ДКСЕСС 100КВ ОФФ ГРИД/ХИБРИД СВЕ У ЈЕДНОМ СИСТЕМУ СОЛАРНЕ ЕНЕРГИЈЕ

Поређење батерија у систему за складиштење енергије
Складиштење енергије типа батерије је складиштење хемијске енергије.Може се поделити на оловно киселинску батерију, литијумску батерију, никл водоничну батерију, батерију са течним протоком (ванадијумску батерију), натријум сумпорну батерију, оловну угљеничну батерију, итд. Према врсти изабране батерије.

1. Оловна батерија
Оловне батерије укључују колоидне и течне (тзв. обичне оловне батерије).Ове две врсте батерија се користе у различитим регионима.Колоидна батерија има јаку отпорност на хладноћу, а њена радна енергетска ефикасност је далеко боља од оне течне батерије када је температура испод 15 ° Ц, а перформансе топлотне изолације су одличне.

Колоидна оловно-киселинска батерија је побољшање уобичајене оловне батерије са течним електролитом.Колоидни електролит се користи за замену електролита сумпорне киселине, који је бољи од уобичајене батерије у смислу безбедности, капацитета складиштења, перформанси пражњења и радног века.Колоидна оловно-киселинска батерија усваја гел електролит, а унутра нема слободне течности.Под истом запремином, електролит има велики капацитет, велики топлотни капацитет и јаку способност дисипације топлоте, што може избећи феномен термичког бекства општих батерија;Корозија електродне плоче је слаба због ниске концентрације електролита;Концентрација је уједначена и нема раслојавања електролита.

Обична оловно-киселинска батерија је врста батерије чија је електрода углавном направљена од олова и његовог оксида, а електролит је раствор сумпорне киселине.У стању пражњења оловно-киселинске батерије, главна компонента позитивне електроде је оловни диоксид, а главна компонента негативне електроде је олово;У стању пуњења, главне компоненте позитивних и негативних електрода су оловни сулфат.Номинални напон једноћелијске оловне батерије је 2,0 В, која се може испразнити до 1,5 В и напунити до 2,4 В;У примени, шест једноћелијских оловних батерија се често користе у серији за формирање номиналне оловне батерије од 12 В, као и од 24 В, 36 В, 48 В, итд.

Његове предности углавном укључују: сигурно заптивање, систем за ослобађање ваздуха, једноставно одржавање, дуг радни век, стабилан квалитет, високу поузданост и без одржавања;Недостатак је што је загађење оловом велико, а густина енергије ниска (односно, претешка).

2. Литијумска батерија
"Литијумска батерија" је врста батерије са литијум металом или литијумском легуром као катодним материјалом и неводеним раствором електролита.Подељен је у две категорије: литијум-метална батерија и литијум-јонска батерија.

Литијум метална батерија генерално користи манган диоксид као катодни материјал, метални литијум или његов легирани метал као катодни материјал и користи неводени раствор електролита.Литијум-јонске батерије генерално користе металне оксиде легуре литијума као катодне материјале, графит као катодне материјале и неводене електролите.Литијум-јонске батерије не садрже метални литијум и могу се пунити.Литијумска батерија коју користимо у складиштењу енергије је литијум-јонска батерија, која се назива "литијумска батерија".

Литијумске батерије које се користе у систему за складиштење енергије углавном укључују: литијум гвожђе фосфатну батерију, тернарну литијумску батерију и литијум манганатну батерију.Једна батерија има висок напон, широк опсег радне температуре, високу специфичну енергију и ефикасност и ниску стопу самопражњења.Безбедност и животни век се могу побољшати коришћењем кола за заштиту и изједначавање.Стога, с обзиром на предности и недостатке различитих батерија, литијумске батерије су постале први избор за електране за складиштење енергије због свог релативно зрелог индустријског ланца, сигурности, поузданости и еколошке прихватљивости.

Његове главне предности су: дуг радни век, висока густина енергије складиштења, мала тежина и снажна прилагодљивост;Недостаци су лоша безбедност, лака експлозија, висока цена и ограничени услови употребе.

Литијум гвожђе фосфат
Литијум-гвожђе-фосфатна батерија се односи на литијум-јонску батерију која користи литијум-гвожђе-фосфат као катодни материјал.Катодни материјали литијум јонских батерија углавном укључују литијум кобалат, литијум манганат, литијум никл оксид, тернарне материјале, литијум гвожђе фосфат, итд. Литијум кобалат је катодни материјал који користи већина литијум јонских батерија.

Литијум гвожђе фосфат као материјал за литијумске батерије појавио се тек последњих година.У Кини је 2005. године развијена литијум-гвожђе-фосфатна батерија великог капацитета.Његове безбедносне перформансе и животни век су неупоредиви са другим материјалима.Животни век 1Ц пуњења и пражњења достиже 2000 пута.Напон прекомерног пуњења једне батерије је 30В, која неће изгорети и пробијање неће експлодирати.Литијум-јонске батерије великог капацитета направљене од литијум гвожђе-фосфатних катодних материјала лакше се користе у серији како би се задовољиле потребе честог пуњења и пражњења електричних возила.

