DKSESS 100KW ВАН МРЕЖЕ/ХИБРИДНИ СВЕ У ЈЕДНОМ СОЛАРНИ СИСТЕМ

Поређење батерија у систему за складиштење енергије
Складиштење енергије типа батерије је хемијско складиштење енергије. Може се поделити на оловно-киселинску батерију, литијумску батерију, никл-водоничну батерију, батерију са течним протоком (ванадијумску батерију), натријум-сумпорну батерију, оловно-угљеничну батерију итд., према изабраном типу батерије.

1. Оловна батерија
Оловно-киселинске батерије укључују колоидне и течне (тзв. обичне оловно-киселинске батерије). Ове две врсте батерија се користе у зависности од региона. Колоидна батерија има јаку отпорност на хладноћу, а њена енергетска ефикасност је далеко боља од течне батерије када је температура испод 15°C, а њене топлотне изолационе перформансе су одличне.

Колоидна оловно-киселинска батерија је побољшање уобичајене оловно-киселинске батерије са течним електролитом. Колоидни електролит се користи за замену сумпорно-киселинског електролита, који је бољи од уобичајене батерије у погледу безбедности, капацитета складиштења, перформанси пражњења и века трајања. Колоидна оловно-киселинска батерија користи гел електролит и нема слободне течности унутра. Под истом запремином, електролит има велики капацитет, велики топлотни капацитет и јаку способност одвођења топлоте, што може избећи феномен термичког бекства код уобичајених батерија; корозија електродне плоче је слаба због ниске концентрације електролита; концентрација је равномерна и нема стратификације 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 олово-диоксид, а главна компонента негативне електроде је олово; у стању пуњења, главне компоненте позитивне и негативне електроде су олово-сулфат. Номинални напон једноћелијске оловно-киселинске батерије је 2,0 V, која се може испразнити до 1,5 V и напунити до 2,4 V; У пракси се шест једноћелијских оловно-киселинских батерија често користи серијски да би се формирала оловно-киселинска батерија номиналног напона 12 V, као и 24 V, 36 V, 48 V итд.

Његове предности углавном укључују: безбедно заптивање, систем за испуштање ваздуха, једноставно одржавање, дуг век трајања, стабилан квалитет, високу поузданост и без одржавања; Мана је што је загађење оловом велико, а густина енергије ниска (то јест, превелика).

2. Литијумска батерија
„Литијумска батерија“ је врста батерије са литијумским металом или легуром литијума као катодним материјалом и неводеним раствором електролита. Подељена је у две категорије: литијумске металне батерије и литијум-јонске батерије.

Литијумске батерије углавном користе манган-диоксид као катодни материјал, метални литијум или његову легуру као катодни материјал и користе неводени раствор електролита. Литијум-јонске батерије углавном користе литијумске легуре и металне оксиде 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 за складиштење енергије је литијум-јонска батерија, која се назива „литијумска батерија“.

Литијумске батерије које се користе у системима за складиштење енергије углавном укључују: литијум-гвожђе-фосфатне батерије, тернарне литијумске батерије и литијум-манганатне батерије. Појединачне батерије имају висок напон, широк опсег радне температуре, високу специфичну енергију и ефикасност, као и ниску стопу самопражњења. Безбедност и век трајања могу се побољшати коришћењем заштитних и изједначујућих кола. Стога, узимајући у обзир предности и мане различитих батерија, литијумске батерије су постале први избор за електране за складиштење енергије због свог релативно зрелог индустријског ланца, безбедности, поузданости и еколошке прихватљивости.

Његове главне предности су: дуг век трајања, висока густина складиштења енергије, мала тежина и јака 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 се користи у већини литијум-јонских батерија.

Литијум-гвожђе-фосфат као материјал за литијумске батерије појавио се тек последњих година. Тек 2005. године у Кини је развијена литијум-гвожђе-фосфатна батерија великог капацитета. Њене безбедносне перформансе и век трајања циклуса су неупоредиви са другим материјалима. Век трајања циклуса пуњења и пражњења од 1C достиже 2000 пута. Напон препуњења једне батерије је 30V, што значи да неће сагорети, нити се пробушити, нити експлодирати. Литијум-јонске батерије великог капацитета направљене од катодних материјала од литијум-гвожђе-фосфата лакше се користе у серији како би се задовољиле потребе честог пуњења и пражњења електричних возила.

