DKSESS 100 КВТ АВТОНОМНАЯ/ГИБРИДНАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГОСИСТЕМА «ВСЕ В ОДНОМ»

Сравнение аккумуляторов в системе хранения энергии
Энергетический аккумулятор типа батареи представляет собой химическое хранилище энергии.Его можно разделить на свинцово-кислотные, литиевые, никель-водородные, жидкостные (ванадиевые), натриево-серные, свинцово-углеродные и т. д. в зависимости от выбранного типа аккумулятора.

1. Свинцово-кислотный аккумулятор.
Свинцово-кислотные аккумуляторы бывают коллоидные и жидкие (так называемые обычные свинцово-кислотные аккумуляторы).Эти два типа батарей используются в разных регионах.Коллоидная батарея обладает сильной морозостойкостью, ее рабочая энергоэффективность намного выше, чем у жидкостной батареи при температуре ниже 15 ° C, а ее теплоизоляционные характеристики превосходны.

Коллоидная свинцово-кислотная батарея представляет собой усовершенствованную версию обычной свинцово-кислотной батареи с жидким электролитом.Коллоидный электролит используется для замены электролита серной кислоты, который превосходит обычную батарею с точки зрения безопасности, емкости хранения, производительности разряда и срока службы.В коллоидной свинцово-кислотной батарее используется гелевый электролит, внутри которого нет свободной жидкости.При том же объеме электролит имеет большую емкость, большую теплоемкость и сильную способность рассеивания тепла, что позволяет избежать явления термического разгона, свойственного обычным батареям;Коррозия электродной пластины слабая из-за низкой концентрации электролита;Концентрация однородная, расслоение электролитов отсутствует.

Обычная свинцово-кислотная батарея — это разновидность батареи, электрод которой в основном состоит из свинца и его оксида, а электролитом является раствор серной кислоты.В разряженном состоянии свинцово-кислотной батареи основным компонентом положительного электрода является диоксид свинца, а основным компонентом отрицательного электрода – свинец;В состоянии зарядки основными компонентами положительных и отрицательных электродов являются сульфат свинца.Номинальное напряжение одноэлементной свинцово-кислотной батареи составляет 2,0 В, которую можно разряжать до 1,5 В и заряжать до 2,4 В;При применении шесть одноэлементных свинцово-кислотных батарей часто используются последовательно, образуя свинцово-кислотную батарею с номинальным напряжением 12 В, а также 24 В, 36 В, 48 В и т. Д.

К его преимуществам в основном относятся: безопасное уплотнение, система выпуска воздуха, простота обслуживания, длительный срок службы, стабильное качество, высокая надежность и отсутствие необходимости в обслуживании;Недостатком является то, что загрязнение свинцом велико, а плотность энергии низкая (то есть слишком тяжелая).

2. Литиевая батарея
«Литиевая батарея» — это разновидность батареи с металлическим литием или литиевым сплавом в качестве катодного материала и неводным раствором электролита.Он разделен на две категории: литий-металлический аккумулятор и литий-ионный аккумулятор.

Литий-металлическая батарея обычно использует диоксид марганца в качестве катодного материала, металлический литий или его металлический сплав в качестве катодного материала и неводный раствор электролита.В литий-ионных батареях обычно используются оксиды металлов из литиевых сплавов в качестве катодных материалов, графит в качестве катодных материалов и неводные электролиты.Литий-ионные аккумуляторы не содержат металлического лития и могут перезаряжаться.Литиевая батарея, которую мы используем для хранения энергии, представляет собой литий-ионную батарею, называемую «литиевой батареей».

Литиевые батареи, используемые в системе хранения энергии, в основном включают в себя: литий-железо-фосфатные батареи, тройные литиевые батареи и литий-манганатные батареи.Одиночная батарея имеет высокое напряжение, широкий диапазон рабочих температур, высокую удельную энергию и эффективность, а также низкую скорость саморазряда.Безопасность и срок службы можно повысить, используя схемы защиты и выравнивания.Поэтому, учитывая преимущества и недостатки различных аккумуляторов, литиевые аккумуляторы стали первым выбором для электростанций, аккумулирующих энергию, благодаря их относительно развитой производственной цепочке, безопасности, надежности и экологичности.