Литијум гвожђе фосфат је нетоксичан, без загађења, безбедне сировине широког извора, јефтин, дуг животни век и друге предности.То је идеалан катодни материјал за нову генерацију литијум-јонских батерија.Литијум-гвожђе-фосфатна батерија такође има своје недостатке.На пример, густина набијања литијум гвожђе фосфатног катодног материјала је мала, а запремина литијум гвожђе фосфатне батерије са истим капацитетом је већа од литијум јонских батерија као што је литијум кобалат, тако да нема предности у микро батеријама.

Због својствених карактеристика литијум гвожђе фосфата, његове перформансе на ниским температурама су инфериорне у односу на друге катодне материјале као што је литијум манганат.Генерално, за једну ћелију (имајте на уму да је то једна ћелија, а не батерија), измерене перформансе батерије на ниским температурама могу бити нешто веће,

Ово је повезано са условима одвођења топлоте), његова стопа задржавања капацитета је око 60~70% на 0 ℃, 40~55% на -10 ℃ и 20~40% на -20 ℃.Такве перформансе на ниским температурама очигледно не могу да испуне захтеве коришћења напајања.Тренутно су неки произвођачи побољшали нискотемпературне перформансе литијум гвожђе фосфата тако што су побољшали систем електролита, побољшали формулу позитивне електроде, побољшали перформансе материјала и побољшали дизајн структуре ћелије.

Тернарна литијумска батерија
Тернарна полимерна литијумска батерија се односи на литијумску батерију чији је катодни материјал литијум никл кобалт манганат (Ли (НиЦоМн) О2) тернарни катодни материјал.Тројни композитни катодни материјал је направљен од соли никла, соли кобалта и соли мангана као сировина.Удео никла, кобалта и мангана у тернарној полимер литијумској батерији може се подесити према стварним потребама.Батерија са тројним материјалом као катодом има високу сигурност у поређењу са литијум-кобалт батеријом, али је њен напон пренизак.

Његове главне предности су: добре перформансе циклуса;Недостатак је што је употреба ограничена.Међутим, због пооштравања домаће политике у погледу тернарних литијумских батерија, развој тернарних литијумских батерија има тенденцију успоравања.

Батерија литијум манганата
Литијум-манганатна батерија је један од литијум-јонских катодних материјала који обећавају.У поређењу са традиционалним катодним материјалима као што је литијум кобалат, литијум манганат има предности богатих ресурса, ниске цене, без загађења, добре сигурности, добрих перформанси умножавања итд. То је идеалан катодни материјал за електричне батерије.Међутим, његове лоше перформансе циклуса и електрохемијска стабилност у великој мери ограничавају његову индустријализацију.Литијум манганат углавном укључује спинел литијум манганат и слојевити литијум манганат.Спинел литијум манганат има стабилну структуру и лако је реализовати индустријску производњу.Данашњи производи на тржишту су сви ове структуре.Спинел литијум манганат припада кубном кристалном систему, просторној групи Фд3м, а теоретски специфични капацитет је 148мАх/г.Због тродимензионалне структуре тунела, литијум јони се могу реверзибилно уклонити из решетке спинела без изазивања колапса структуре, тако да има одличне перформансе увећања и стабилност.

3. НиМХ батерија
НиМХ батерија је врста батерије са добрим перформансама.Позитивна активна супстанца никл водоничне батерије је Ни (ОХ) 2 (названа НиО електрода), негативна активна супстанца је метални хидрид, такође назван легура за складиштење водоника (названа електрода за складиштење водоника), а електролит је 6мол/Л раствор калијум хидроксида .

Никл метал хидридна батерија је подељена на високонапонску никл метал хидридну батерију и нисконапонску никл метал хидридну батерију.

Нисконапонска никл-метал-хидридна батерија има следеће карактеристике: (1) Напон батерије је 1,2~1,3 В, што је еквивалентно никл-кадмијум батерији;(2) Висока густина енергије, више од 1,5 пута од оне од никл-кадмијум батерије;(3) Брзо пуњење и пражњење, добре перформансе на ниским температурама;(4) Заптивена, јака отпорност на прекомерно пуњење и пражњење;(5) Нема стварања дендритичних кристала, што може спречити кратки спој у батерији;(6) Сигурно и поуздано, без загађења животне средине, без ефекта меморије итд.

Високонапонски никл-водоник батерија има следеће карактеристике: (1) Јака поузданост.Има добру заштиту од пражњења и пренапуњења, може издржати високу брзину пражњења и нема формирање дендрита.Има добру специфичну особину.Његов специфични капацитет масе је 60А · х/кг, што је 5 пута више од капацитета никл-кадмијум батерије.(2) Дуг животни циклус, до хиљада пута.(3) Потпуно затворен, мање одржавања.(4) Перформансе ниске температуре су одличне, а капацитет се не мења значајно на -10 ℃.

Главне предности НиМХ батерије су: висока густина енергије, брза брзина пуњења и пражњења, мала тежина, дуг радни век, без загађења животне средине;Недостаци су мали меморијски ефекат, више проблема са управљањем и лако формирање сепаратора од једне батерије.

