DKSESS 100KW OFF GRID/HYBRID ALL IN ONE СОНЯЧНА ЕЛЕКТРОСИСТЕМА

Порівняння батарей в системі накопичення енергії
Накопичувач енергії типу батареї є хімічним накопичувачем енергії.Його можна розділити на свинцево-кислотну батарею, літієву батарею, нікель-водневу батарею, рідинну батарею (ванадієву батарею), сірчано-натрієву батарею, свинцево-вугільну батарею тощо відповідно до вибраного типу батареї.

1. Свинцево-кислотний акумулятор
Свинцево-кислотні акумулятори бувають колоїдні та рідинні (так звані звичайні свинцево-кислотні акумулятори).Ці два типи акумуляторів використовуються в різних регіонах.Колоїдна батарея має сильну морозостійкість, її робоча енергоефективність набагато краща, ніж у рідкої батареї, коли температура нижче 15 °C, і її теплоізоляційні характеристики чудові.

Колоїдний свинцево-кислотний акумулятор є вдосконаленням звичайного свинцево-кислотного акумулятора з рідким електролітом.Колоїдний електроліт використовується для заміни електроліту сірчаної кислоти, який є кращим, ніж звичайний акумулятор з точки зору безпеки, ємності, продуктивності розряду та терміну служби.Колоїдний свинцево-кислотний акумулятор використовує гелевий електроліт, і всередині немає вільної рідини.За однакового об’єму електроліт має велику ємність, велику теплоємність і сильну здатність до розсіювання тепла, що дозволяє уникнути явища теплового розбігу звичайних батарей;Корозія електродної пластини слабка через низьку концентрацію електроліту;Концентрація рівномірна, розшарування електроліту відсутнє.

Звичайна свинцево-кислотна батарея - це різновид батареї, електрод якої в основному виготовлений зі свинцю та його оксиду, а електроліт - розчин сірчаної кислоти.У стані розряду свинцево-кислотної батареї основним компонентом позитивного електрода є діоксид свинцю, а основним компонентом негативного електрода є свинець;У зарядженому стані основними компонентами позитивних і негативних електродів є сульфат свинцю.Номінальна напруга однокомпонентної свинцево-кислотної батареї становить 2,0 В, яку можна розряджати до 1,5 В і заряджати до 2,4 В;У застосуванні шість однокомпонентних свинцево-кислотних акумуляторів часто використовуються послідовно для формування номінальної свинцево-кислотної батареї 12 В, а також 24 В, 36 В, 48 В тощо.

Його переваги в основному включають: безпечне ущільнення, систему випуску повітря, просте технічне обслуговування, тривалий термін служби, стабільну якість, високу надійність та відсутність обслуговування;Недоліком є ​​те, що забруднення свинцем велике, а щільність енергії низька (тобто занадто велика).

2. Літієва батарея
«Літієва батарея» — це різновид батареї з металевим літієм або літієвим сплавом як матеріалом катода та неводним розчином електроліту.Він поділяється на дві категорії: літій-металевий акумулятор та літій-іонний акумулятор.

Літієво-металевий акумулятор, як правило, використовує діоксид марганцю як катодний матеріал, металевий літій або його легований метал як катодний матеріал, а також використовує неводний розчин електроліту.Літій-іонні батареї зазвичай використовують оксиди металів літієвих сплавів як катодні матеріали, графіт як катодні матеріали та неводні електроліти.Літій-іонні батареї не містять металевого літію і можуть перезаряджатися.Літієва батарея, яку ми використовуємо для накопичення енергії, є літієво-іонною батареєю, яку називають «літієвою батареєю».

Літієві батареї, що використовуються в системі зберігання енергії, в основному включають: літій-залізо-фосфатну батарею, потрійну літієву батарею та літій-манганатну батарею.Один акумулятор має високу напругу, широкий діапазон робочих температур, високу питому енергію та ефективність, а також низьку швидкість саморозряду.Безпеку та життя можна покращити за допомогою схем захисту та вирівнювання.Тому, враховуючи переваги та недоліки різних батарей, літієві батареї стали першим вибором для електростанцій накопичення енергії завдяки їх відносно зрілому промисловому ланцюгу, безпеці, надійності та екологічності.

