DKSESS 100KW OFF GRID/HYBRID SVE U JEDNOM SUSTAVU SOLARNE ENERGIJE

Usporedba baterija u sustavu za pohranu energije
Baterijska vrsta pohrane energije je kemijska pohrana energije.Može se podijeliti na olovnu bateriju, litijevu bateriju, nikl-vodikovu bateriju, bateriju s protokom tekućine (vanadijeva baterija), natrijevu sumpornu bateriju, olovno-ugljičnu bateriju itd. prema vrsti odabrane baterije.

1. Olovni akumulator
Olovni akumulatori su koloidni i tekući (tzv. obični olovni akumulator).Ove dvije vrste baterija koriste se prema različitim regijama.Koloidna baterija ima jaku otpornost na hladnoću, a njena radna energetska učinkovitost daleko je bolja nego kod tekuće baterije kada je temperatura ispod 15 °C, a njezina toplinska izolacija je izvrsna.

Koloidna olovno-kiselinska baterija je poboljšanje uobičajene olovno-kiselinske baterije s tekućim elektrolitom.Koloidni elektrolit se koristi za zamjenu elektrolita sumporne kiseline, koji je bolji od obične baterije u pogledu sigurnosti, kapaciteta skladištenja, performansi pražnjenja i vijeka trajanja.Koloidna olovno-kisela baterija usvaja gel elektrolit, a unutra nema slobodne tekućine.Pod istim volumenom, elektrolit ima veliki kapacitet, veliki toplinski kapacitet i snažnu sposobnost rasipanja topline, čime se može izbjeći fenomen toplinskog bježanja uobičajenih baterija;Korozija ploče elektrode je slaba zbog niske koncentracije elektrolita;Koncentracija je ujednačena i nema raslojavanja elektrolita.

Obična olovna baterija je vrsta baterije čija je elektroda uglavnom napravljena od olova i njegovog oksida, a elektrolit je otopina sumporne kiseline.U stanju pražnjenja olovno-kiselinske baterije, glavna komponenta pozitivne elektrode je olovni dioksid, a glavna komponenta negativne elektrode je olovo;U napunjenom stanju, glavne komponente pozitivnih i negativnih elektroda su olovni sulfat.Nominalni napon jednoćelijske olovne baterije je 2,0 V, koja se može isprazniti na 1,5 V i napuniti na 2,4 V;U primjeni, šest jednoćelijskih olovno-kiselinskih baterija često se koriste u seriji kako bi se formirala nominalna olovno-kiselinska baterija od 12 V, kao i 24 V, 36 V, 48 V itd.

Njegove prednosti uglavnom uključuju: sigurno brtvljenje, sustav ispuštanja zraka, jednostavno održavanje, dug radni vijek, stabilnu kvalitetu, visoku pouzdanost i bez održavanja;Nedostatak je što je onečišćenje olovom veliko, a gustoća energije niska (tj. preteška).

2. Litijska baterija
"Litijeva baterija" je vrsta baterije s metalnim litijem ili slitinom litija kao katodnim materijalom i nevodenom otopinom elektrolita.Podijeljen je u dvije kategorije: litij metalna baterija i litij ionska baterija.

Litij metalna baterija općenito koristi mangan dioksid kao katodni materijal, metalni litij ili njegovu leguru metala kao katodni materijal i koristi nevodenu otopinu elektrolita.Litij-ionske baterije općenito koriste metalne okside legure litija kao katodne materijale, grafit kao katodne materijale i nevodene elektrolite.Litij-ionske baterije ne sadrže metalni litij i mogu se ponovno puniti.Litijska baterija koju koristimo za pohranu energije je litij-ionska baterija, koja se naziva "litijeva baterija".

Litijske baterije koje se koriste u sustavu za pohranu energije uglavnom uključuju: litij željezo fosfat bateriju, ternarnu litijsku bateriju i litij manganat bateriju.Jedna baterija ima visok napon, širok raspon radne temperature, visoku specifičnu energiju i učinkovitost te nisku stopu samopražnjenja.Sigurnost i život mogu se poboljšati upotrebom zaštitnih i izjednačujućih krugova.Stoga, s obzirom na prednosti i nedostatke različitih baterija, litijeve baterije postale su prvi izbor za elektrane za pohranu energije zbog relativno zrelog industrijskog lanca, sigurnosti, pouzdanosti i ekološke prihvatljivosti.

