Advantages of Nickel Iron Batteries over Lead Acid Batteries
- Deeper depth of discharge
- More specific energy at recommended depth of discharge
- More volumetric energy density at recommended depth of discharge
- Capable of higher rate of charging
- Much longer cycle life
- Much longer shelf life
- Longer float charging life
- Higher efficiency
- Higher maximum operating temperature (air conditioning not required)
- Higher safe storage temperature
- No lead content
- No acid content
The Industrial Series Nickel Iron batteries are imported from one of the largest battery factories in the world, located in Sichuan province of Western China. Denna produktionsanläggning har tillverkat batterier sedan 1971 och är känd för att producera batterier av högsta kvalitet.
Dessa batterier måste skickas som en Hazmat-artikel med elektrolyten installerad.
Kontakta oss för ett fraktpris. (Transportklassen är UN2795 klass 8.)
En kort historia om NiFe-batteriet
Det sista batteriet du någonsin kommer att köpa?
För över hundra år sedan hittade Thomas Edison en batteridesign som han ansåg vara nästan perfekt. I dag har nickeljärnbatterier (NiFe) en uppdaterad version som är särskilt tillverkad för system för off grid och förnybar energi.
Ett nickeljärnbatteri med påfyllningsbar alkalisk elektrolyt har en stor lagringskapacitet (upp till 48 kilowattimmar) för antingen 12-, 24- eller 48-voltsystem. Detta nästan oförstörbara batteri kan laddas ur till 80 % av sin kapacitet utan att det tar skada.
En del av Edisons batterier är fortfarande i drift. Med en förväntad livslängd på 30 år kan elektrolyten bytas ut och batteriet är bra i ytterligare 30 år. Kaliumhydroxid är den elektrolyt som Edison använde under 25 års drift. Tillägget av litiumhydroxid ger ytterligare 5 år till den förväntade livscykeln.
Hur NiFe-batterierna fungerar
Varje grupp med 10 celler på 1,2 volt bildar en 12-voltsmodul. Flera batterier kan kopplas i serie och parallellt för högre spänningar och mer amperetimmarskapacitet.
Förmågan att överleva frekvent cykling beror på den låga lösligheten hos reaktanterna i elektrolyten. Till skillnad från blybatterier löser sig inte plattorna i NIFe-batteriet i den alkaliska elektrolyten. Det sker ingen sulfatering eftersom plattorna inte ändrar tillstånd.
Varför jämförelser mellan blysyra- och nickeljärnbatterier
Blysyrabatterier är känsliga för skador vid temperaturer över 80F och under 32F. Den bärande strukturen i ett blybatteri kan smälta vid högre temperaturer. Nickeljärnbatterier har en stålkonstruktion. Nickel- och järnplattorna löses aldrig upp i elektrolyten utan förblir alltid i sin fasta metallform. Låga temperaturer kan sänka prestandan, men när batteriet värms upp igen förlorar det aldrig någon kapacitet.
Det är en bra idé att använda nickeljärn för dina behov av lagring av energi utanför elnätet eller förnybar energi. Nickel-järn-batterisystem överträffar kraftigt den 7-åriga livscykeln hos sina bly-syra motsvarigheter och blir snabbt det miljökänsliga valet för system som inte är anslutna till nätet och för förnybar energi.
Det är viktigt att jämföra de tillgängliga amperetimmarna i dessa batterier med de amperetimmar som finns tillgängliga i ett bly-syra-batteri.
Med bly-syra-batterier kan man bara ladda ur 20-30 % av den totala batterikapaciteten för att få en livslängd på 5 år. Detta innebär en överdimensionering av blybatteriet, vilket orsakar problem med antalet parallella strängar och med att ha rätt ingångar för att ladda ett enormt batteri.
Designfilosofi
Vi rekommenderar ett balanserat system, vilket innefattar att ha ett batteri som kan laddas på en dag med extra kraft för att fortsätta att köra dina laster samtidigt.
Som exempel kan du jämföra nickeljärnbatteriet med ett 24 volts 1200 amperetimmars blybatteri med ett rekommenderat urladdningsdjup på 30 %. Blysyrabatteriet skulle ge 360 amperetimmar tillgänglig kapacitet. På sin höjd skulle 600 amperetimmar vara tillgängliga om de laddas ur till 50 %. Denna 50-procentiga urladdning förkortar livslängden för ett blybatteri till mindre än 5 år. För att uppnå samma kapacitet med nickeljärn rekommenderar vi ett 500-600 Ah Ni-Fe-batteri. Den mindre 500 Ah-cellen skulle vara tillräcklig och skulle ge 350 Ah vid 70 % urladdningsdjup. Cellen på 600 Ah skulle vara mer än tillräcklig och den erbjuder en större elektrolytkapacitet än cellstorleken på 500 Ah.