Його основні переваги: ​​тривалий термін служби, висока щільність накопичуваної енергії, легка вага та сильна адаптивність;Недоліками є низька безпека, легкий вибух, висока вартість і обмежені умови використання.

Залізофосфат літію
Літій-залізо-фосфатна батарея відноситься до літій-іонної батареї, яка використовує фосфат літію-заліза як катодний матеріал.Матеріали катода літій-іонних батарей в основному включають літій-кобалат, літій-манганат, літій-нікелевий оксид, потрійні матеріали, літій-залізо-фосфат тощо. Літій-кобалат є катодним матеріалом, який використовується в більшості літій-іонних батарей.

Літій-залізофосфат як матеріал для літієвих акумуляторів з’явився лише в останні роки.У 2005 році в Китаї була розроблена літій-залізо-фосфатна батарея великої ємності.Його показники безпеки та термін служби непорівнянні з іншими матеріалами.Тривалість циклу зарядки і розрядки 1С досягає 2000 разів.Напруга перезаряду однієї батареї становить 30 В, яка не згорить і не вибухне.Літій-іонні батареї з великою ємністю, виготовлені з літій-залізо-фосфатних катодних матеріалів, легше використовувати в серії для задоволення потреб частого заряджання та розряджання електромобілів.

Літій-залізофосфат є нетоксичним, екологічно чистим, безпечним, широко доступною сировиною, дешевим, довгим терміном служби та іншими перевагами.Це ідеальний матеріал катода для літій-іонних батарей нового покоління.Літій-залізо-фосфатний акумулятор також має свої недоліки.Наприклад, щільність трамбування літій-залізо-фосфатного катодного матеріалу невелика, а об’єм літій-залізо-фосфатної батареї з однаковою ємністю більший, ніж літій-іонні батареї, такі як літій-кобалат, тому він не має переваг у мікробатареях.

Завдяки властивим характеристикам літій-залізофосфату, його низькотемпературні характеристики поступаються іншим катодним матеріалам, таким як марганат літію.Загалом, для одного елемента (зверніть увагу, що це один елемент, а не акумуляторна батарея), виміряна низькотемпературна продуктивність акумуляторної батареї може бути дещо вищою,

Це пов’язано з умовами розсіювання тепла), коефіцієнт збереження ємності становить приблизно 60~70% при 0 ℃, 40~55% при -10 ℃ і 20~40% при -20 ℃.Такі низькотемпературні характеристики, очевидно, не можуть відповідати вимогам використання джерела живлення.В даний час деякі виробники покращили низькотемпературні характеристики фосфату літію і заліза шляхом вдосконалення системи електролітів, удосконалення формули позитивного електрода, покращення характеристик матеріалу та вдосконалення конструкції комірки.

Потрійна літієва батарея
Потрійна полімерна літієва батарея відноситься до літієвої батареї, катодним матеріалом якої є літій-нікель-кобальт-манганат (Li (NiCoMn) O2) потрійний катодний матеріал.Потрійний композитний катодний матеріал виготовлений із солі нікелю, солі кобальту та солі марганцю як сировини.Пропорцію нікелю, кобальту та марганцю в потрійній полімерній літієвій батареї можна регулювати відповідно до фактичних потреб.Батарея з потрійним матеріалом як катод має високу безпеку порівняно з літій-кобальтовою батареєю, але її напруга занадто низька.

Основними його перевагами є: хороша продуктивність циклу;Недоліком є ​​те, що використання обмежене.Однак через посилення внутрішньої політики щодо потрійних літієвих батарей розробка потрійних літієвих батарей сповільнюється.