Njegove glavne prednosti su: dug radni vijek, visoka gustoća pohrane energije, mala težina i snažna prilagodljivost;Nedostaci su slaba sigurnost, laka eksplozija, visoka cijena i ograničeni uvjeti uporabe.

Litij željezo fosfat
Litij željezo fosfatna baterija odnosi se na litij ionsku bateriju koja koristi litij željezo fosfat kao katodni materijal.Katodni materijali litij-ionskih baterija uglavnom uključuju litij kobalat, litij manganat, litij nikal oksid, ternarne materijale, litij željezo fosfat, itd. Litij kobalat je katodni materijal koji koristi većina litij ionskih baterija.

Litij željezo fosfat kao materijal za litijeve baterije pojavio se tek posljednjih godina.2005. godine u Kini je razvijena litij željezo fosfatna baterija velikog kapaciteta.Njegove sigurnosne performanse i vijek trajanja neusporedivi su s drugim materijalima.Životni ciklus 1C punjenja i pražnjenja doseže 2000 puta.Napon prepunjavanja jedne baterije je 30 V, koja neće izgorjeti i probušiti neće eksplodirati.Litij-ionske baterije velikog kapaciteta izrađene od litij-željezo-fosfatnih katodnih materijala lakše je koristiti u seriji kako bi se zadovoljile potrebe čestog punjenja i pražnjenja električnih vozila.

Litij željezo fosfat je netoksičan, bez zagađenja, siguran, široke nabave sirovina, jeftin, dug život i druge prednosti.To je idealan katodni materijal za novu generaciju litij-ionskih baterija.Litij željezo fosfatna baterija također ima svoje nedostatke.Na primjer, gustoća nabijanja katodnog materijala litij željezo fosfat je mala, a volumen litij željezo fosfat baterije s jednakim kapacitetom je veći od litij ionskih baterija kao što je litij kobalat, tako da nema prednosti u mikro baterijama.

Zbog inherentnih karakteristika litij željeznog fosfata, njegove performanse pri niskim temperaturama su inferiorni u odnosu na druge katodne materijale kao što je litij manganat.Općenito, za jednu ćeliju (imajte na umu da se radi o jednoj ćeliji, a ne o baterijskom paketu), izmjerene performanse baterijskog paketa pri niskim temperaturama mogu biti malo veće,

To je povezano s uvjetima rasipanja topline), njegova stopa zadržavanja kapaciteta je oko 60~70% na 0 ℃, 40~55% na - 10 ℃ i 20~40% na - 20 ℃.Takve performanse na niskim temperaturama očito ne mogu zadovoljiti zahtjeve korištenja napajanja.Trenutno su neki proizvođači poboljšali performanse litij željezo fosfata na niskim temperaturama poboljšanjem sustava elektrolita, poboljšanjem formule pozitivne elektrode, poboljšanjem performansi materijala i poboljšanjem dizajna strukture ćelije.

Ternarna litijska baterija
Ternarna polimerna litijeva baterija odnosi se na litijevu bateriju čiji je katodni materijal litij nikal kobalt manganat (Li (NiCoMn) O2) ternarni katodni materijal.Ternarni kompozitni katodni materijal izrađen je od soli nikla, soli kobalta i soli mangana kao sirovina.Udio nikla, kobalta i mangana u ternarnoj polimer litij bateriji može se prilagoditi prema stvarnim potrebama.Baterija s ternarnim materijalom kao katodom ima visoku sigurnost u usporedbi s litij kobalt baterijom, ali je njen napon prenizak.

Njegove glavne prednosti su: dobre performanse ciklusa;Nedostatak je što je upotreba ograničena.Međutim, zbog pooštravanja domaće politike o ternarnim litijevim baterijama, razvoj ternarnih litijevih baterija ima tendenciju usporavanja.

