DKSESS 100KW OFF GRID/HYBRID ВСИЧКО В ЕДНО СЛЪНЧЕВА ЕЛЕКТРИЧЕСКА СИСТЕМА

Сравнение на батерии в система за съхранение на енергия
Съхранение на енергия тип батерия е химическо съхранение на енергия.Тя може да бъде разделена на оловно-киселинна батерия, литиева батерия, никел-водородна батерия, батерия с течен поток (ванадиева батерия), натриево-серна батерия, оловно-въглеродна батерия и т.н. според типа на избраната батерия.

1. Оловно-киселинна батерия
Оловно-киселинните батерии включват колоидни и течни (така наречените обикновени оловно-киселинни батерии).Тези два вида батерии се използват според различните региони.Колоидната батерия има силна устойчивост на студ и нейната работна енергийна ефективност е много по-добра от тази на течната батерия, когато температурата е под 15 ° C, а нейните топлоизолационни характеристики са отлични.

Колоидната оловно-киселинна батерия е подобрение на обикновената оловно-киселинна батерия с течен електролит.Колоидният електролит се използва за замяна на електролита от сярна киселина, който е по-добър от обикновената батерия по отношение на безопасност, капацитет за съхранение, производителност на разреждане и експлоатационен живот.Колоидната оловно-киселинна батерия приема гел електролит и вътре няма свободна течност.При същия обем електролитът има голям капацитет, голям топлинен капацитет и силна способност за разсейване на топлината, което може да избегне феномена на термично изпускане на общи батерии;Корозията на електродната плоча е слаба поради ниската концентрация на електролита;Концентрацията е равномерна и няма електролитно разслояване.

Обикновената оловно-киселинна батерия е вид батерия, чийто електрод е направен главно от олово и неговия оксид, а електролитът е разтвор на сярна киселина.В състояние на разреждане на оловно-киселинна батерия, основният компонент на положителния електрод е оловен диоксид, а основният компонент на отрицателния електрод е олово;В заредено състояние основните компоненти на положителните и отрицателните електроди са оловен сулфат.Номиналното напрежение на едноклетъчна оловно-киселинна батерия е 2,0 V, която може да бъде разредена до 1,5 V и заредена до 2,4 V;При приложение шест едноклетъчни оловно-киселинни батерии често се използват последователно, за да образуват 12V номинална оловно-киселинна батерия, както и 24V, 36V, 48V и т.н.

Неговите предимства включват главно: безопасно запечатване, система за освобождаване на въздух, проста поддръжка, дълъг експлоатационен живот, стабилно качество, висока надеждност и без поддръжка;Недостатъкът е, че замърсяването с олово е голямо и енергийната плътност е ниска (т.е. твърде тежка).

2. Литиева батерия
„Литиева батерия“ е вид батерия с литиев метал или литиева сплав като катоден материал и неводен електролитен разтвор.Разделен е на две категории: литиево-метална батерия и литиево-йонна батерия.

Литиево-металната батерия обикновено използва манганов диоксид като катоден материал, метален литий или неговата метална сплав като катоден материал и използва неводен електролитен разтвор.Литиево-йонните батерии обикновено използват метални оксиди от литиеви сплави като катодни материали, графит като катодни материали и неводни електролити.Литиево-йонните батерии не съдържат метален литий и могат да се презареждат.Литиевата батерия, която използваме за съхранение на енергия, е литиево-йонна батерия, наричана „литиева батерия“.

Литиевите батерии, използвани в системата за съхранение на енергия, включват главно: литиево-желязо-фосфатна батерия, тройна литиева батерия и литиево-манганатна батерия.Единичната батерия има високо напрежение, широк работен температурен диапазон, висока специфична енергия и ефективност и ниска скорост на саморазреждане.Безопасността и животът могат да бъдат подобрени чрез използване на вериги за защита и изравняване.Ето защо, като се имат предвид предимствата и недостатъците на различните батерии, литиевите батерии се превърнаха в първия избор за електроцентрали за съхранение на енергия поради тяхната относително зряла индустриална верига, безопасност, надеждност и екологичност.

