DKSESS 100KW ИСКЛУЧЕН ОД МРЕЖАТА/ХИБРИДЕН СОЛАРЕН ЕНЕРГЕТСКИ СИСТЕМ СÈ ВО ЕДЕН

Споредба на батерии во систем за складирање на енергија
Складирањето на енергија од типот на батерии е хемиско складирање на енергија. Според избраниот тип на батерија, може да се подели на оловни батерии, литиумски батерии, никел-водородни батерии, течни проточни батерии (ванадиумски батерии), натриум-сулфурни батерии, оловни-јаглеродни батерии итн.

1. Оловно-киселинска батерија
Оловните киселински батерии се состојат од колоидни и течни батерии (т.н. обични оловни киселински батерии). Овие два вида батерии се користат во зависност од регионите. Колоидната батерија има силна отпорност на студ, а нејзината работна енергетска ефикасност е многу подобра од онаа на течната батерија кога температурата е под 15°C, а нејзините перформанси на топлинска изолација се одлични.

Колоидната оловно-киселинска батерија е подобрување на вообичаените оловно-киселинска батерија со течен електролит. Колоидниот електролит се користи за замена на сулфурна киселина, што е подобро од вообичаените батерии во однос на безбедноста, капацитетот на складирање, перформансите на празнење и работниот век. Колоидната оловно-киселинска батерија користи гел електролит и нема слободна течност внатре. Под ист волумен, електролитот има голем капацитет, голем топлински капацитет и силна способност за дисипација на топлина, што може да го избегне феноменот на термичко бегство кај вообичаените батерии; Корозијата на електродната плоча е слаба поради ниската концентрација на електролит; Концентрацијата е униформа и нема стратификација на електролит.

Обичната оловно-киселинска батерија е вид батерија чија електрода е главно направена од олово и негов оксид, а електролитот е раствор на сулфурна киселина. Во состојба на празнење на оловно-киселинската батерија, главната компонента на позитивната електрода е оловен диоксид, а главната компонента на негативната електрода е олово; Во состојба на полнење, главните компоненти на позитивните и негативните електроди се оловен сулфат. Номиналниот напон на едноклеточна оловно-киселинска батерија е 2,0 V, кој може да се испразни до 1,5 V и да се наполни до 2,4 V; Во примена, шест едноклеточни оловно-кисели батерии често се користат сериски за да формираат номинална оловно-киселинска батерија од 12 V, како и 24 V, 36 V, 48 V итн.

Неговите предности главно вклучуваат: безбедно запечатување, систем за ослободување на воздух, едноставно одржување, долг работен век, стабилен квалитет, висока сигурност и отсуство на одржување; Недостаток е што загадувањето со олово е големо, а густината на енергија е ниска (односно премногу тешка).

2. Литиумска батерија
„Литиумска батерија“ е вид батерија со литиум метал или литиумска легура како катоден материјал и неводен раствор на електролит. Поделена е во две категории: литиум метал батерија и литиум-јонска батерија.

Литиумските метални батерии генерално користат манган диоксид како катоден материјал, литиум или негова легура како катоден материјал и користат неводен раствор на електролити. Литиум-јонските батерии генерално користат оксиди од литиумска легура како катодни материјали, графит како катодни материјали и неводени електролити. Литиум-јонските батерии не содржат метален литиум и можат да се полнат. Литиумската батерија што ја користиме за складирање на енергија е литиум-јонска батерија, позната како „литиумска батерија“.

Литиумските батерии што се користат во системот за складирање на енергија главно вклучуваат: литиум железо-фосфатна батерија, тројна литиумска батерија и литиум манганатна батерија. Единечната батерија има висок напон, широк работен температурен опсег, висока специфична енергија и ефикасност и ниска стапка на самопразнење. Безбедноста и животниот век можат да се подобрат со користење на заштитни и изедначувачки кола. Затоа, земајќи ги предвид предностите и недостатоците на различните батерии, литиумските батерии станаа прв избор за електрани за складирање на енергија поради нивниот релативно зрел индустриски синџир, безбедност, сигурност и еколошка прифатливост.