Его основными преимуществами являются: длительный срок службы, высокая плотность хранения энергии, легкий вес и высокая адаптируемость;Недостатками являются низкая безопасность, легкий взрыв, высокая стоимость и ограниченные условия использования.

Литий-железо-фосфат
Литий-железо-фосфатная батарея представляет собой литий-ионную батарею, в которой в качестве катодного материала используется литий-железо-фосфат.Катодные материалы литий-ионных аккумуляторов в основном включают кобалат лития, манганат лития, оксид лития-никеля, тройные материалы, фосфат лития-железа и т. д. Кобальт лития является катодным материалом, используемым в большинстве литий-ионных аккумуляторов.

Литий-железо-фосфатный материал как материал для литиевых аккумуляторов появился только в последние годы.В 2005 году в Китае была разработана литий-железо-фосфатная батарея большой емкости.Его показатели безопасности и срок службы несравнимы с другими материалами.Срок службы цикла зарядки и разрядки 1С достигает 2000 раз.Напряжение перезаряда одной батареи составляет 30 В, которая не сгорит и не взорвется при проколе.Литий-ионные батареи большой емкости, изготовленные из литий-железо-фосфатных катодных материалов, легче использовать последовательно для удовлетворения потребностей в частой зарядке и разрядке электромобилей.

Литий-железофосфат нетоксичен, не загрязняет окружающую среду, безопасен, широко используется в качестве сырья, дешев, имеет длительный срок службы и другие преимущества.Это идеальный катодный материал для литий-ионных аккумуляторов нового поколения.Литий-железо-фосфатный аккумулятор также имеет свои недостатки.Например, плотность трамбовки катодного материала из литий-железо-фосфатного материала невелика, а объем литий-железо-фосфатной батареи равной емкости больше, чем у литий-ионных батарей, таких как литий-кобалат, поэтому он не имеет преимуществ в микробатареях.

Из-за свойственных литий-железофосфату характеристик его низкотемпературные характеристики уступают другим катодным материалам, таким как манганат лития.В общем, для одного элемента (обратите внимание, что это один элемент, а не аккумуляторный блок) измеренные низкотемпературные характеристики аккумуляторного блока могут быть немного выше,

Это связано с условиями рассеивания тепла), коэффициент сохранения мощности составляет около 60–70% при 0 ℃, 40–55% при - 10 ℃ и 20–40% при - 20 ℃.Очевидно, что такие низкотемпературные характеристики не могут удовлетворить требования к использованию источника питания.В настоящее время некоторые производители улучшили низкотемпературные характеристики литий-железо-фосфата за счет улучшения электролитной системы, улучшения формулы положительного электрода, улучшения характеристик материала и улучшения конструкции ячейки.

Тройная литиевая батарея
Трехкомпонентная полимерная литиевая батарея представляет собой литиевую батарею, катодным материалом которой является тройной катодный материал литий-никель-кобальт-манганат (Li (NiCoMn) O2).Тройной композитный катодный материал изготовлен из соли никеля, соли кобальта и соли марганца в качестве сырья.Пропорции никеля, кобальта и марганца в литиевой батарее с тройным полимером можно регулировать в соответствии с фактическими потребностями.Батарея с тройным материалом в качестве катода имеет более высокую безопасность по сравнению с литий-кобальтовой батареей, но ее напряжение слишком низкое.

Его основными преимуществами являются: хорошая производительность цикла;Недостаток – ограниченность использования.Однако из-за ужесточения внутренней политики в отношении тройных литиевых батарей развитие тройных литиевых батарей имеет тенденцию замедляться.