Основните му предимства са: дълъг експлоатационен живот, висока енергийна плътност на съхранение, леко тегло и силна адаптивност;Недостатъците са ниска безопасност, лесна експлозия, висока цена и ограничени условия на употреба.

Литиево-железен фосфат
Литиево-железен фосфатна батерия се отнася до литиево-йонна батерия, използваща литиево-железен фосфат като катоден материал.Катодните материали на литиево-йонните батерии включват главно литиев кобалат, литиев манганат, литиево-никелов оксид, трикомпонентни материали, литиево-железен фосфат и др. Литиевият кобалат е катодният материал, използван от повечето литиево-йонни батерии.

Литиево-железният фосфат като материал за литиева батерия се появи едва през последните години.През 2005 г. в Китай беше разработена литиево-желязо-фосфатна батерия с голям капацитет.Неговите характеристики на безопасност и жизнен цикъл са несравними с други материали.Животът на цикъла на 1C зареждане и разреждане достига 2000 пъти.Напрежението на презареждане на една батерия е 30 V, което няма да изгори и пробиването няма да експлодира.Литиево-йонните батерии с голям капацитет, изработени от катодни материали от литиево-железен фосфат, са по-лесни за използване в серии, за да отговорят на нуждите от често зареждане и разреждане на електрически превозни средства.

Литиево-железният фосфат е нетоксичен, без замърсяване, безопасен, широкодостъпни суровини, евтин, дълъг живот и други предимства.Той е идеален катоден материал за ново поколение литиево-йонни батерии.Литиево-железно-фосфатната батерия също има своите недостатъци.Например, плътността на набиване на литиево-железен фосфатен катоден материал е малка и обемът на литиево-железно-фосфатната батерия с еднакъв капацитет е по-голям от литиево-йонните батерии като литиев кобалат, така че няма предимства при микробатериите.

Поради присъщите характеристики на литиево-железния фосфат, неговите характеристики при ниски температури са по-ниски от други катодни материали като литиев манганат.Като цяло, за една клетка (имайте предвид, че това е единична клетка, а не пакет батерии), измерената производителност при ниски температури на пакета батерии може да бъде малко по-висока,

Това е свързано с условията на разсейване на топлината), степента на задържане на капацитета му е около 60~70% при 0 ℃, 40~55% при -10 ℃ и 20~40% при -20 ℃.Такава производителност при ниска температура очевидно не може да отговори на изискванията за използване на захранването.Понастоящем някои производители са подобрили нискотемпературното представяне на литиево-железния фосфат чрез подобряване на електролитната система, подобряване на формулата на положителния електрод, подобряване на характеристиките на материала и подобряване на дизайна на клетъчната структура.

Тройна литиева батерия
Тройна полимерна литиева батерия се отнася до литиевата батерия, чийто катоден материал е троен катоден материал от литиев никел кобалт манганат (Li (NiCoMn) O2).Тройният композитен катоден материал е направен от никелова сол, кобалтова сол и манганова сол като суровини.Пропорцията на никел, кобалт и манган в тройната полимерна литиева батерия може да се регулира според действителните нужди.Батерията с троен материал като катод има висока безопасност в сравнение с литиево-кобалтовата батерия, но нейното напрежение е твърде ниско.

Основните му предимства са: добро изпълнение на цикъла;Недостатъкът е, че употребата е ограничена.Въпреки това, поради затягането на вътрешните политики относно тройните литиеви батерии, развитието на тройни литиеви батерии има тенденция да се забавя.