Літій-манганатний акумулятор
Літій-манганатна батарея є одним із найбільш перспективних літій-іонних катодних матеріалів.Порівняно з традиційними катодними матеріалами, такими як кобалат літію, манганат літію має такі переваги, як багаті ресурси, низька вартість, відсутність забруднення, хороша безпека, хороша ефективність примноження тощо. Це ідеальний катодний матеріал для акумуляторів.Однак його низька продуктивність циклу та електрохімічна стабільність значною мірою обмежують його індустріалізацію.Манганат літію в основному включає шпінельний марганат літію та шаруватий манганат літію.Манганат літію шпінель має стабільну структуру і легко реалізується в промисловому виробництві.Усі сучасні ринкові продукти мають цю структуру.Манганат літію шпінелі належить до кубічної кристалічної системи, просторової групи Fd3m, і теоретична питома ємність становить 148 мАг/г.Завдяки тривимірній тунельній структурі іони літію можуть бути оборотно вилучені з решітки шпінелі, не спричиняючи колапсу структури, тому він має чудові показники збільшення та стабільність.

3. NiMH акумулятор
NiMH батарея є різновидом батареї з хорошою продуктивністю.Позитивною активною речовиною нікель-водневої батареї є Ni (OH) 2 (так званий електрод NiO), негативною активною речовиною є гідрид металу, також званий сплавом накопичення водню (званий електродом накопичення водню), а електролітом є розчин гідроксиду калію 6 моль/л. .

Нікель-метал-гідридна батарея поділяється на високовольтну нікель-метал-гідридну батарею та низьковольтну нікель-метал-гідридну батарею.

Нізькова нікель-метал-гідридна батарея має такі характеристики: (1) Напруга батареї становить 1,2–1,3 В, що еквівалентно напрузі нікель-кадмієвої батареї;(2) Висока щільність енергії, більш ніж у 1,5 рази, ніж у нікель-кадмієвої батареї;(3) Швидка зарядка та розрядка, хороша продуктивність при низьких температурах;(4) Герметичний, сильний опір перезаряду та розряду;(5) Відсутність генерації дендритних кристалів, що може запобігти короткому замиканню в акумуляторі;(6) Безпечний і надійний, без забруднення навколишнього середовища, без ефекту пам'яті тощо.

Високовольтний нікель-водневий акумулятор має такі характеристики: (1) Висока надійність.Він має хороший захист від перерозряду та перезаряду, може витримувати високу швидкість розряду заряду та не має утворення дендритів.Має гарну специфічну властивість.Його питома масова ємність становить 60 А·год/кг, що в 5 разів більше, ніж у нікель-кадмієвої батареї.(2) Тривалий життєвий цикл, до тисяч разів.(3) Повністю герметичний, менше обслуговування.(4) Низькотемпературні характеристики чудові, а ємність не змінюється суттєво при -10 ℃.

Основними перевагами NiMH батареї є: висока щільність енергії, швидка швидкість зарядки та розрядки, мала вага, тривалий термін служби, відсутність забруднення навколишнього середовища;Недоліками є невеликий ефект пам'яті, більше проблем з управлінням і легке формування одного акумуляторного сепаратора, що плавиться.

4. Проточна кювета
Рідинна батарея – новий тип батареї.Рідинна батарея – це високоефективна батарея, яка використовує позитивний і негативний електроліт для розділення та окремої циркуляції.Він має характеристики високої потужності, широкої сфери застосування (навколишнього середовища) і тривалого циклу служби.На даний момент це новий енергетичний продукт.

Рідинна батарея, як правило, використовується в системі електростанції для накопичення енергії, яка складається з блоку стека, розчину електроліту та блоку зберігання та подачі розчину електроліту, блоку контролю та керування тощо. Ядро складається зі стека та (стека є складається з десятків комірок для окислювально-відновної реакції) і однієї комірки для заряджання та розряджання відповідно до певних вимог, які послідовно з’єднуються, і його структура подібна до структури паливних елементів.

Ванадієва батарея - це новий тип накопичувача енергії та обладнання для зберігання енергії.Він може використовуватися не тільки як допоміжний пристрій накопичення енергії для процесів виробництва сонячної та вітрової енергії, але також може використовуватися для зменшення пікових навантажень електромережі для підвищення стабільності електромережі та забезпечення безпеки електромережі.Його основні переваги: ​​гнучке розташування, тривалий термін служби, швидкий час відгуку та відсутність шкідливих викидів;Недоліком є ​​те, що щільність енергії сильно змінюється.

