DKSESS 100KW OFF GRID/HYBRID ALL IN ONE СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Сравнение аккумуляторов в системе накопления энергии
Аккумуляторный тип накопителя энергии является химическим накопителем энергии.Их можно разделить на свинцово-кислотные батареи, литиевые батареи, никель-водородные батареи, жидкостные батареи (ванадиевые батареи), натриево-серные батареи, свинцово-угольные батареи и т. д. в зависимости от типа выбранной батареи.

1. Свинцово-кислотный аккумулятор
Свинцово-кислотные аккумуляторы бывают коллоидные и жидкостные (так называемые обычные свинцово-кислотные аккумуляторы).Эти два типа батарей используются в разных регионах.Коллоидная батарея обладает высокой морозостойкостью, и ее эффективность использования энергии намного выше, чем у жидкостной батареи, когда температура ниже 15 ° C, а ее теплоизоляционные характеристики превосходны.

Коллоидная свинцово-кислотная батарея является усовершенствованием обычной свинцово-кислотной батареи с жидким электролитом.Коллоидный электролит используется для замены сернокислотного электролита, который лучше, чем обычная батарея, с точки зрения безопасности, емкости, производительности разряда и срока службы.В коллоидных свинцово-кислотных батареях используется гелевый электролит, внутри нет свободной жидкости.При том же объеме электролит имеет большую емкость, большую теплоемкость и сильную способность рассеивания тепла, что позволяет избежать теплового разгона обычных батарей;Коррозия электродной пластины слабая из-за низкой концентрации электролита;Концентрация равномерная, расслоения электролита нет.

Обычная свинцово-кислотная батарея представляет собой тип батареи, электрод которой в основном изготовлен из свинца и его оксида, а электролит представляет собой раствор серной кислоты.В состоянии разрядки свинцово-кислотного аккумулятора основным компонентом положительного электрода является диоксид свинца, а основным компонентом отрицательного электрода является 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;В приложении шесть одноэлементных свинцово-кислотных аккумуляторов часто используются последовательно, чтобы сформировать свинцово-кислотный аккумулятор с номинальным напряжением 12 В, а также 24 В, 36 В, 48 В и т. Д.

Его преимущества в основном включают в себя: безопасное уплотнение, систему выпуска воздуха, простоту обслуживания, длительный срок службы, стабильное качество, высокую надежность и отсутствие обслуживания;Недостатком является то, что загрязнение свинцом большое, а плотность энергии низкая (то есть слишком тяжелая).

2. Литиевая батарея
«Литиевая батарея» представляет собой тип батареи с металлическим литием или литиевым сплавом в качестве материала катода и неводным раствором электролита.Он делится на две категории: литий-металлический аккумулятор и ионно-литиевый аккумулятор.

Литий-металлический аккумулятор обычно использует диоксид марганца в качестве катодного материала, металлический литий или его легированный металл в качестве катодного материала и использует неводный раствор электролита.Литий-ионные батареи обычно используют оксиды металлов из литиевого сплава 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 ионно-литиевую батарею, называемую «литиевой батареей».

Литиевые батареи, используемые в системе накопления энергии, в основном включают: литий-железо-фосфатную батарею, тройную литиевую батарею и литий-марганатную батарею.Одиночная батарея имеет высокое напряжение, широкий диапазон рабочих температур, высокую удельную энергию и КПД, а также низкую скорость саморазряда.Безопасность и срок службы можно повысить, используя схемы защиты и выравнивания.Поэтому, учитывая преимущества и недостатки различных батарей, литиевые батареи стали первым выбором для электростанций с накоплением энергии из-за их относительно зрелой производственной цепочки, безопасности, надежности и экологичности.

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

Фосфат лития железа
Литий-железо-фосфатная батарея относится к литий-ионным батареям, в которых в качестве материала катода используется литий-железо-фосфат.Катодные материалы ионно-литиевых аккумуляторов в основном включают кобальт лития, манганат лития, оксид лития-никеля, тройные материалы, фосфат лития-железа и т. д. Кобальт лития является катодным материалом, используемым в большинстве ионно-литиевых аккумуляторов.

Фосфат лития-железа в качестве материала для литиевых батарей появился только в последние годы.В 2005 году в Китае была разработана литий-железо-фосфатная батарея большой емкости.Его характеристики безопасности и срок службы несравнимы с другими материалами.Ресурс цикла зарядки и разрядки 1С достигает 2000 раз.Напряжение перезарядки одной батареи составляет 30 В, которая не сгорит и не взорвется при проколе.Литий-ионные аккумуляторы большой емкости, изготовленные из катодных материалов из литий-железо-фосфата, легче использовать последовательно для удовлетворения потребностей в частой зарядке и разрядке электромобилей.