Неговите главни предности се: долг работен век, висока густина на складирана енергија, мала тежина и силна прилагодливост; Недостатоците се слаба безбедност, лесна експлозија, висока цена и ограничени услови на употреба.

Литиум железен фосфат
Литиум-железофосфатна батерија се однесува на литиум-јонска батерија што користи литиум-железофосфат како катоден материјал. Катодните материјали на литиум-јонските батерии главно вклучуваат литиум кобалат, литиум манганат, литиум-никел оксид, тернарни материјали, литиум-железофосфат итн. Литиум кобалат е катоден материјал што го користат повеќето литиум-јонски батерии.

Литиум-железофосфатот како материјал за литиумски батерии се појави во последниве години. Во 2005 година, во Кина беше развиена литиум-железофосфатна батерија со голем капацитет. Нејзините безбедносни перформанси и циклус на траење се неспоредливи со другите материјали. Циклусот на полнење и празнење од 1C достигнува 2000 пати. Напонот на преполнување на една батерија е 30V, што нема да изгори, да се пробие и да експлодира. Литиум-јонските батерии со голем капацитет, направени од катодни материјали од литиум-железофосфат, полесно се користат сериски за да се задоволат потребите за често полнење и празнење на електрични возила.

Литиум железен фосфат е нетоксичен, незагадувачки, безбеден, широко набавен суровина, ефтин, долг век на траење и други предности. Тој е идеален катоден материјал за литиум-јонски батерии од новата генерација. Литиум железен фосфат батеријата има и свои недостатоци. На пример, густината на набивање на катодниот материјал од литиум железен фосфат е мала, а волуменот на литиум железен фосфат батеријата со еднаков капацитет е поголем од литиум-јонските батерии како што е литиум кобалат, па затоа нема предности кај микро батериите.

Поради вродените карактеристики на литиум железо фосфатот, неговите перформанси на ниски температури се инфериорни во однос на другите катодни материјали како што е литиум манганатот. Општо земено, за една ќелија (имајте предвид дека станува збор за една ќелија, а не за батериски пакет), измерените перформанси на ниски температури на батерискиот пакет може да бидат малку повисоки,

Ова е поврзано со условите за дисипација на топлина), неговата стапка на задржување на капацитетот е околу 60~70% на 0 ℃, 40~55% на -10 ℃ и 20~40% на -20 ℃. Ваквите перформанси на ниски температури очигледно не можат да ги задоволат барањата за употреба на напојувањето. Во моментов, некои производители ги подобрија перформансите на литиум железо фосфат на ниски температури со подобрување на електролитниот систем, подобрување на формулата на позитивната електрода, подобрување на перформансите на материјалот и подобрување на дизајнот на структурата на ќелијата.

Тројна литиумска батерија
Тернарна полимерна литиумска батерија се однесува на литиумска батерија чиј катоден материјал е литиум-никел-кобалт манганат (Li(NiCoMn)O2) - тернарен катоден материјал. Тернарниот композитен катоден материјал е направен од никел сол, кобалтна сол и манганова сол како суровини. Пропорцијата на никел, кобалт и манган во тернарната полимерна литиумска батерија може да се прилагоди според реалните потреби. Батеријата со тернарен материјал како катода има висока безбедност во споредба со литиум-кобалт батеријата, но нејзиниот напон е премногу низок.

Неговите главни предности се: добри перформанси на циклусот; Недостаток е што употребата е ограничена. Сепак, поради заострувањето на домашните политики за тернарните литиумски батерии, развојот на тернарните литиумски батерии има тенденција да забави.