I det här exemplet skulle cellen på 600 Ah erbjuda 480 Ah tillgänglig kapacitet vid 80 % urladdningsdjup och 300 Ah vid 50 % urladdningsdjup.
Elektrolyt
Den alkaliska elektrolyten i nickel-järn-batteriet i USA-serien är en formel som är patenterad av Encell och som består av KOH, (kaliumhydroxid) och LIOH, (litiumhydroxid). Denna nya elektrolytblandning ger över 11 000 cykler innan den behöver uppdateras. Med andra ord kan detta batteri fungera i 30 år innan elektrolyten behöver bytas ut. Den kombinerade lösningen av kaliumhydroxid och litiumhydroxid förbättrar batteriets prestanda (t.ex. cyklingslivslängd, energieffektivitet, brett driftstemperaturintervall).
De olika standardkoncentrationerna av elektrolyt gör att NiFe-batteriet kan drivas inom ett temperaturintervall på -4F till 140F, vilket gör att batteriet klarar de stora temperatursvängningar som finns i vissa avlägsna regioner.
De kemiska reaktionerna vid laddning av Edison Storage-batteriet är:
1. Oxidationen från en lägre till en högre oxid av nickel i den positiva plattan.
2. Reduktionen från järnoxid till metalliskt järn i den negativa plattan. Oxidationen och reduktionen utförs av det syre och väte som frigörs vid respektive poler genom den elektrolytiska nedbrytningen av vatten under laddningen. Laddningen av den positiva plattan är därför helt enkelt en process som ökar andelen syre i förhållande till nickel.
Laddning
Den handling som sker i en Edisoncell både vid laddning och urladdning är en överföring av syre från den ena elektroden till den andra eller från den ena gruppen av plattor till den andra. Detta kallas för en laddningsekvation med syretransport. I en laddad cell är det aktiva materialet i den positiva plattan superoxiderat (Nickel III, oxid-hydroxid) och det aktiva materialet i de negativa plattorna FE(OH2) är i ett svampigt eller desoxiderat tillstånd.
Laddningshastigheten för nickel-järnbatteriet kan vara så hög som C/5. Detta är batteriets kapacitet X5 i amperetimmar. För ett batteri med 500 Ah är C/1-hastigheten 500/5 eller 100 ampere per timme laddningsström. Du kan ladda batteriet med någon MPPT- eller de flesta PWM-laddningsregulatorer och uppnå specifik laddningsspänning.
Nickeljärnbatteriet tål en boost-laddning och dessa kortvariga laddningar med hög hastighet kan ges under förutsättning att elektrolytens temperatur inte överstiger 115 grader F. Dessa korta laddningar är mycket effektiva och orsakar inga skador. Hastigheter upp till tre gånger den normala hastigheten kan användas under perioder på 30 minuter och detta görs normalt med en generator. Normalt laddas batteriet till 1,65 volt per cell. Med ett 12 volts nominellt batteri använder vi vanligtvis 10 X 1,2 volts celler. Vid laddning bör detta 12-voltsbatteri uppnå en spänning på 16,5 volt.
När man arbetar med särskilda växelriktare kan en cell mindre i serie användas. Detta gör det möjligt att uppnå de högre spänningarna per cell utan att överskrida växelriktarens gränser. Med tanke på att NiFe-batterierna presterar upp till 118 % av den nominella kapaciteten påverkar den nominella förlusten av en enda cell inte den totala kapaciteten.
Dessa celler gillar att arbeta. Ladda upp dem och pressa batterierna hårt med en tung belastning. Du kommer att märka att batteriet kommer att prestera bättre med tung användning än om du låter det sitta i ett flytande tillstånd.
Discharge
Vid urladdning avoxideras de positiva plattorna och syret med sin naturliga affinitet för järn går till de negativa plattorna och oxiderar dem. Det är tillåtet att kontinuerligt ladda av upp till 25 % över det normala. Detta skulle vara vid C4. Ibland och under korta perioder kan man uppnå hastigheter på upp till sex gånger den normala nivån. Normal skulle vara C/1.
Vård och underhåll
Nickeljärnbatterier har kalenderförsvagning och de förlorar ström när de inte används. Blysyrabatterier har också kalenderförlust, men blysyrabatterier återhämtar sig inte om spänningen blir för låg för ofta. Nickeljärn återhämtar sig helt från ett lågt urladdningsdjup och batterierna fungerar bra när de används dagligen. Batterierna behöver dock vattnas med destillerat vatten då och då.
Skickning
Dessa batterier måste skickas som en Hazmat-artikel med elektrolyten installerad.
Kontakta oss för en offert för frakt. (Transportklassen är UN2795 klass 8.)
Specifikationer för nickeljärnbatterier i industriell serie
Uppdaterad garanti för nickeljärnbatterier
.