I lampioni solari sono diventati una parte essenziale delle moderne infrastrutture urbane, fornendo una soluzione di illuminazione ecologica ed economica.Queste luci dipendono da vari tipi di batterie per immagazzinare l'energia catturata dai pannelli solari durante il giorno.
1. I lampioni solari utilizzano comunemente batterie al litio ferro fosfato:
Cos'è una batteria al litio ferro fosfato?
Una batteria al litio ferro fosfato è un tipo di batteria agli ioni di litio che utilizza litio ferro fosfato (LiFePO4) come materiale catodico e carbonio come materiale anodico.La tensione nominale di una singola cella è 3,2 V e la tensione di interruzione della carica è compresa tra 3,6 V e 3,65 V.Durante la carica, gli ioni di litio si staccano dal fosfato di litio-ferro e viaggiano attraverso l'elettrolita fino all'anodo, incorporandosi nel materiale di carbonio.Contemporaneamente, gli elettroni vengono rilasciati dal catodo e viaggiano attraverso il circuito esterno fino all'anodo per mantenere l'equilibrio della reazione chimica.Durante la scarica, gli ioni di litio si spostano dall'anodo al catodo attraverso l'elettrolita, mentre gli elettroni si spostano dall'anodo al catodo attraverso il circuito esterno, fornendo energia al mondo esterno.
La batteria al litio ferro fosfato unisce numerosi vantaggi: alta densità di energia, dimensioni compatte, ricarica rapida, durata e buona stabilità.Tuttavia, è anche la più costosa tra tutte le batterie.Solitamente supporta 1.500-2.000 ricariche a ciclo profondo e può durare 8-10 anni in condizioni di utilizzo normale.Funziona in un ampio intervallo di temperature compreso tra -40°C e 70°C.
2. Batterie colloidali comunemente utilizzate nei lampioni solari:
Cos'è una batteria colloidale?
Una batteria colloidale è un tipo di batteria al piombo in cui un agente gelificante viene aggiunto all'acido solforico, convertendo l'elettrolita in uno stato gelatinoso.Queste batterie, con il loro elettrolita gelificato, sono chiamate batterie colloidali.A differenza delle tradizionali batterie al piombo-acido, le batterie colloidali migliorano le proprietà elettrochimiche della struttura di base dell'elettrolita.
Le batterie colloidali non richiedono manutenzione, superando i frequenti problemi di manutenzione associati alle batterie al piombo-acido.La loro struttura interna sostituisce l'elettrolita di acido solforico liquido con una versione gelificata, migliorando significativamente l'accumulo di energia, la capacità di scarica, le prestazioni di sicurezza e la durata, a volte superando anche le batterie ternarie agli ioni di litio in termini di prezzo.Le batterie colloidali possono funzionare in un intervallo di temperature compreso tra -40°C e 65°C, rendendole adatte all'uso nelle regioni più fredde.Sono anche resistenti agli urti e possono essere utilizzati in sicurezza in varie condizioni difficili.La loro durata è doppia o più rispetto alle normali batterie al piombo-acido.
3. Batterie agli ioni di litio NMC comunemente utilizzate nei lampioni solari:
Le batterie NMC agli ioni di litio offrono numerosi vantaggi: elevata energia specifica, dimensioni compatte e ricarica rapida.Solitamente supportano 500-800 ricariche a ciclo profondo, con una durata simile alle batterie colloidali.Il loro intervallo di temperatura operativa è compreso tra -15°C e 45°C.Tuttavia, le batterie agli ioni di litio NMC presentano anche degli inconvenienti, tra cui una minore stabilità interna.Se prodotto da produttori non qualificati, esiste il rischio di esplosione durante il sovraccarico o in ambienti a temperatura più elevata.
4. Batterie al piombo comunemente utilizzate nei lampioni solari:
Le batterie al piombo hanno elettrodi composti da piombo e ossido di piombo, con un elettrolita costituito da una soluzione di acido solforico.I principali vantaggi delle batterie al piombo sono la tensione relativamente stabile e il basso costo.Tuttavia, hanno un’energia specifica inferiore, che si traduce in un volume maggiore rispetto ad altre batterie.La loro durata è relativamente breve, generalmente supporta 300-500 ricariche a ciclo profondo e richiedono una manutenzione frequente.Nonostante questi svantaggi, le batterie al piombo rimangono ampiamente utilizzate nel settore dell’illuminazione stradale solare a causa del loro vantaggio in termini di costi.
La scelta della batteria per i lampioni solari dipende da fattori quali efficienza energetica, durata, esigenze di manutenzione e costi.Ogni tipo di batteria ha i suoi vantaggi unici, soddisfacendo requisiti e condizioni diversi, garantendo che i lampioni solari rimangano una soluzione di illuminazione affidabile e sostenibile.
Orario di pubblicazione: 05-lug-2024