Литиум манганатна батерија
Литиум манганатната батерија е еден од поперспективните литиум-јонски катодни материјали. Во споредба со традиционалните катодни материјали како што е литиум кобалатот, литиум манганатот има предности како богати ресурси, ниска цена, недостаток на загадување, добра безбедност, добри перформанси на множење итн. Тој е идеален катоден материјал за енергетски батерии. Сепак, неговите слаби перформанси на циклус и електрохемиска стабилност во голема мера ја ограничуваат неговата индустријализација. Литиум манганатот главно вклучува шпинел литиум манганат и слоевит литиум манганат. Шпинел литиум манганатот има стабилна структура и лесно се реализира индустриско производство. Денешните производи на пазарот се сите со оваа структура. Шпинел литиум манганатот припаѓа на кубниот кристален систем, Fd3m просторна група, а теоретскиот специфичен капацитет е 148mAh/g. Поради тродимензионалната тунелска структура, литиумските јони можат реверзибилно да се одвојат од шпинелната решетка без да предизвикаат колапс на структурата, па затоа има одлични перформанси на зголемување и стабилност.

3. NiMH батерија
NiMH батериите се вид на батерии со добри перформанси. Позитивната активна супстанца на никел-водородните батерии е Ni(OH)2 (наречена NiO електрода), негативната активна супстанца е метален хидрид, исто така наречен легура за складирање на водород (наречена електрода за складирање на водород), а електролитот е раствор на калиум хидроксид од 6mol/L.

Никел-метален хидриден батерии се поделени на високонапонски никел-метален хидриден батерии и нисконапонски никел-метален хидриден батерии.

Нисконапонската никел метал хидридна батерија има следниве карактеристики: (1) Напонот на батеријата е 1,2~1,3 V, што е еквивалентно на никел кадмиумска батерија; (2) Висока густина на енергија, повеќе од 1,5 пати поголема од онаа на никел кадмиумската батерија; (3) Брзо полнење и празнење, добри перформанси на ниски температури; (4) Запечатување, силна отпорност на преполнување и празнење; (5) Не создава дендритни кристали, што може да спречи краток спој во батеријата; (6) Безбедна и сигурна, без загадување на животната средина, без ефект на меморија итн.

Високонапонските никел-водородни батерии имаат следниве карактеристики: (1) Силна сигурност. Има добра заштита од препразнење и преполнување, може да издржи висока стапка на празнење на полнење и не формира дендрити. Има добри специфични својства. Нејзиниот специфичен масен капацитет е 60A · h/kg, што е 5 пати поголем од оној на никел-кадмиумските батерии. (2) Долг век на траење, до илјадници пати. (3) Целосно запечатени, помалку одржување. (4) Перформансите на ниски температури се одлични, а капацитетот не се менува значително на -10 ℃.

Главните предности на NiMH батериите се: висока густина на енергија, брзо полнење и празнење, мала тежина, долг век на траење, без загадување на животната средина; недостатоците се мал ефект на меморија, повеќе проблеми со управувањето и лесно формирање на еден сепаратор за батерии со топење.

4. Проточна ќелија
Батеријата со течен проток е нов тип на батерија. Батеријата со течен проток е батерија со високи перформанси која користи позитивен и негативен електролит за одделување и одвоена циркулација. Има карактеристики на висок капацитет, широко поле на примена (средина) и долг век на траење. Во моментов е нов енергетски производ.

Батеријата со течен проток генерално се користи во систем на електрана за складирање на енергија, која се состои од единица за складирање, раствор на електролит и единица за складирање и снабдување со раствор на електролит, единица за контрола и управување итн. Јадрото е составено од куп и (купот е составен од десетици ќелии за реакција на оксидациска редукција) и една ќелија за полнење и празнење според специфичните барања во серија, а нејзината структура е слична на онаа на купот на горивни ќелии.

Батеријата со ванадиумски проток е нов вид опрема за складирање на енергија. Може да се користи не само како помошен уред за складирање на енергија за процеси на производство на сончева и ветерна енергија, туку може да се користи и за намалување на врвните вредности на електричната мрежа за да се подобри нејзината стабилност и да се обезбеди нејзината безбедност. Нејзините главни предности се: флексибилен распоред, долг век на траење, брзо време на одговор и без штетни емисии; Недостаток е што густината на енергијата варира значително.