Litij manganatna baterija
Litij-manganatna baterija jedan je od litij-ionskih katodnih materijala koji više obećavaju.U usporedbi s tradicionalnim katodnim materijalima kao što je litij kobalat, litij manganat ima prednosti bogatih resursa, niske cijene, bez zagađenja, dobre sigurnosti, dobrih performansi množenja itd. To je idealan katodni materijal za električne baterije.Međutim, njegov loš učinak ciklusa i elektrokemijska stabilnost uvelike ograničavaju njegovu industrijalizaciju.Litijev manganat uglavnom uključuje spinel litij manganat i slojeviti litij manganat.Spinel litij manganat ima stabilnu strukturu i lako se realizira u industrijskoj proizvodnji.Svi današnji tržišni proizvodi imaju ovu strukturu.Spinel litij manganat pripada kubičnom kristalnom sustavu, prostornoj grupi Fd3m, a teorijski specifični kapacitet je 148mAh/g.Zbog trodimenzionalne tunelske strukture, litijevi ioni mogu se reverzibilno odvojiti od spinelne rešetke bez izazivanja kolapsa strukture, tako da ima izvrsne performanse povećanja i stabilnost.

3. NiMH baterija
NiMH baterija je vrsta baterije s dobrim performansama.Pozitivna aktivna tvar nikl-vodikove baterije je Ni (OH) 2 (nazvana NiO elektroda), negativna aktivna tvar je metalni hidrid, također nazvana legura za pohranu vodika (nazvana elektroda za pohranjivanje vodika), a elektrolit je 6mol/L otopina kalijevog hidroksida .

Nikal-metal-hidridna baterija dijeli se na visokonaponsku nikal-metal-hidridnu bateriju i niskonaponsku nikal-metal-hidridnu bateriju.

Niskonaponska nikal-metal-hidridna baterija ima sljedeće karakteristike: (1) napon baterije je 1,2~1,3 V, što je ekvivalentno nikal-kadmijevoj bateriji;(2) Visoka gustoća energije, više od 1,5 puta veća od gustoće nikal-kadmijeve baterije;(3) Brzo punjenje i pražnjenje, dobre performanse pri niskim temperaturama;(4) Mogućnost brtvljenja, jaka otpornost na prekomjerno punjenje i pražnjenje;(5) Nema stvaranja dendritičnih kristala, što može spriječiti kratki spoj u bateriji;(6) Sigurno i pouzdano, bez zagađenja okoliša, bez efekta pamćenja itd.

Visokonaponska nikl vodikova baterija ima sljedeće karakteristike: (1) Velika pouzdanost.Ima dobru zaštitu od prekomjernog pražnjenja i punjenja, može izdržati visoku stopu pražnjenja i nema stvaranja dendrita.Ima dobra specifična svojstva.Njegov specifični maseni kapacitet je 60 A · h/kg, što je 5 puta više od nikal-kadmijeve baterije.(2) Dug vijek trajanja, do tisuće puta.(3) Potpuno zatvoren, manje održavanja.(4) Performanse na niskim temperaturama su izvrsne, a kapacitet se ne mijenja značajno na - 10 ℃.

Glavne prednosti NiMH baterije su: visoka gustoća energije, brza brzina punjenja i pražnjenja, mala težina, dug radni vijek, nema zagađenja okoliša;Nedostaci su blagi učinak pamćenja, više problema s upravljanjem i jednostavno formiranje jednog separatora baterije.

4. Protočna ćelija
Liquid flow baterija je nova vrsta baterije.Liquid flow baterija je baterija visokih performansi koja koristi pozitivni i negativni elektrolit za odvajanje i odvojeno kruženje.Ima karakteristike visokog kapaciteta, širokog područja primjene (okoliš) i dugog vijeka trajanja.Trenutno je to novi energetski proizvod.

Protočna baterija općenito se koristi u sustavu elektrane za skladištenje energije, koji se sastoji od jedinice dimnjaka, otopine elektrolita i jedinice za skladištenje i opskrbu otopinom elektrolita, jedinice za kontrolu i upravljanje itd. Jezgra se sastoji od dimnjaka i (spon je sastoji se od desetaka ćelija za reakciju redukcije oksidacije) i jedne ćelije za punjenje i pražnjenje u skladu sa specifičnim zahtjevima u nizu, a njegova je struktura slična onoj sklopa gorivih ćelija.

Vanadijska protočna baterija nova je vrsta opreme za skladištenje energije i energije.Ne samo da se može koristiti kao pomoćni uređaj za pohranjivanje energije za procese proizvodnje solarne i vjetroelektrane, već se također može koristiti za smanjenje vršnih opterećenja električne mreže kako bi se poboljšala stabilnost električne mreže i osigurala sigurnost električne mreže.Njegove glavne prednosti su: fleksibilan raspored, dug životni ciklus, brzo vrijeme odziva i nema štetnih emisija;Nedostatak je što gustoća energije jako varira.