Литијум гвожђе фосфат је нетоксичан, без загађења, безбедан, широко доступан као сировина, јефтин, дуготрајан и има друге предности. Идеалан је катодни материјал за литијум-јонске батерије нове генерације. Литијум гвожђе фосфатне батерије такође имају своје недостатке. На пример, густина набијања катодног материјала литијум гвожђе фосфата је мала, а запремина литијум гвожђе фосфатне батерије са једнаким 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 дисипације 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 задовоље захтеве за употребу напајања. Тренутно, неки произвођачи су побољшали перформансе литијум-гвожђе-фосфата на ниским температурама побољшањем електролитског система, побољшањем формуле позитивне електроде, побољшањем перформанси материјала и побољшањем дизајна ћелијске структуре.

Тернарна литијумска батерија
Тернарна полимерна литијумска батерија односи се на литијумску батерију чији је катодни материјал литијум-никл-кобалт-манганат (Li(NiCoMn)O2). Тернарни композитни катодни материјал је направљен од соли никла, кобалтне соли и манганске соли као сировина. Удео никла, кобалта и мангана у тернарној полимерној литијумској батерији може се подесити према стварним потребама. Батерија са тернарним материјалом као катодом има већу безбедност у поређењу са литијум-кобалт батеријом, али је њен напон пренизак.

Његове главне предности су: добре цикличне перформансе; Мана је што је употреба ограничена. Међутим, због пооштравања домаћих политика о тернарним литијумским батеријама, развој тернарних литијумских батерија има тенденцију успоравања.

Литијум-манганатна батерија
Литијум манганатна батерија је један од перспективнијих литијум-јонских катодних материјала. У поређењу са традиционалним катодним материјалима као што је литијум кобалат, литијум манганат има предности богатих ресурса, ниске цене, одсуства загађења, добре безбедности, добрих перформанси умножавања итд. Идеалан је катодни материјал за батерије. Међутим, његове лоше цикличне перформансе и електрохемијска стабилност значајно ограничавају његову индустријализацију. Литијум манганат углавном обухвата спинел литијум манганат и слојевити литијум манганат. Спинел литијум манганат има стабилну структуру и лако се реализује у индустријској производњи. Данашњи производи на тржишту имају сви ову структуру. Спинел литијум манганат припада кубном кристалном систему, просторној групи Fd3m, а теоријски специфични капацитет је 148mAh/g. Због тродимензионалне тунелске структуре, литијумови јони се могу реверзибилно одвојити од спинел решетке без изазивања колапса структуре, тако да има одличне перформансе увећања и стабилност.

3. NiMH батерија
NiMH батерија је врста батерије са добрим перформансама. Позитивна активна супстанца никл-водоничне батерије је Ni (OH)2 (назива се NiO електрода), негативна активна супстанца је метални хидрид, такође познат као легура за складиштење водоника (назива се електрода за складиштење водоника), а електролит је раствор калијум хидроксида концентрације 6 mol/L.

Никл-метал-хидридне батерије су подељене на високонапонске никл-метал-хидридне батерије и нисконапонске никл-метал-хидридне батерије.

Нисконапонска никл-метал-хидридна батерија има следеће карактеристике: (1) Напон батерије је 1,2~1,3 V, што је еквивалентно никл-кадмијумској батерији; (2) Висока густина енергије, више од 1,5 пута већа од густине никл-кадмијумске батерије; (3) Брзо пуњење и пражњење, добре перформансе на ниским температурама; (4) Заптивање, јака отпорност на прекомерно пуњење и пражњење; (5) Нема стварања дендритских кристала, што може спречити кратки спој у батерији; (6) Безбедна и поуздана, без загађења животне средине, без ефекта меморије итд.

Високонапонска никл-водонична батерија има следеће карактеристике: (1) Јака поузданост. Има добру заштиту од прекомерног пражњења и прекомерног пуњења, може да издржи велику брзину пражњења и нема формирања дендрита. Има добра специфична својства. Њен специфични масени капацитет је 60A · h/kg, што је 5 пута више од никл-кадмијумске батерије. (2) Дуг век трајања циклуса, до хиљаде пута. (3) Потпуно је затворена, мање одржавања. (4) Перформансе на ниским температурама су одличне, а капацитет се не мења значајно на -10 ℃.

Главне предности NiMH батерија су: висока густина енергије, брзо пуњење и пражњење, мала тежина, дуг век трајања, без загађења животне средине; недостаци су благи ефекат меморије, више проблема са управљањем и лако формирање сепаратора за једну батерију који се топи.