5. Сірчано-натрієва батарея
Сірчано-натрієва батарея складається з позитивного полюса, негативного полюса, електроліту, діафрагми та оболонки.На відміну від звичайних вторинних батарей (свинцево-кислотних батарей, нікель-кадмієвих батарей тощо), сірчано-натрієва батарея складається з розплавленого електроду та твердого електроліту.Активною речовиною негативного полюса є розплавлений металевий натрій, а діючою речовиною позитивного полюса є рідка сірка і розплавлений полісульфід натрію.Вторинний акумулятор із металевим натрієм як негативним електродом, сіркою як позитивним електродом і керамічною трубкою як сепаратором електроліту.При певному робочому ступені іони натрію можуть оборотно реагувати з сіркою через мембрану електроліту, утворюючи вивільнення та зберігання енергії.

Будучи новим типом хімічного джерела живлення, цей тип батареї отримав значний розвиток з моменту його появи.Сірчано-натрієва батарея має невеликі розміри, велику ємність, тривалий термін служби та високу ефективність.Він широко використовується в накопичувачах електроенергії, таких як зменшення піків і заповнення долин, аварійне електропостачання та генерація енергії вітру.

Його основні переваги такі: 1) Він має вищу питому енергію (тобто ефективну електричну енергію на одиницю маси або одиницю об'єму батареї).Його теоретична питома енергія становить 760 Вт-год/кг, що фактично перевищує 150 Вт-год/кг, що в 3-4 рази більше, ніж у свинцево-кислотної батареї.2) У той же час він може розряджатися з великим струмом і високою потужністю.Його щільність розрядного струму може досягати 200-300 мА/см2, і він може миттєво вивільнити в 3 рази більше своєї внутрішньої енергії;3) Висока ефективність зарядки та розрядки.

Є у сірчано-натрієвого акумулятора і недоліки.Його робоча температура становить 300-350 ℃, тому під час роботи батарею необхідно нагрівати і підтримувати в теплі.Однак цю проблему можна ефективно вирішити, використовуючи високоефективну технологію вакуумної теплоізоляції.

6. Свинцево-вуглецевий акумулятор
Свинцево-вуглецева батарея — це різновид ємнісної свинцево-кислотної батареї, яка є технологією, розробленою на основі традиційної свинцево-кислотної батареї.Це може значно подовжити термін служби свинцево-кислотної батареї, додавши активоване вугілля до негативного полюса батареї.

Свинцево-вуглецева батарея — це новий тип супербатареї, яка поєднує в собі свинцево-кислотну батарею та суперконденсатор: це не тільки дає переваги миттєвої зарядки великої ємності суперконденсатора, але також надає перевагу питомій енергії перевага свинцево-кислотної батареї та має дуже хороші характеристики заряджання та розряджання — її можна повністю зарядити за 90 хвилин (якщо свинцево-кислотна батарея заряджається та розряджається таким чином, її термін служби становить менше ніж у 30 разів).Крім того, завдяки додаванню вуглецю (графену) запобігає явище сульфатації негативного електрода, що покращує коефіцієнт виходу батареї з ладу в минулому та продовжує термін служби батареї.

Свинцево-вуглецевий акумулятор є сумішшю асиметричного суперконденсатора та свинцево-кислотного акумулятора у вигляді внутрішнього паралельного з’єднання.Як новий тип супербатареї, свинцево-вуглецева батарея є поєднанням технологій свинцево-кислотної батареї та суперконденсатора.Це подвійна батарея для зберігання енергії з ємнісними характеристиками та характеристиками батареї.Таким чином, він не тільки повністю використовує переваги суперконденсаторної миттєвої зарядки потужністю з великою ємністю, але також дає повну перевагу енергетичним перевагам свинцево-кислотних акумуляторів, які можна повністю зарядити за годину.Він має хороші характеристики зарядки та розрядки.Завдяки використанню свинцево-вуглецевої технології продуктивність свинцево-вуглецевої батареї значно перевершує ефективність традиційної свинцево-кислотної батареї, яку можна використовувати в транспортних засобах з новою енергією, таких як гібридні електромобілі, електричні велосипеди та інші галузі;Він також може бути використаний у сфері нових накопичень енергії, таких як виробництво енергії вітру та зберігання енергії.