Dksess 100kw av nett/hybrid alt i ett solkraftsystem

Sammenligning av batterier i energilagringssystem
Lagring av batterietype er kjemisk energilagring. Det kan deles inn i blygsyrebatteri, litiumbatteri, nikkelhydrogenbatteri, væskestrømningsbatteri (vanadiumbatteri), natrium svovelbatteri, bly karbonbatteri, etc. i henhold til den valgte batteriet.

1. Ledende syrebatteri
Ledesyrebatterier inkluderer kolloid og væske (det såkalte ordinære blysyrebatteriet). Disse to typene batterier brukes i henhold til forskjellige regioner. Kolloidbatteriet har sterk kald motstand, og dets arbeids energieffektivitet er langt bedre enn for væskebatteriet når temperaturen er under 15 ° C, og dets termiske isolasjonsytelse er utmerket.

Kolloid bly-syre-batteri er en forbedring av det vanlige bly-syre-batteriet med flytende elektrolytt. Kolloidelektrolytten brukes til å erstatte svovelsyreelektrolytten, noe som er bedre enn det vanlige batteriet når det gjelder sikkerhet, lagringskapasitet, utladningsytelse og levetid. Kolloidalt bly-syre-batteri vedtar gelelektrolytt, og det er ingen fri væske inni. Under det samme volumet har elektrolytten stor kapasitet, stor varmekapasitet og sterk varmedissipasjonsevne, som kan unngå det termiske løpende fenomenet med generelle batterier; Korrosjonen av elektrodeplaten er svak på grunn av lav elektrolyttkonsentrasjon; Konsentrasjonen er ensartet og det er ingen elektrolyttstratifisering.

Vanlig bly-syre-batteri er et slags batteri hvis elektrode hovedsakelig er laget av bly og oksyd, og elektrolytten er svovelsyreoppløsning. I utladningstilstanden for bly-syre-batteri er hovedkomponenten i positiv elektrode blydioksid, og hovedkomponenten i negativ elektrode er bly; I ladetilstand er hovedkomponentene i positive og negative elektroder bly sulfat. Den nominelle spenningen til et enkelt celle bly-syre-batteri er 2,0V, som kan slippes ut til 1,5V og lades til 2,4V; I applikasjonen brukes seks enkeltcelle bly-syre-batterier ofte i serier for å danne et 12V nominelt bly-syre-batteri, så vel som 24V, 36V, 48V, etc.

Fordelene inkluderer hovedsakelig: sikker tetning, luftfrigjøringssystem, enkelt vedlikehold, lang levetid, stabil kvalitet, høy pålitelighet og vedlikeholdsfri; Ulempen er at blyforurensningen er stor og energitettheten er lav (det vil si for tung).

2. Litiumbatteri
"Litiumbatteri" er et slags batteri med litiummetall eller litiumlegering som katodemateriale og ikke-vandig elektrolyttløsning. Det er delt inn i to kategorier: litiummetallbatteri og litiumionbatteri.

Litiummetallbatteri bruker generelt mangandioksid som katodemateriale, metalllitium eller dets legeringsmetall som katodemateriale, og bruker ikke-vandig elektrolyttløsning. Litiumionbatterier bruker generelt litiumlegeringsmetalloksider som katodematerialer, grafitt som katodematerialer og ikke-vandige elektrolytter. Litiumionbatterier inneholder ikke metallisk litium og kan lades opp. Litiumbatteriet vi bruker i energilagring er et litiumionbatteri, referert til som "litiumbatteri".

Litiumbatteriene som brukes i energilagringssystemet inkluderer hovedsakelig: litiumjernfosfatbatteri, ternært litiumbatteri og litiummanganert batteri. Enkeltbatteriet har høy spenning, bredt arbeidstemperaturområde, høy spesifikk energi og effektivitet og lav selvutladningshastighet. Sikkerheten og livet kan forbedres ved å bruke beskyttelses- og utjevningskretser. Derfor, med tanke på fordelene og ulempene med forskjellige batterier, har litiumbatterier blitt det første valget for energilagringsstasjoner på grunn av deres relativt modne industrikjede, sikkerhet, pålitelighet og miljøvennlighet.

Dets viktigste fordeler er: lang levetid, høy lagringsenergitetthet, lett vekt og sterk tilpasningsevne; Ulempene er dårlig sikkerhet, enkel eksplosjon, høye kostnader og begrensede bruksforhold.

Litiumjernfosfat
Litiumjernfosfatbatteri refererer til litiumionbatteriet ved bruk av litiumjernfosfat som katodemateriale. Katodematerialene til litiumionbatterier inkluderer hovedsakelig litiumkobalat, litiummanganat, litiumnikkeloksyd, ternære materialer, litiumjernfosfat, etc. Litiumkobalat er katodematerialet som brukes av de fleste litiumionbatterier.