5. Natrij sumporna baterija
Natrijev sumporni akumulator sastoji se od pozitivnog pola, negativnog pola, elektrolita, dijafragme i školjke.Za razliku od običnih sekundarnih baterija (olovne baterije, nikal-kadmijeve baterije, itd.), natrijev sumporni akumulator sastoji se od rastaljene elektrode i krutog elektrolita.Aktivna tvar negativnog pola je rastaljeni metal natrij, a aktivna tvar pozitivnog pola je tekući sumpor i rastaljeni natrijev polisulfid.Sekundarna baterija s metalnim natrijem kao negativnom elektrodom, sumporom kao pozitivnom elektrodom i keramičkom cijevi kao separatorom elektrolita.Pod određenim radnim stupnjem, ioni natrija mogu reverzibilno reagirati sa sumporom kroz membranu elektrolita da bi se oslobodila i pohranila energija.

Kao nova vrsta kemijskog izvora energije, ova vrsta baterije je uvelike razvijena otkako je nastala.Natrijeva sumporna baterija je male veličine, velikog kapaciteta, dugog vijeka trajanja i visoke učinkovitosti.Naširoko se koristi u pohrani električne energije kao što je vršno brijanje i punjenje doline, napajanje u hitnim slučajevima i proizvodnja energije vjetra.

Njegove glavne prednosti su sljedeće: 1) Ima veću specifičnu energiju (tj. efektivnu električnu energiju po jedinici mase ili jedinici volumena baterije).Njegova teoretska specifična energija je 760Wh/Kg, što je zapravo premašilo 150Wh/Kg, 3-4 puta više od olovne baterije.2) U isto vrijeme, može se prazniti velikom strujom i velikom snagom.Njegova gustoća struje pražnjenja općenito može doseći 200-300 mA/cm2, i može osloboditi 3 puta više od svoje inherentne energije u trenutku;3) Visoka učinkovitost punjenja i pražnjenja.

Natrijev sumporni akumulator također ima nedostatke.Njegova radna temperatura je 300-350 ℃, tako da je bateriju potrebno zagrijati i održavati toplom tijekom rada.Međutim, ovaj se problem može učinkovito riješiti korištenjem tehnologije vakuumske toplinske izolacije visokih performansi.

6. Olovna karbonska baterija
Olovno-karbonska baterija vrsta je kapacitivne olovno-kiselinske baterije, koja je tehnologija razvijena iz tradicionalne olovno-kiselinske baterije.Može značajno produžiti vijek trajanja olovnih baterija dodavanjem aktivnog ugljena na negativni pol baterije.

Olovno-karbonska baterija nova je vrsta super baterije koja kombinira olovno-kiselinsku bateriju i super kondenzator: ne samo da daje prednost prednostima trenutnog punjenja velikog kapaciteta super kondenzatora, već također daje prednost specifičnoj energiji prednost olovnog akumulatora i ima vrlo dobre performanse punjenja i pražnjenja - može se potpuno napuniti za 90 minuta (ako se olovni akumulator puni i prazni na ovaj način, životni vijek mu je kraći od 30 puta).Štoviše, zbog dodatka ugljika (grafena), spriječen je fenomen sulfatizacije negativne elektrode, čime se poboljšava faktor kvara baterije u prošlosti i produljuje vijek trajanja baterije.

Olovno-ugljična baterija je mješavina asimetričnog superkondenzatora i olovno-kiselinske baterije u obliku unutarnje paralelne veze.Kao nova vrsta super baterije, olovno ugljična baterija je kombinacija tehnologija olovne baterije i superkondenzatora.To je baterija s dvostrukom funkcijom za pohranu energije s kapacitivnim karakteristikama i karakteristikama baterije.Stoga, ne samo da daje punu prednost prednostima trenutnog punjenja superkondenzatorom s velikim kapacitetom, već također daje punu prednost energetskim prednostima olovnih baterija, koje se mogu u potpunosti napuniti za sat vremena.Ima dobre performanse punjenja i pražnjenja.Zbog upotrebe olovno-ugljične tehnologije, izvedba olovno-ugljične baterije daleko je bolja od one tradicionalne olovno-kiselinske baterije, koja se može koristiti u novim energetskim vozilima, kao što su hibridna električna vozila, električni bicikli i druga polja;Također se može koristiti u području novog skladištenja energije, kao što je proizvodnja energije vjetra i skladištenje energije.