4. Проточна ћелија
Течно проточна батерија је нови тип батерије. Течно проточна батерија је високо ефикасна батерија која користи позитивни и негативни електролит за одвојено раздвајање и циркулацију. Има карактеристике великог капацитета, широког поља примене (окружења) и дугог животног века. Тренутно је нови енергетски производ.

Течна батерија се генерално користи у систему електрана за складиштење енергије, који се састоји од стека, јединице за складиштење и снабдевање раствором електролита и јединице за контролу и управљање итд. Језгро се састоји од стека и (стек се састоји од десетина ћелија за реакцију оксидације и редукције) и једне ћелије за пуњење и пражњење према специфичним захтевима у серији, а његова структура је слична структури стека горивних ћелија.

Ванадијумска проточна батерија је нови тип опреме за складиштење енергије. Може се користити не само као помоћни уређај за складиштење енергије за процесе производње соларне и енергије ветра, већ се може користити и за смањење вршних напора електричне мреже како би се побољшала стабилност електричне мреже и осигурала безбедност електричне мреже. Њене главне предности су: флексибилан распоред, дуг век трајања циклуса, брзо време одзива и одсуство штетних емисија; Мана је што густина енергије значајно варира.

5. Натријум-сумпорна батерија
Натријум-сумпорна батерија се састоји од позитивног пола, негативног пола, електролита, дијафрагме и љуске. За разлику од обичних секундарних батерија (оловно-киселинске батерије, никл-кадмијумске батерије 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 реаговати са сумпором кроз електролитну мембрану, ослобађајући и складиштећи енергију.

Као нови тип хемијског извора енергије, ова врста батерије је значајно развијена од свог настанка. Натријум-сумпорна батерија је мале величине, великог капацитета, дугог века трајања и високе ефикасности. Широко се користи за складиштење електричне енергије као што је уклањање вршних удараца и попуњавање долина, 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). Њена теоретска специфична енергија је 760Wh/Kg, што је заправо премашило 150Wh/Kg, 3-4 пута више од оловно-киселинских батерија. 2) Истовремено, може се празнити великом струјом и великом снагом. Густина струје пражњења генерално може достићи 200-300mA/cm2, и може ослободити 3 пута више енергије од своје сопствене енергије у тренутку; 3) Висока ефикасност пуњења и пражњења.

Натријум-сумпорна батерија такође има недостатке. Њена радна температура је 300-350 ℃, тако да батерију треба загревати и одржавати топлом током рада. Међутим, овај проблем се може ефикасно решити употребом високо ефикасне вакуумске термичке изолације.

6. Оловно-угљенична батерија
Оловно-угљенична батерија је врста капацитивне оловно-киселинске батерије, што је технологија еволуирала из традиционалне оловно-киселинске батерије. Може значајно побољшати век трајања оловно-киселинске батерије додавањем активног угља на негативни пол батерије.

Оловно-угљенична батерија је нови тип супер батерије која комбинује оловно-киселински акумулатор и суперкондензатор: не само да користи предности тренутног пуњења великог капацитета суперкондензатора, већ и користи специфичну енергетску предност оловно-киселинске батерије, и има веома добре перформансе пуњења и пражњења - може се потпуно напунити за 90 минута (ако се оловно-киселинска батерија пуни и празни на овај начин, њен век трајања је мањи од 30 пута). Штавише, због додавања угљеника (графена), спречава се феномен сулфатације негативне електроде, што побољшава фактор квара батерије у прошлости и продужава век трајања батерије.

Оловно-угљенична батерија је мешавина асиметричног суперкондензатора и оловно-киселинске батерије у облику интерне паралелне везе. Као нови тип супербатерије, оловно-угљенична батерија је комбинација технологија оловно-киселинске батерије и суперкондензатора. То је батерија за складиштење енергије са двоструком функцијом, са капацитивним карактеристикама и карактеристикама батерије. Стога, не само да у потпуности користи предности тренутног пуњења суперкондензатора са великим капацитетом, већ и у потпуности користи енергетске предности оловно-киселинских батерија, које се могу потпуно напунити за сат времена. Има добре перформансе пуњења и пражњења. Захваљујући употреби оловно-угљеничне технологије, перформансе оловно-угљеничне батерије су далеко боље од традиционалних оловно-киселинских батерија, које се могу користити у возилима са новом енергијом, као што су хибридна електрична возила, електрични бицикли и друге области; Такође се може користити у области новог складиштења енергије, као што су производња енергије ветра и складиштење енергије.