5. Батерија со натриум и сулфур
Натриум-сулфурната батерија е составена од позитивен пол, негативен пол, електролит, дијафрагма и обвивка. За разлика од обичните секундарни батерии (оловни-киселински батерии, никел-кадмиумски батерии итн.), натриум-сулфурната батерија е составена од стопена електрода и цврст електролит. Активната супстанца на негативниот пол е стопен метал натриум, а активната супстанца на позитивниот пол е течен сулфур и стопен натриум полисулфид. Секундарната батерија содржи метал натриум како негативна електрода, сулфур како позитивна електрода и керамичка цевка како сепаратор на електролити. Под одреден работен степен, натриумовите јони можат реверзибилно да реагираат со сулфурот преку електролитната мембрана за да формираат ослободување и складирање на енергија.

Како нов вид хемиски извор на енергија, овој вид батерија е значително развиен откако е создаден. Натриум-сулфурните батерии се мали по големина, со голем капацитет, долг век на траење и висока ефикасност. Широко се користат во складирање на електрична енергија, како што се полнење на врвни појаси и долини, во итни случаи за напојување и производство на енергија од ветер.

Неговите главни предности се следниве: 1) Има поголема специфична енергија (т.е. ефективна електрична енергија по единица маса или единица волумен на батеријата). Нејзината теоретска специфична енергија е 760 Wh/Kg, што всушност надминува 150 Wh/Kg, 3-4 пати поголема од онаа на оловно-киселинските батерии. 2) Во исто време, може да се празне со голема струја и висока моќност. Густината на струјата на празнење генерално може да достигне 200-300mA/cm2, и може да ослободи 3 пати од својата вродена енергија во еден момент; 3) Висока ефикасност на полнење и празнење.

Батеријата со натриум и сулфур, исто така, има недостатоци. Нејзината работна температура е 300-350 ℃, па затоа батеријата треба да се загрева и да се одржува топла за време на работата. Сепак, овој проблем може ефикасно да се реши со користење на високо-ефикасна технологија за вакуумска топлинска изолација.

6. Оловно-јаглеродна батерија
Оловно-јаглеродната батерија е вид на капацитивна оловна-киселинска батерија, која е технологија еволуирана од традиционалните оловни-кисели батерии. Таа може значително да го подобри животниот век на оловното-киселинската батерија со додавање активен јаглен на негативниот пол на батеријата.

Оловно-јаглеродната батерија е нов вид супер батерија, која ги комбинира оловно-киселинската батерија и суперкондензаторот: таа не само што ги искористува предностите на моменталното полнење со голем капацитет на суперкондензаторот, туку и ја искористува специфичната енергетска предност на оловно-киселинската батерија и има многу добри перформанси на полнење и празнење - може целосно да се наполни за 90 минути (ако оловно-киселинската батерија се полни и празни на овој начин, нејзиниот век на траење е помал од 30 пати). Покрај тоа, поради додавањето на јаглерод (графен), се спречува феноменот на сулфација на негативната електрода, што го подобрува факторот на откажување на батеријата во минатото и го продолжува векот на траење на батеријата.

Оловно-јаглеродната батерија е мешавина од асиметричен суперкондензатор и олово-киселинска батерија во форма на внатрешно паралелно поврзување. Како нов тип на супер батерија, олово-јаглеродната батерија е комбинација од технологиите на олово-киселинска батерија и суперкондензатор. Тоа е батерија со двојна функција за складирање на енергија со капацитивни карактеристики и карактеристики на батеријата. Затоа, не само што целосно ги користи предностите на моменталното полнење на енергија со суперкондензатор со голем капацитет, туку целосно ги користи и енергетските предности на оловно-киселинските батерии, кои можат целосно да се наполнат за еден час. Има добри перформанси на полнење и празнење. Поради употребата на олово-јаглеродната технологија, перформансите на олово-јаглеродната батерија се далеку подобри од оние на традиционалните олово-киселински батерии, кои можат да се користат во возила со нова енергија, како што се хибридни електрични возила, електрични велосипеди и други области; може да се користи и во областа на ново складирање на енергија, како што се производство на енергија од ветер и складирање на енергија.