Литий-манганатный аккумулятор
Литий-манганатный аккумулятор является одним из наиболее перспективных литий-ионных катодных материалов.По сравнению с традиционными катодными материалами, такими как кобалат лития, манганат лития обладает преимуществами богатых ресурсов, низкой стоимости, отсутствия загрязнения, хорошей безопасности, хороших характеристик умножения и т. д. Это идеальный катодный материал для силовых батарей.Однако его плохая цикличность и электрохимическая стабильность сильно ограничивают его индустриализацию.Манганат лития в основном включает манганат лития шпинели и слоистый манганат лития.Манганат лития шпинели имеет стабильную структуру и легко реализуется в промышленном производстве.Все сегодняшние рыночные продукты представляют собой эту структуру.Манганат лития шпинели принадлежит к кубической кристаллической системе, пространственной группе Fd3m, а теоретическая удельная емкость составляет 148 мАч/г.Благодаря трехмерной туннельной структуре ионы лития могут обратимо высвобождаться из решетки шпинели, не вызывая разрушения структуры, что обеспечивает превосходные характеристики увеличения и стабильность.

3. NiMH аккумулятор.
NiMH аккумулятор — это аккумулятор с хорошей производительностью.Положительным активным веществом никель-гидридной батареи является Ni (OH) 2 (называемый электродом NiO), отрицательным активным веществом является гидрид металла, также называемый сплавом для хранения водорода (называемым электродом для хранения водорода), а электролитом является раствор гидроксида калия с концентрацией 6 моль/л. .

Никель-металлогидридный аккумулятор делится на высоковольтный никель-металлогидридный аккумулятор и низковольтный никель-металлогидридный аккумулятор.

Никель-металлогидридный аккумулятор низкого напряжения имеет следующие характеристики: (1) Напряжение аккумулятора составляет 1,2–1,3 В, что эквивалентно никель-кадмиевому аккумулятору;(2) Высокая плотность энергии, более чем в 1,5 раза превышающая плотность никель-кадмиевого аккумулятора;(3) Быстрая зарядка и разрядка, хорошие характеристики при низких температурах;(4) Пломбируемая, сильная устойчивость к перезарядке и разрядке;(5) Отсутствие образования дендритных кристаллов, что может предотвратить короткое замыкание в батарее;(6) Безопасно и надежно, не загрязняет окружающую среду, не имеет эффекта памяти и т. д.

Высоковольтная никель-водородная батарея имеет следующие характеристики: (1) Высокая надежность.Он имеет хорошую защиту от переразряда и перезаряда, может выдерживать высокую скорость разряда и не имеет образования дендритов.Имеет хорошие специфические свойства.Его удельная массовая емкость составляет 60 А·ч/кг, что в 5 раз больше, чем у никель-кадмиевого аккумулятора.(2) Длительный срок службы, до тысяч раз.(3) Полностью герметичен, требует меньшего обслуживания.(4) Отличные характеристики при низких температурах, емкость существенно не меняется при температуре - 10 ℃.

Основными преимуществами NiMH аккумуляторов являются: высокая плотность энергии, быстрая скорость зарядки и разрядки, малый вес, длительный срок службы, отсутствие загрязнения окружающей среды;Недостатками являются небольшой эффект памяти, больше проблем с управлением и простота плавления одиночного сепаратора батареи.

4. Проточная ячейка
Жидкостный аккумулятор — это новый тип аккумулятора.Жидкостная батарея представляет собой высокопроизводительную батарею, в которой используется положительный и отрицательный электролит для разделения и циркуляции по отдельности.Он обладает характеристиками высокой производительности, широкой области применения (окружающей среды) и длительным сроком службы.В настоящее время это новый энергетический продукт.

Проточная жидкостная батарея обычно используется в системе аккумулирующей электростанции, которая состоит из блока батареи, блока хранения и подачи раствора электролита, блока контроля и управления и т. д. Ядро состоит из батареи и (батарея состоит из десятков ячеек для реакции окисления-восстановления) и одной ячейки для последовательной зарядки и разрядки в соответствии с конкретными требованиями, а его структура аналогична структуре батареи топливных элементов.

Ванадиевая проточная батарея — это новый тип оборудования для хранения и хранения энергии.Его можно не только использовать в качестве вспомогательного накопителя энергии для процессов выработки солнечной и ветровой энергии, но также можно использовать для снижения пиковой нагрузки электросети, чтобы улучшить стабильность электросети и обеспечить ее безопасность.Его основными преимуществами являются: гибкая компоновка, длительный срок службы, быстрое время отклика и отсутствие вредных выбросов;Недостатком является то, что плотность энергии сильно варьируется.

