DKSESS 100KW SENRETA/HIBRIDA ĈIO-EN-UNU SUNA ENERGIA SISTEMO

Komparo de baterioj en energia stoka sistemo
Baterio-stila energiakumulilo estas kemia energiakumulilo. Ĝi povas esti dividita en plumb-acidajn bateriojn, litiajn bateriojn, nikelan hidrogenan bateriojn, likvaĵfluajn bateriojn (vanadiajn bateriojn), natriajn sulfurajn bateriojn, plumb-karbonajn bateriojn, ktp. laŭ la elektita tipo de baterio.

1. Plumbacida baterio
Plumbacidaj baterioj inkluzivas koloidajn kaj likvajn (la tiel nomataj ordinaraj plumbacidaj baterioj). Ĉi tiuj du specoj de baterioj estas uzataj laŭ malsamaj regionoj. La koloida baterio havas fortan malvarmoreziston, kaj ĝia funkcianta energiefikeco estas multe pli bona ol tiu de la likva baterio kiam la temperaturo estas sub 15 °C, kaj ĝia termikala izolado estas bonega.

Koloida plumbo-acida baterio estas plibonigo kompare kun la komuna plumbo-acida baterio kun likva elektrolito. La koloida elektrolito anstataŭigas la sulfatacidan elektroliton, kiu estas pli bona ol la komuna baterio rilate al sekureco, stoka kapacito, malŝarĝa rendimento kaj servodaŭro. Koloida plumbo-acida baterio uzas ĝelan elektroliton, kaj interne ne estas libera likvaĵo. Sub la sama volumeno, la elektrolito havas grandan kapaciton, grandan varmokapaciton kaj fortan varmodisipan kapablon, kio povas eviti la termikan forkurantan fenomenon de ĝeneralaj baterioj; La korodo de la elektroda plato estas malforta pro malalta elektrolita koncentriĝo; La koncentriĝo estas uniforma kaj ne estas elektrolita tavoliĝo.

Ordinara plumb-acida baterio estas speco de baterio, kies elektrodo konsistas ĉefe el plumbo kaj ĝia oksido, kaj la elektrolito estas solvaĵo de sulfatacido. En la malŝarĝa stato de plumb-acida baterio, la ĉefa komponanto de la pozitiva elektrodo estas plumba dioksido, kaj la ĉefa komponanto de la negativa elektrodo estas plumbo; en la ŝarĝa stato, la ĉefaj komponantoj de la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj estas plumba sulfato. La nominala tensio de unuĉela plumb-acida baterio estas 2.0V, kiu povas esti malŝarĝita ĝis 1.5V kaj ŝargita ĝis 2.4V; En apliko, ses unuĉelaj plumb-acidaj baterioj ofte estas uzataj serie por formi 12V nominalan plumb-acidan baterion, same kiel 24V, 36V, 48V, ktp.

Ĝiaj avantaĝoj ĉefe inkluzivas: sekuran sigeladon, aerliberigan sistemon, simplan prizorgadon, longan servodaŭron, stabilan kvaliton, altan fidindecon kaj senprizorgadon; La malavantaĝo estas, ke la plumba poluado estas granda kaj la energidenseco estas malalta (tio estas, tro peza).

2. Litia baterio
"Litia baterio" estas speco de baterio kun litia metalo aŭ litia alojo kiel katoda materialo kaj neakva elektrolita solvaĵo. Ĝi estas dividita en du kategoriojn: litia metala baterio kaj litia jonbaterio.

Litiaj metalaj baterioj ĝenerale uzas manganan dioksidon kiel katodmaterialon, metalan lition aŭ ĝian alojan metalon kiel katodmaterialon, kaj uzas neakvan elektrolitan solvaĵon. Litiaj jonaj baterioj ĝenerale uzas litiajn alojajn metaloksidojn kiel katodmaterialojn, grafiton kiel katodmaterialojn, kaj neakvajn elektrolitojn. Litiaj jonaj baterioj ne enhavas metalan lition kaj povas esti reŝargitaj. La litia baterio, kiun ni uzas en energiakumulado, estas litia jonbaterio, nomata "litia baterio".

La litiaj baterioj uzataj en la energiakumulilo ĉefe inkluzivas: litiajn ferfosfatajn bateriojn, ternajn litiajn bateriojn kaj litiajn manganatajn bateriojn. La unuopaj baterioj havas altan tension, larĝan funkcian temperaturintervalon, altan specifan energion kaj efikecon, kaj malaltan memmalŝarĝan indicon. La sekureco kaj vivdaŭro povas esti plibonigitaj per uzado de protektaj kaj egaligaj cirkvitoj. Tial, konsiderante la avantaĝojn kaj malavantaĝojn de diversaj baterioj, litiaj baterioj fariĝis la unua elekto por energiakumulilaj centraloj pro sia relative matura industria ĉeno, sekureco, fidindeco kaj media amikeco.

