эрчим хүч хадгалах төгс шийдэл юм.