Alumīnijs ir iestrādāts atjaunojamās enerģijas aparatūrā vairākos mērogos: kā 10 līdz 20 mikronu strāvas kolektora folija katrā litija -jonu elementā, kā cilpa un kopņu loksne moduļos un komplektos, kā ekstrudēti rāmji ap fotoelementu moduļiem un kā dzesēšanas aparatūra akumulatora siltuma pārvaldībā. Katram lietojumam ir savi sakausējuma, vadītspējas un korozijas kritēriji.
Pašreizējie kolektori litija{0}}jonu šūnās
Alumīnija folija ir standarta katoda strāvas savācējs, jo tās pasivācijas slānis veido stabilu, plānu oksīdu, kas iztur šūnu potenciālu, savukārt tās zemais blīvums samazina šūnu masu. Tipiskā specifikācija ir 12 līdz 20 mikronu gabarīts ar 15 mikronu parasto ražošanas vērtību ar 99,5 procentu vai augstāku tīrību. Izmantotie sakausējumi ir 1235, 1060, 1070 un 1100, kas tiek piegādāti rūdītā H18 tipa rūdītā veidā, kas nodrošina stiepes izturību, kas nepieciešama, lai izturētu pārklājumu, šķēlumu un tinumu bez saburzīšanās. Biezuma pielaide un izliekums ir kritiski svarīgi: dažu mikronu variācijas maina pārklājuma viendabīgumu, un malu urbumi var iekļūt separatorā. Šim nolūkam folija tiek pasūtīta atbilstoši GB/T 3198 vai EN 546 sērijai, kas atsevišķi nosaka tehniskos nosacījumus, mehāniskās īpašības un pielaides. Daudzi šūnu ražotāji folijai uzklāj arī plānu oglekļa pārklājumu, lai samazinātu saskarnes saskares pretestību.
Akumulatora cilnes, kopnes un korpusi
Izcilas un kopnes ir smagākas, un tās ir izvēlētas elektrovadītspējas, nevis izturības dēļ. Sakausējums 1050A un 1350. vada klase nodrošina aptuveni 61 procentu no starptautiskā rūdīta vara standarta vadītspējas, kas ir praktisks alumīnija vadītāju etalons. Izciļņi parasti ir no 0,2 līdz 0,5 mm, savukārt pakotņu kopnes un starpsavienojumi ir 1 līdz 3 mm biezi un tiek savienoti ar ultraskaņas vai lāzera metināšanu, nevis lodēšanu. Moduļu un komplektu korpusos izmanto 6061-T6 konstrukcijas rāmjiem, 3003 vai 1050 dzesēšanas plāksnēm un 5052 vai 5083, kur ir paredzama sāls iedarbība. Ja alumīnijs savienojumā saskaras ar varu, galvaniskā korozija ir jākontrolē ar niķeļa pārklājumu, bimetāla pārejas plāksnēm un saglabājot savienojumu sausu.
Saules moduļu rāmji un montāža
Fotoelementu moduļos tiek izmantoti ekstrudēti rāmji no sakausējuma 6063, visbiežāk ar T6 rūdījumu, pasūtīti pēc ASTM B221 vai līdzvērtīga valsts profila standarta. Saskaņā ar ASTM B221 T6 nosacījumam ir nepieciešama minimālā stiepes izturība 205 MPa un minimālā tecēšanas robeža 170 MPa, vērtības, kas atbalsta moduļa kvalifikācijā izmantotos mehāniskās slodzes gadījumus. Moduļu tips -apstiprināts saskaņā ar IEC 61215 konstrukcijas kvalifikācijai un IEC 61730 — drošībai, un mehāniskās slodzes tests saskaņā ar IEC 61215 parasti tiek veikts ar 2 400 Pa, bet lielāki līmeņi tiek izmantoti stipra sniega apgabalos. Rāmji ir anodēti atbilstoši ISO 7599 biezuma apzīmējumiem, parasti AA15 standarta āra apkalpošanai, un montāžas sliedes izmanto to pašu sakausējumu saimi ar saderīgiem stiprinājumiem, lai izvairītos no atšķirīgiem metāla pāriem.
Siltuma vadība un korozija āra servisā
Akumulatora un invertora dzesēšana ir atkarīga no alumīnija aukstuma plāksnēm, mikro-kanālu ekstrūzijas un dzesētājstieples, kur siltuma vadītspēja un spiediena kritums ir dizaina virzītājspēks. Ekspluatācijas ilgumu āra instalācijās ierobežo korozija, tāpēc komponenti ir kvalificēti ar neitrālas sāls izsmidzināšanas testu atbilstoši ISO 9227 un fotoelementu sistēmām ar mitra karstuma un mitruma sasalšanas sekvencēm saskaņā ar IEC 61215. Elementu un komplektu līmeņa drošību un veiktspēju nosaka tādi standarti kā IEC 62619 rūpniecisko transportlīdzekļu litija akumulatoriem6 un I60EC-16 elektriskajiem akumulatoriem. Iepirkuma ziņā trīs preces, kas visbiežāk izraisa noraidīšanu, ir folijas biezuma pielaide, urbuma augstums uz spraugas malām un anodiskā pārklājuma biezums uz rāmjiem, tāpēc tie ir jānorāda ar izmērāmu robežu un jāpārbauda katrai partijai.
Bieži uzdotie jautājumi
Q:Kāda biezuma alumīnija folija tiek izmantota litija{0}}jonu elementos?
A: Katoda strāvas kolektora folija parasti ir no 12 līdz 20 mikroniem, un visizplatītākais ražošanas mērītājs ir 15 mikroni, ar tīrību 99,5 procenti vai augstāka.
Q:Kuru alumīnija sakausējumu izmanto akumulatora kopnēm?
A: 1050A un 1350. vada klase ir standarta, nodrošinot aptuveni 61 procentu no starptautiskā rūdītā vara standarta vadītspējas ar labu formējamību.
Q:Kāpēc katoda kolektorā vara vietā tiek izmantots alumīnijs?
A: Pie katoda potenciāla alumīnijs veido stabilu pasīvo oksīdu, kas ir izturīgs pret šķīšanu, bet varš varētu korodēties. Vara joprojām ir anoda puses standarts.
Q:Kādi standarti attiecas uz fotoelektrisko moduļu rāmjiem?
A: Rāmji tiek izspiesti pēc ASTM B221 vai līdzvērtīga profila standarta sakausējuma 6063-T6, savukārt gatavais modulis atbilst IEC 61215 un IEC 61730 prasībām.
Q:Kā tiek pārbaudīta āra enerģijas aparatūras izturība pret koroziju?
A: ar neitrālas sāls izsmidzināšanas testu atbilstoši ISO 9227 un fotoelementu izstrādājumiem ar mitra karstuma un mitruma sasalšanas secībām, kas norādītas IEC 61215.
Q:Vai alumīniju un varu var savienot tieši iepakojumā?
A: Ražošanā tiek izmantoti tiešie savienojumi, taču tie ir jutīgi pret galvanisko koroziju mitruma klātbūtnē. Niķeļa pārklājums vai bimetāla pārejas plāksne un blīvējums ir parastais mazināšanas līdzeklis.