Ĝiaj ĉefaj avantaĝoj estas: longa servodaŭro, alta denseco de stokada energio, malpeza pezo kaj forta adaptiĝkapablo; La malavantaĝoj estas malbona sekureco, facila eksplodo, alta kosto kaj limigitaj uzkondiĉoj.

Litia fera fosfato
Litio-fera fosfata baterio rilatas al litio-jona baterio uzanta litian feran fosfaton kiel la katodmaterialon. La katodmaterialoj de litio-jonaj baterioj ĉefe inkluzivas litian kobalaton, litian manganaton, litian nikelan oksidon, ternarajn materialojn, litian feran fosfaton, ktp. Litio-kobalato estas la katodmaterialo uzata de plej multaj litio-jonaj baterioj.

Litio-fera fosfato kiel materialo por litiaj bateriaj energioj aperis nur en la lastaj jaroj. Estis en 2005, ke grandkapacita litio-fera fosfata baterio estis evoluigita en Ĉinio. Ĝia sekureca agado kaj ciklovivo estas nekompareblaj kun aliaj materialoj. La ciklovivo de 1C ŝargado kaj malŝargado atingas 2000-oblan. La troŝarĝa tensio de unuopa baterio estas 30V, kiu ne brulos kaj trapikiĝos, ne eksplodos. Litio-jonaj baterioj kun granda kapacito faritaj el litio-fera fosfata katodmaterialoj estas pli facile uzeblaj en serio por plenumi la bezonojn de ofta ŝargado kaj malŝargado de elektraj veturiloj.

Litia fera fosfato estas netoksa, senpolua, sekura, vaste fontata krudmaterialo, malmultekosta, longdaŭra kaj havas aliajn avantaĝojn. Ĝi estas ideala katodmaterialo por nova generacio de litiaj jonaj baterioj. Litiaj feraj fosfataj baterioj ankaŭ havas siajn malavantaĝojn. Ekzemple, la prema denseco de la katodmaterialo de litia fera fosfato estas malgranda, kaj la volumeno de litia fera fosfata baterio kun egala kapacito estas pli granda ol tiu de litiaj jonaj baterioj kiel litia kobalato, do ĝi ne havas avantaĝojn kompare kun mikro-baterioj.

Pro la enecaj karakterizaĵoj de litia fera fosfato, ĝia malalt-temperatura agado estas malsupera al aliaj katodmaterialoj kiel ekzemple litia manganato. Ĝenerale, por unuopa ĉelo (notu, ke ĝi estas unuopa ĉelo anstataŭ bateriaro), la mezurita malalt-temperatura agado de la bateriaro povas esti iomete pli alta.

Ĉi tio rilatas al la kondiĉoj de varmodisradiado), ĝia kapacita retenrapideco estas ĉirkaŭ 60~70% je 0 ℃, 40~55% je -10 ℃, kaj 20~40% je -20 ℃. Tia malalttemperatura funkciado evidente ne povas plenumi la uzopostulojn de elektroprovizo. Nuntempe, iuj fabrikantoj plibonigis la malalttemperaturan funkciadon de litia ferfosfato per plibonigo de la elektrolita sistemo, plibonigo de la pozitiva elektroda formulo, plibonigo de la materiala funkciado kaj plibonigo de la dezajno de la ĉelstrukturo.

Ternara litio-baterio
Ternara polimera litio-baterio estas litio-baterio kies katoda materialo estas litio-nikelo-kobalto-manganato (Li(NiCoMn)O2). La ternara kompozita katoda materialo estas farita el nikelo-salo, kobalto-salo kaj mangano-salo kiel krudmaterialoj. La proporcio de nikelo, kobalto kaj mangano en la ternara polimera litio-baterio povas esti adaptita laŭ la realaj bezonoj. La baterio kun ternara materialo kiel katodo havas altan sekurecon kompare kun litio-kobalto-baterio, sed ĝia tensio estas tro malalta.

Ĝiaj ĉefaj avantaĝoj estas: bona cikla funkciado; La malavantaĝo estas, ke la uzo estas limigita. Tamen, pro la plifortigo de enlandaj politikoj pri ternaraj litiaj baterioj, la disvolviĝo de ternaraj litiaj baterioj emas malrapidiĝi.