5. Серно-натриевая батарея.
Натриево-серная батарея состоит из положительного и отрицательного полюсов, электролита, диафрагмы и корпуса.В отличие от обычных аккумуляторных батарей (свинцово-кислотных, никель-кадмиевых и т. д.), натриево-серная батарея состоит из расплавленного электрода и твердого электролита.Активным веществом отрицательного полюса является расплавленный металлический натрий, а активным веществом положительного полюса – жидкая сера и расплавленный полисульфид натрия.Аккумуляторная батарея с металлическим натрием в качестве отрицательного электрода, серой в качестве положительного электрода и керамической трубкой в ​​качестве сепаратора электролита.При определенной рабочей степени ионы натрия могут обратимо реагировать с серой через мембрану электролита, образуя выделение и накопление энергии.

Являясь новым типом химического источника энергии, этот тип батарей получил широкое развитие с момента своего появления.Натриево-серная батарея имеет небольшой размер, большую емкость, длительный срок службы и высокую эффективность.Он широко используется в хранении электроэнергии, например, при пиковых нагрузках и заполнении впадин, аварийном электроснабжении и выработке энергии ветра.

Его основные преимущества заключаются в следующем: 1) Он имеет более высокую удельную энергию (т. е. эффективную электрическую энергию на единицу массы или единицы объема батареи).Его теоретическая удельная энергия составляет 760 Втч/кг, что фактически превышает 150 Втч/кг, что в 3-4 раза больше, чем у свинцово-кислотной батареи.2) В то же время он может разряжаться большим током и высокой мощностью.Его плотность тока разряда обычно может достигать 200-300 мА/см2, и он может мгновенно высвободить в 3 раза больше собственной энергии;3) Высокая эффективность зарядки и разрядки.

Серно-натриевая батарея имеет и недостатки.Его рабочая температура составляет 300-350 ℃, поэтому во время работы батарею необходимо нагревать и поддерживать в тепле.Однако эту проблему можно эффективно решить, используя высокоэффективную технологию вакуумной теплоизоляции.

6. Свинцово-угольный аккумулятор.
Свинцово-углеродный аккумулятор — это разновидность емкостного свинцово-кислотного аккумулятора, технология которого возникла на основе традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов.Можно значительно продлить срок службы свинцово-кислотной батареи, добавив активный уголь к отрицательному полюсу батареи.

Свинцово-углеродный аккумулятор — это новый тип супербатареи, который сочетает в себе свинцово-кислотный аккумулятор и суперконденсатор: он не только раскрывает преимущества мгновенной зарядки суперконденсатора большой емкости, но также дает возможность использовать удельную энергию. Преимущество свинцово-кислотного аккумулятора и его очень хорошие характеристики зарядки и разрядки - его можно полностью зарядить за 90 минут (если свинцово-кислотный аккумулятор заряжается и разряжается таким образом, его срок службы составляет менее 30 раз).Более того, за счет добавления углерода (графена) предотвращается явление сульфатации отрицательного электрода, что повышает коэффициент выхода из строя батареи в прошлом и продлевает срок ее службы.

Свинцово-угольная батарея представляет собой смесь асимметричного суперконденсатора и свинцово-кислотной батареи в форме внутреннего параллельного соединения.Являясь новым типом супербатареи, свинцово-углеродная батарея представляет собой комбинацию технологий свинцово-кислотной батареи и суперконденсатора.Это аккумуляторная батарея двойного назначения, имеющая как емкостные, так и аккумуляторные характеристики.Таким образом, он не только в полной мере раскрывает преимущества мгновенной зарядки суперконденсатора большой емкости, но также в полной мере раскрывает энергетические преимущества свинцово-кислотных аккумуляторов, которые можно полностью зарядить за час.Он имеет хорошие характеристики зарядки и разрядки.Благодаря использованию свинцово-углеродной технологии производительность свинцово-углеродной батареи намного превосходит производительность традиционной свинцово-кислотной батареи, которую можно использовать в транспортных средствах с новой энергией, таких как гибридные электромобили, электрические велосипеды и другие области;Его также можно использовать в области нового хранения энергии, например, в производстве энергии ветра и хранении энергии.