Литиево манганатна батерия
Литиево-манганатната батерия е един от най-обещаващите литиево-йонни катодни материали.В сравнение с традиционните катодни материали като литиев кобалат, литиевият манганат има предимствата на богати ресурси, ниска цена, липса на замърсяване, добра безопасност, добро умножаващо действие и т.н. Това е идеален катоден материал за захранващи батерии.Въпреки това, неговата лоша производителност на цикъла и електрохимичната стабилност значително ограничават неговата индустриализация.Литиевият манганат включва главно шпинел литиев манганат и слоест литиев манганат.Шпинелът литиев манганат има стабилна структура и е лесен за промишлено производство.Всички днешни пазарни продукти са от тази структура.Шпинел литиев манганат принадлежи към кубична кристална система, пространствена група Fd3m, а теоретичният специфичен капацитет е 148mAh/g.Поради триизмерната тунелна структура, литиевите йони могат обратимо да бъдат вградени от шпинеловата решетка, без да причиняват колапс на структурата, така че има отлична производителност на увеличение и стабилност.

3. NiMH батерия
NiMH батерията е вид батерия с добра производителност.Положителното активно вещество на никелова водородна батерия е Ni (OH) 2 (наречено NiO електрод), отрицателното активно вещество е метален хидрид, наричано още сплав за съхранение на водород (наречено електрод за съхранение на водород), а електролитът е 6 mol/L разтвор на калиев хидроксид .

Никел-метал-хидридна батерия е разделена на никел-метал-хидридна батерия с високо напрежение и никел-метал-хидридна батерия с ниско напрежение.

Никел-метал-хидридна батерия с ниско напрежение има следните характеристики: (1) Напрежението на батерията е 1,2~1,3 V, което е еквивалентно на никел-кадмиевата батерия;(2) Висока енергийна плътност, повече от 1,5 пъти от тази на никел-кадмиевата батерия;(3) Бързо зареждане и разреждане, добро представяне при ниски температури;(4) Запечатваща се, силна устойчивост на презареждане и разреждане;(5) Без генериране на дендритни кристали, което може да предотврати късо съединение в батерията;(6) Безопасен и надежден, без замърсяване на околната среда, без ефект на паметта и др.

Никел-водородна батерия с високо напрежение има следните характеристики: (1) Силна надеждност.Има добра защита от прекомерно разреждане и презареждане, може да издържи висока скорост на разреждане и няма образуване на дендрити.Има добро специфично свойство.Неговият специфичен капацитет на маса е 60A · h/kg, което е 5 пъти повече от този на никел-кадмиевата батерия.(2) Дълъг живот на цикъла, до хиляди пъти.(3) Напълно запечатан, по-малко поддръжка.(4) Нискотемпературните характеристики са отлични и капацитетът не се променя значително при -10 ℃.

Основните предимства на NiMH батерията са: висока енергийна плътност, бърза скорост на зареждане и разреждане, леко тегло, дълъг експлоатационен живот, без замърсяване на околната среда;Недостатъците са лек ефект на паметта, повече проблеми с управлението и лесно за формиране топене на отделител за батерии.

4. Поточна клетка
Батерията с течен поток е нов тип батерия.Батерията с течен поток е батерия с висока производителност, която използва положителен и отрицателен електролит за разделяне и циркулация поотделно.Той има характеристиките на висок капацитет, широка област на приложение (околна среда) и дълъг живот на цикъла.В момента това е нов енергиен продукт.

Батерията с течен поток обикновено се използва в системата за електроцентрала за съхранение на енергия, която се състои от модул за стек, електролитен разтвор и блок за съхранение и захранване на електролитен разтвор, блок за контрол и управление и т.н. Ядрото се състои от стек и (стекът е съставен от десетки клетки за реакция на редукция на окисление) и една клетка за зареждане и разреждане в съответствие със специфични изисквания в серия, и структурата му е подобна на тази на купчина горивни клетки.

Ванадиевата поточна батерия е нов тип оборудване за съхранение и съхранение на енергия.Може не само да се използва като поддържащо устройство за съхранение на енергия за процеси на генериране на слънчева и вятърна енергия, но също така може да се използва за намаляване на пиковете на електрическата мрежа, за да се подобри стабилността на електрическата мрежа и да се гарантира сигурността на електрическата мрежа.Основните му предимства са: гъвкаво оформление, дълъг живот на цикъла, бързо време за реакция и липса на вредни емисии;Недостатъкът е, че енергийната плътност варира значително.