Litio-manganato-baterio
Litio-manganato-baterio estas unu el la pli esperigaj litio-jonaj katodmaterialoj. Kompare kun tradiciaj katodmaterialoj kiel litio-kobalato, litio-manganato havas la avantaĝojn de riĉaj resursoj, malalta kosto, senpoluado, bona sekureco, bona multiplika agado, ktp. Ĝi estas ideala katodmaterialo por elektraj baterioj. Tamen, ĝia malbona cikla agado kaj elektrokemia stabileco multe limigas ĝian industriigon. Litio-manganato ĉefe inkluzivas spinelan lition manganaton kaj tavoligitan lition manganaton. La spinela litio-manganato havas stabilan strukturon kaj estas facile realigebla industria produktado. Hodiaŭaj merkataj produktoj ĉiuj havas ĉi tiun strukturon. Spinela litio-manganato apartenas al la kuba kristala sistemo, spaca grupo Fd3m, kaj la teoria specifa kapacito estas 148mAh/g. Pro la tridimensia tunela strukturo, litiaj jonoj povas esti reigeble malinkorporaj el la spinela krado sen kaŭzi kolapson de la strukturo, do ĝi havas bonegan pligrandigan agadon kaj stabilecon.

3. NiMH-baterio
NiMH-baterio estas speco de baterio kun bona funkciado. La pozitiva aktiva substanco de nikelo-hidrogena baterio estas Ni(OH)2 (nomata NiO-elektrodo), la negativa aktiva substanco estas metalhidrido, ankaŭ nomata hidrogena stoka alojo (nomata hidrogena stoka elektrodo), kaj la elektrolito estas 6mol/L kalia hidroksida solvaĵo.

Nikel-metalaj hidridaj baterioj estas dividitaj en alt-tensiajn nikel-metalajn hidridajn bateriojn kaj malalt-tensiajn nikel-metalajn hidridajn bateriojn.

Malalta tensio nikelo-metala hidrida baterio havas la jenajn karakterizaĵojn: (1) La bateria tensio estas 1,2~1,3 V, kio estas ekvivalenta al nikelo-kadmia baterio; (2) Alta energidenseco, pli ol 1,5-oble pli granda ol tiu de nikelo-kadmia baterio; (3) Rapida ŝargado kaj malŝargado, bona malalttemperatura funkciado; (4) Sigelebla, forta troŝarga kaj malŝarga rezisto; (5) Neniu dendrita kristala generado, kio povas malhelpi kurtcirkviton en la baterio; (6) Sekura kaj fidinda, neniu poluado de la medio, neniu memor-efiko, ktp.

Alttensia nikelo-hidrogena baterio havas la jenajn karakterizaĵojn: (1) Forta fidindeco. Ĝi havas bonan protekton kontraŭ tromalŝarĝo kaj troŝarĝo, povas elteni altan ŝarĝmalŝarĝan rapidecon kaj ne havas dendritformadon. Ĝi havas bonajn specifajn ecojn. Ĝia specifa maskapacito estas 60A · h/kg, kio estas 5-obla ol tiu de nikelo-kadmia baterio. (2) Longa cikla vivo, ĝis milojn da fojoj. (3) Plene sigelita, malpli da prizorgado. (4) La malalttemperatura funkciado estas bonega, kaj la kapacito ne ŝanĝiĝas signife je -10 ℃.

La ĉefaj avantaĝoj de NiMH-baterioj estas: alta energidenseco, rapida ŝargado kaj malŝargado, malpeza pezo, longa servodaŭro, neniu media poluado; la malavantaĝoj estas eta memor-efiko, pli da administraj problemoj, kaj facile formebla fandado de unuopa bateria apartigilo.

4. Fluĉelo
Likvaflua baterio estas nova tipo de baterio. Likvaflua baterio estas alt-efikeca baterio, kiu uzas pozitivan kaj negativan elektroliton por apartigi kaj cirkuli aparte. Ĝi havas la karakterizaĵojn de alta kapacito, vasta aplika kampo (medio) kaj longa cikla vivo. Ĝi estas nuntempe nova energiprodukto.

Likvaflua baterio estas ĝenerale uzata en la sistemo de energi-stoka centralo, kiu konsistas el staka unuo, elektrolita solvaĵo kaj elektrolita solvaĵo-stoka kaj proviza unuo, kontrola kaj administra unuo, ktp. La kerno konsistas el stako kaj (la stako konsistas el dekoj da ĉeloj por oksidiĝa redukta reakcio) kaj ununura ĉelo por ŝargado kaj malŝargado laŭ specifaj postuloj en serio, kaj ĝia strukturo similas al tiu de fuelpila stako.

Vanadia fluo-baterio estas nova tipo de stokaparato kaj energia stoka ekipaĵo. Ĝi povas esti uzata ne nur kiel subtena energia stokaparato por sunaj kaj ventaj energi-generadaj procezoj, sed ankaŭ por redukto de pintaj niveloj en la elektra reto por plibonigi ĝian stabilecon kaj certigi ĝian sekurecon. Ĝiaj ĉefaj avantaĝoj estas: fleksebla aranĝo, longa ciklovivo, rapidaj respondotempoj kaj neniuj damaĝaj emisioj; la malavantaĝo estas, ke la energidenseco multe varias.