Фосфат лития-железа нетоксичен, не загрязняет окружающую среду, безопасен, широко распространен в сырье, дешев, долговечен и обладает другими преимуществами.Это идеальный катодный материал для литий-ионных аккумуляторов нового поколения.Литий-железо-фосфатный аккумулятор также имеет свои недостатки.Например, плотность уплотнения катодного материала из литий-железо-фосфата мала, а объем литий-железо-фосфатной батареи с равной емкостью больше, чем у литий-ионных батарей, таких как кобальт лития, поэтому у них нет преимуществ в микробатареях.

Из-за присущих фосфату лития-железа характеристик его низкотемпературные характеристики уступают другим катодным материалам, таким как манганат лития.В целом, для одного элемента (обратите внимание, что это один элемент, а не аккумуляторная батарея) измеренные низкотемпературные характеристики аккумуляторной батареи могут быть немного выше,

Это связано с условиями отвода тепла), скорость сохранения емкости составляет около 60~70% при 0 ℃, 40~55% при -10 ℃ и 20~40% при -20 ℃.Очевидно, что такие низкотемпературные характеристики не могут соответствовать требованиям к источникам питания.В настоящее время некоторые производители улучшили низкотемпературные характеристики фосфата лития-железа за счет улучшения электролитной системы, улучшения формулы положительного электрода, улучшения характеристик материала и улучшения конструкции ячейки.

Тройная литиевая батарея
Тройная полимерная литиевая батарея относится к литиевой батарее, катодным материалом которой является тройной катодный материал из манганата лития, никеля, кобальта (Li (NiCoMn) O2).Тройной композитный катодный материал изготовлен из соли никеля, соли кобальта и соли марганца в качестве сырья.Долю никеля, кобальта и марганца в тройной полимерной литиевой батарее 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 основные преимущества: хорошая цикличность;Недостатком является то, что использование ограничено.Однако из-за ужесточения внутренней политики в отношении тройных литиевых батарей развитие тройных литиевых батарей имеет тенденцию к замедлению.

Литий-манганатная батарея
Литий-манганатная батарея является одним из наиболее перспективных литий-ионных катодных материалов.По сравнению с традиционными катодными материалами, такими как кобальт лития, манганат лития обладает преимуществами богатых ресурсов, низкой стоимости, отсутствия загрязнения, хорошей безопасности, хороших характеристик размножения и т. Д. Это идеальный катодный материал для силовых батарей.Однако его плохие циклические характеристики и электрохимическая стабильность сильно ограничивают его индустриализацию.Манганат лития в основном включает шпинель манганат лития и слоистый манганат лития.Шпинель манганат лития имеет стабильную структуру и легко реализуема в промышленном производстве.Сегодняшние рыночные продукты представляют собой всю эту структуру.Манганат лития шпинели принадлежит к кубической кристаллической системе, пространственной группе Fd3m, а теоретическая удельная емкость составляет 148 мАч/г.Из-за трехмерной туннельной структуры ионы лития могут быть обратимо удалены из решетки шпинели, не вызывая коллапса структуры, поэтому он имеет отличные характеристики увеличения и стабильность.

3. Никель-металлгидридный аккумулятор
Аккумулятор NiMH - это аккумулятор с хорошими характеристиками.Положительным активным веществом никель-водородной батареи является Ni (OH) 2 (называемый электродом NiO), отрицательным активным веществом является гидрид металла, также называемый сплавом для хранения водорода (называемый электродом для хранения водорода), а электролитом является раствор гидроксида калия с концентрацией 6 моль/л.

Никель-металлогидридные батареи делятся на никель-металлогидридные батареи высокого напряжения и никель-металлогидридные батареи низкого напряжения.

Низковольтная никель-металлогидридная батарея имеет следующие характеристики: (1) напряжение батареи составляет 1,2~1,3 В, что эквивалентно никель-кадмиевой батарее;(2) Высокая плотность энергии, более чем в 1,5 раза выше, чем у никель-кадмиевой батареи;(3) Быстрая зарядка и разрядка, хорошие характеристики при низких температурах;(4) Герметичный, сильное сопротивление перезарядке и разрядке;(5) Отсутствие генерации дендритных кристаллов, что может предотвратить короткое замыкание в батарее;(6) Безопасность и надежность, отсутствие загрязнения окружающей среды, отсутствие эффекта памяти и т. д.