5. Натриево-серна батерия
Натриево-серната батерия се състои от положителен полюс, отрицателен полюс, електролит, диафрагма и корпус.За разлика от обикновените вторични батерии (оловно-киселинни батерии, никел-кадмиеви батерии и др.), натриево-серната батерия се състои от разтопен електрод и твърд електролит.Активното вещество на отрицателния полюс е разтопен метален натрий, а активното вещество на положителния полюс е течна сяра и разтопен натриев полисулфид.Вторична батерия с метален натрий като отрицателен електрод, сяра като положителен електрод и керамична тръба като електролитен сепаратор.При определена работна степен натриевите йони могат да реагират обратимо със сярата през електролитната мембрана, за да образуват освобождаване и съхранение на енергия.

Като нов тип химически източник на захранване, този вид батерии са силно развити, откакто са се появили.Натриево-серната батерия е с малък размер, голям капацитет, дълъг живот и висока ефективност.Той се използва широко при съхранение на електрическа енергия, като пиково бръснене и запълване на долини, аварийно захранване и генериране на вятърна енергия.

Основните му предимства са следните: 1) Има по-висока специфична енергия (т.е. ефективната електрическа енергия за единица маса или единица обем на батерията).Неговата теоретична специфична енергия е 760Wh/Kg, което всъщност надвишава 150Wh/Kg, 3-4 пъти повече от тази на оловно-киселинната батерия.2) В същото време може да се разрежда с голям ток и висока мощност.Неговата плътност на разрядния ток обикновено може да достигне 200-300mA/cm2 и може да освободи 3 пъти повече от присъщата си енергия за миг;3) Висока ефективност на зареждане и разреждане.

Натриево-серната батерия също има недостатъци.Работната му температура е 300-350 ℃, така че батерията трябва да се нагрява и поддържа топла по време на работа.Този проблем обаче може да бъде ефективно разрешен чрез използване на високоефективна технология за вакуумна топлоизолация.

6. Оловна въглеродна батерия
Оловно въглеродна батерия е вид капацитивна оловно киселинна батерия, която е технология, развита от традиционната оловно киселинна батерия.Може значително да подобри живота на оловно-киселинната батерия чрез добавяне на активен въглен към отрицателния полюс на батерията.

Оловно въглеродната батерия е нов тип супер батерия, която съчетава оловно киселинна батерия и супер кондензатор: тя не само дава предимство на моментното зареждане с голям капацитет на супер кондензатора, но също така дава предимство на специфичната енергия предимство на оловно-киселинната батерия и има много добра производителност при зареждане и разреждане - може да се зареди напълно за 90 минути (ако оловно-киселинната батерия се зарежда и разрежда по този начин, животът й е по-малко от 30 пъти).Освен това, поради добавянето на въглерод (графен), се предотвратява феноменът на сулфатиране на отрицателния електрод, което подобрява фактора на отказ на батерията в миналото и удължава живота на батерията.

Оловно въглеродната батерия е смес от асиметричен суперкондензатор и оловно киселинна батерия под формата на вътрешна паралелна връзка.Като нов тип супер батерия, оловно въглеродната батерия е комбинация от технологиите на оловно киселинна батерия и суперкондензатор.Това е батерия с двойна функция за съхранение на енергия с капацитивни характеристики и характеристики на батерията.Следователно, той не само дава пълна възможност за предимствата на моменталното зареждане на супер кондензатор с голям капацитет, но също така дава пълна игра на енергийните предимства на оловно-киселинните батерии, които могат да бъдат напълно заредени за един час.Има добра производителност при зареждане и разреждане.Поради използването на оловно въглеродна технология, производителността на оловно въглеродната батерия е далеч по-добра от тази на традиционната оловно киселинна батерия, която може да се използва в нови енергийни превозни средства, като хибридни електрически превозни средства, електрически велосипеди и други области;Може да се използва и в областта на новото съхранение на енергия, като например генериране на вятърна енергия и съхранение на енергия.