5. Natria sulfura baterio
La natria sulfura baterio konsistas el pozitiva poluso, negativa poluso, elektrolito, diafragmo kaj ŝelo. Male al ordinaraj sekundaraj baterioj (plumb-acidaj baterioj, nikel-kadmiaj baterioj, ktp.), la natria sulfura baterio konsistas el fandita elektrodo kaj solida elektrolito. La aktiva substanco de la negativa poluso estas fandita metala natrio, kaj la aktiva substanco de la pozitiva poluso estas likva sulfuro kaj fandita natria polisulfido. La sekundara baterio havas natrian metalon kiel negativan elektrodon, sulfuron kiel pozitivan elektrodon kaj ceramikan tubon kiel elektrolitan apartigilon. Sub certa funkcia grado, natriaj jonoj povas reagi reigeble kun sulfuro tra la elektrolita membrano por formi energiliberigon kaj stokadon.

Kiel nova tipo de kemia energifonto, ĉi tiu speco de baterio estis multe evoluinta ekde sia ekesto. Natria sulfura baterio estas malgranda laŭ grandeco, granda laŭ kapacito, longdaŭra kaj alta laŭ efikeco. Ĝi estas vaste uzata en elektra energiakumulado kiel ekzemple pinta redukto kaj valoplenigo, kriz-energioprovizo kaj venta energiogenerado.

Jen ĝiaj ĉefaj avantaĝoj: 1) Ĝi havas pli altan specifan energion (t.e., la efikan elektran energion por unuo de maso aŭ unuo de volumeno de la baterio). Ĝia teoria specifa energio estas 760Wh/Kg, kiu fakte superis 150Wh/Kg, 3-4-oble pli ol tiu de plumbacida baterio. 2) Samtempe, ĝi povas malŝarĝi kun granda kurento kaj alta potenco. Ĝia malŝarĝa kurentdenseco ĝenerale povas atingi 200-300mA/cm2, kaj ĝi povas liberigi 3-oble sian propran energion en momento; 3) Alta ŝarga kaj malŝarĝa efikeco.

La natria sulfura baterio ankaŭ havas mankojn. Ĝia funkcianta temperaturo estas 300-350 ℃, do la baterio bezonas esti varmigita kaj tenata varma dum funkciado. Tamen, ĉi tiu problemo povas esti efike solvita per uzado de alt-efikeca vakua termikala izolada teknologio.

6. Plumba karbona baterio
Plumbkarbona baterio estas speco de kapacita plumbacida baterio, kiu estas teknologio evoluinta de tradicia plumbacida baterio. Ĝi povas signife plibonigi la vivon de plumbacida baterio per aldono de aktiva karbono al la negativa poluso de la baterio.

La plumba karbona baterio estas nova tipo de superbaterio, kiu kombinas la plumban acidan baterion kaj la superkondensatoron: ĝi ne nur utiligas la avantaĝojn de la tuja grandkapacita ŝargado de la superkondensatoro, sed ankaŭ utiligas la specifan energian avantaĝon de la plumba acida baterio, kaj havas tre bonan ŝargan kaj malŝargan rendimenton - ĝi povas esti plene ŝargita en 90 minutoj (se la plumba acida baterio estas ŝargita kaj malŝargita tiamaniere, ĝia vivdaŭro estas malpli ol 30-obla). Krome, pro la aldono de karbono (grafeno), la fenomeno de sulfatiĝo de la negativa elektrodo estas malhelpita, kio plibonigas la faktoron de bateria paneo en la pasinteco kaj plilongigas la baterian vivdaŭron.

La plumb-karbona baterio estas miksaĵo de nesimetria superkondensatoro kaj plumb-acida baterio en formo de interna paralela konekto. Kiel nova tipo de superbaterio, la plumb-karbona baterio estas kombinaĵo de la teknologioj de plumb-acida baterio kaj superkondensatoro. Ĝi estas duoblafunkcia energiakumulilo kun kaj kapacita karakterizaĵoj kaj bateriaj karakterizaĵoj. Tial, ĝi ne nur plene utiligas la avantaĝojn de superkondensatora tuja potencoŝargado kun granda kapacito, sed ankaŭ plene utiligas la energiajn avantaĝojn de plumb-acidaj baterioj, kiuj povas esti plene ŝargitaj en unu horo. Ĝi havas bonan ŝargan kaj malŝargan rendimenton. Pro la uzo de plumb-karbona teknologio, la rendimento de plumb-karbona baterio estas multe pli bona ol tiu de tradicia plumb-acida baterio, kiu povas esti uzata en novenergiaj veturiloj, kiel hibridaj elektraj veturiloj, elektraj bicikloj kaj aliaj kampoj; ĝi ankaŭ povas esti uzata en la kampo de nova energiakumulilo, kiel ventaenergia generado kaj energiakumulilo.