4. Проточна ћелија
Батерија са течним протоком је нова врста батерије.Батерија са течним протоком је батерија високих перформанси која користи позитивни и негативни електролит за одвојено одвајање и циркулацију.Има карактеристике високог капацитета, широког поља примене (окружења) и дугог века трајања.То је тренутно нови енергетски производ.

Батерија са течним протоком се углавном користи у систему електране за складиштење енергије, која се састоји од јединице за складиштење енергије, јединице за складиштење и снабдевање раствора електролита и раствора електролита, јединице за контролу и управљање, итд. Језгро се састоји од стека и састављена од десетина ћелија за реакцију редукције оксидације) и једне ћелије за пуњење и пражњење према специфичним захтевима у серији, а њена структура је слична оној код наслага горивних ћелија.

Ванадијумска батерија је нова врста опреме за складиштење и складиштење енергије.Не може се користити само као помоћни уређај за складиштење енергије за процесе производње соларне и вјетроелектране, већ се може користити и за бријање врхова електричне мреже како би се побољшала стабилност електричне мреже и осигурала сигурност електричне мреже.Његове главне предности су: флексибилан распоред, дуг животни век, брзо време одзива и без штетних емисија;Недостатак је што густина енергије веома варира.

5. Натријум сумпорна батерија
Натријум сумпорна батерија се састоји од позитивног пола, негативног пола, електролита, дијафрагме и шкољке.За разлику од обичних секундарних батерија (оловних батерија, никл-кадмијум батерија, итд.), натријум сумпорна батерија се састоји од растопљене електроде и чврстог електролита.Активна супстанца негативног пола је растопљени метални натријум, а активна супстанца позитивног пола је течни сумпор и растопљени натријум полисулфид.Секундарна батерија са металним натријумом као негативном електродом, сумпором као позитивном електродом и керамичком цеви као сепаратором електролита.Под одређеним радним степеном, јони натријума могу реверзибилно да реагују са сумпором кроз електролитску мембрану да би формирали ослобађање и складиштење енергије.

Као нова врста хемијског извора енергије, ова врста батерија је у великој мери развијена од када је настала.Натријум сумпорна батерија је мале величине, великог капацитета, дугог века трајања и високе ефикасности.Широко се користи у складиштењу електричне енергије као што је бријање врхова и пуњење долине, напајање у хитним случајевима и производња енергије ветра.

Његове главне предности су следеће: 1) Има већу специфичну енергију (тј. ефективну електричну енергију по јединици масе или јединици запремине батерије).Његова теоретска специфична енергија је 760Вх/Кг, што је заправо премашило 150Вх/Кг, 3-4 пута више од оловне батерије.2) Истовремено, може се испразнити великом струјом и великом снагом.Његова густина струје пражњења може генерално да достигне 200-300 мА/цм2, и може да ослободи 3 пута своје инхерентне енергије у једном тренутку;3) Висока ефикасност пуњења и пражњења.

Натријум сумпорна батерија такође има недостатке.Његова радна температура је 300-350 ℃, тако да батерију треба загрејати и одржавати топлом током рада.Међутим, овај проблем се може ефикасно решити коришћењем технологије вакуумске топлотне изолације високих перформанси.

6. Оловна карбонска батерија
Оловна угљенична батерија је врста капацитивне оловне батерије, која је технологија која је еволуирала из традиционалне оловне батерије.Може значајно побољшати животни век оловне батерије додавањем активног угљеника на негативни пол батерије.

Оловна угљенична батерија је нови тип супер батерије, која комбинује оловну киселинску батерију и супер кондензатор: не само да даје предност предностима тренутног пуњења супер кондензатора великог капацитета, већ даје игру специфичној енергији предност оловне батерије, и има веома добре перформансе пуњења и пражњења - може се потпуно напунити за 90 минута (ако се оловна батерија пуни и празни на овај начин, њен животни век је мањи од 30 пута).Штавише, због додавања угљеника (графена), спречава се појава сулфације негативне електроде, што побољшава фактор квара батерије у прошлости и продужава век батерије.

Оловна угљенична батерија је мешавина асиметричног суперкондензатора и оловне батерије у облику унутрашње паралелне везе.Као нова врста супер батерија, оловна угљенична батерија је комбинација технологије оловне батерије и суперкондензатора.То је батерија са две функције за складиштење енергије са капацитивним карактеристикама и карактеристикама батерије.Стога, не само да даје пуну игру предностима тренутног пуњења супер кондензатором великог капацитета, већ даје пуну игру и енергетским предностима оловних батерија, које се могу потпуно напунити за сат времена.Има добре перформансе пуњења и пражњења.Због употребе технологије оловног угљеника, перформансе оловних угљеничних батерија су далеко супериорније у односу на традиционалне оловне батерије, које се могу користити у возилима нове енергије, као што су хибридна електрична возила, електрични бицикли и друга поља;Такође се може користити у области новог складиштења енергије, као што је производња енергије ветра и складиштење енергије.