Никель-водородная батарея высокого напряжения имеет следующие характеристики: (1) Высокая надежность.Он имеет хорошую защиту от переразряда и перезаряда, может выдерживать высокую скорость разряда заряда и не имеет образования дендритов.Обладает хорошими специфическими свойствами.Его удельная массовая емкость составляет 60 А·ч/кг, что в 5 раз больше, чем у никель-кадмиевого аккумулятора.(2) Длительный срок службы, до тысячи раз.(3) Полностью герметичный, меньше обслуживания.(4) Отличные характеристики при низких температурах, а емкость существенно не меняется при -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 легкое плавление сепаратора с одной батареей.

4. Проточная ячейка
Жидкостная батарея — это новый тип батареи.Жидкостная проточная батарея — это высокоэффективная батарея, в которой положительный и отрицательный электролит используются для разделения и циркуляции по отдельности.Он обладает такими характеристиками, как высокая производительность, широкая область применения (окружающая среда) и длительный срок службы.В настоящее время это новый энергетический продукт.

Жидкостная проточная батарея обычно используется в системе энергоаккумулирующей электростанции, которая состоит из блока батареи, блока хранения и подачи раствора электролита и раствора электролита, блока контроля и управления и т. Д. Ядро состоит из блока и (блок состоит из десятков ячеек для окислительно-восстановительной реакции) и одного элемента для последовательной зарядки и разрядки в соответствии с конкретными требованиями, а его структура аналогична блоку топливных элементов.

Ванадиевая проточная батарея - это новый тип оборудования для накопления энергии и накопления энергии.Его можно использовать не только в качестве вспомогательного накопителя энергии для процессов выработки солнечной и ветровой энергии, но также для сглаживания пиковых нагрузок энергосистемы для повышения стабильности энергосистемы и обеспечения ее безопасности.Его основными преимуществами являются: гибкая компоновка, длительный срок службы, быстрое время отклика и отсутствие вредных выбросов;Недостатком является то, что плотность энергии сильно различается.

5. Натриево-серная батарея
Натриево-серная батарея состоит из положительного полюса, отрицательного полюса, электролита, диафрагмы и корпуса.В отличие от обычных вторичных 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.Вторичная батарея с металлическим натрием в качестве отрицательного электрода, серой в качестве положительного электрода и керамической трубкой в ​​качестве сепаратора электролита.При определенном рабочем градусе ионы натрия могут обратимо реагировать с серой через мембрану электролита с выделением и накоплением энергии.

Как новый тип химического источника энергии, этот тип батареи был значительно развит с момента его появления.Натриево-серная батарея имеет небольшие размеры, большую емкость, долгий срок службы и высокую эффективность.Он широко используется в накопителях электроэнергии, таких как пиковое бритье и заполнение впадин, аварийное электроснабжение и производство энергии ветра.

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

У натрий-серной батареи есть и недостатки.Его рабочая температура составляет 300-350 ℃, поэтому аккумулятор необходимо нагревать и поддерживать в тепле во время работы.Однако эта проблема может быть эффективно решена за счет использования высокоэффективной технологии вакуумной теплоизоляции.

6. Свинцово-угольная батарея
Свинцово-угольная батарея представляет собой разновидность емкостной свинцово-кислотной батареи, которая представляет собой технологию, разработанную на основе традиционной свинцово-кислотной батареи.Это может значительно увеличить срок службы свинцово-кислотной батареи, добавив активированный уголь к отрицательному полюсу батареи.

Свинцово-углеродная батарея — это новый тип супербатареи, который сочетает в себе свинцово-кислотную батарею и суперконденсатор: он не только раскрывает преимущества мгновенной зарядки большой емкости суперконденсатора, но также дает преимущество в удельном энергетическом преимуществе свинцово-кислотной батареи и имеет очень хорошие характеристики зарядки и разрядки — ее можно полностью зарядить за 90 минут (если свинцово-кислотную батарею заряжать и разряжать таким образом, ее срок службы составляет менее 30 раз).Более того, за счет добавления углерода (графена) предотвращается явление сульфатации отрицательного электрода, что улучшает коэффициент отказа батареи в прошлом и продлевает срок службы батареи.

Свинцово-угольная батарея представляет собой смесь асимметричного суперконденсатора и свинцово-кислотной батареи в виде внутреннего параллельного соединения.Являясь новым типом супербатарей, свинцово-угольные аккумуляторы представляют собой комбинацию технологий свинцово-кислотных аккумуляторов и суперконденсаторов.Это аккумуляторная батарея двойной функции с емкостными характеристиками и характеристиками батареи.Таким образом, он не только полностью раскрывает преимущества мгновенной зарядки суперконденсаторов большой емкости, но также полностью 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-угольных аккумуляторов намного выше, чем у традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов, которые можно использовать в транспортных средствах с новой энергией, таких как гибридные электромобили, электрические велосипеды и другие области;Его также можно использовать в области хранения новой энергии, такой как производство энергии ветра и хранение энергии.