Litiumjernfosfat som et litiumkraftbatteribatteri dukket bare opp de siste årene. Det var i 2005 at et litiumjernsfosfatbatteri med stor kapasitet ble utviklet i Kina. Sikkerhetsytelsen og sykluslivet er makeløs med andre materialer. Syklusens levetid for 1C lading og utskrivning når 2000 ganger. Overladespenningen til et enkelt batteri er 30V, som ikke vil brenne og punktering ikke vil eksplodere. Litiumionbatterier med stor kapasitet laget av litiumjernfosfatkatodematerialer er lettere å brukes i serier for å imøtekomme behovene til hyppig lading og utladning av elektriske kjøretøyer.

Litiumjernfosfat er ikke-giftig, forurensningsfri, trygge, vidt hentet råvarer, billig, lang levetid og andre fordeler. Det er et ideelt katodemateriale for ny generasjon litiumionbatterier. Litiumjernfosfatbatteri har også sine ulemper. For eksempel er tampetettheten av litiumjernfosfatkatodemateriale lite, og volumet av litiumjernfosfatbatteri med lik kapasitet er større enn litiumionbatterier som litiumkobalat, så det har ingen fordeler i mikrobatterier.

På grunn av de iboende egenskapene til litiumjernfosfat, er dens lavtemperaturytelse dårligere enn andre katodematerialer som litiummanganat. Generelt sett, for en enkelt celle (merk at den er en enkelt celle i stedet for en batteripakke), kan den målte ytelsen med lav temperatur være litt høyere,

Dette er relatert til varmeavledningsbetingelsene), kapasitetsretensjonsraten er omtrent 60 ~ 70% ved 0 ℃, 40 ~ 55% ved - 10 ℃ og 20 ~ 40% ved - 20 ℃. Slik ytelse med lav temperatur kan åpenbart ikke oppfylle brukskravene til strømforsyning. For tiden har noen produsenter forbedret den lave temperaturytelsen til litiumjernfosfat ved å forbedre elektrolyttsystemet, forbedre den positive elektrodeformelen, forbedre materialytelsen og forbedre utformingen av cellestrukturen.

Ternært litiumbatteri
Det ternære polymerlitiumbatteri refererer til litiumbatteriet hvis katodemateriale er litiumnikkel kobolt manganat (li (nicomn) O2) ternært katodemateriale. Det ternære komposittkatodematerialet er laget av nikkelsalt, koboltsalt og mangansalt som råvarer. Andelen nikkel, kobolt og mangan i det ternære polymerlitiumbatteriet kan justeres i henhold til faktiske behov. Batteriet med ternært materiale som katode har høy sikkerhet sammenlignet med litiumkoboltbatteri, men spenningen er for lav.

Dets viktigste fordeler er: god syklusytelse; Ulempen er at bruken er begrenset. På grunn av innstramming av innenrikspolitikk på ternære litiumbatterier, har utviklingen av ternære litiumbatterier en tendens til å bremse.

Litium manganatbatteri
Litium manganatbatteri er et av de mer lovende litiumionkatodematerialene. Sammenlignet med tradisjonelle katodematerialer som litiumkobalat, har litium manganate fordelene med rike ressurser, lave kostnader, ingen forurensning, god sikkerhet, god multipliserende ytelse, etc. Det er et ideelt katodemateriale for kraftbatterier. Imidlertid begrenser den dårlige syklusytelsen og elektrokjemisk stabilitet dens industrialisering. Litium manganat inkluderer hovedsakelig spinel litium manganat og lagdelt litium manganat. Spinel -litiummanganatet har en stabil struktur og er lett å realisere industriell produksjon. Dagens markedsprodukter er all denne strukturen. Spinel -litiummanganat tilhører kubikkkrystallsystem, FD3M Space Group, og den teoretiske spesifikke kapasiteten er 148mAh/g. På grunn av den tredimensjonale tunnelstrukturen, kan litiumioner reversibelt de er innebygd fra spinellgitteret uten å forårsake kollapsen av strukturen, så det har utmerket forstørrelsesytelse og stabilitet.

3. NIMH -batteri
NIMH -batteri er et slags batteri med god ytelse. Det positive aktive stoffet av nikkelhydrogenbatteri er Ni (OH) 2 (kalt NIO -elektrode), det negative aktive stoffet er metallhydrid, også kalt hydrogenlagringslegering (kalt hydrogenlagringselektrode), og elektrolyten er 6Mol/L kaliumhydroksydoppløsning .

Nikkelmetallhydridbatteri er delt inn i høyspent nikkelmetallhydridbatteri og lavspent nikkelmetallhydridbatteri.

Lavspenning nikkelmetallhydridbatteri har følgende egenskaper: (1) Batterispenningen er 1,2 ~ 1,3 V, noe som tilsvarer nikkelkadmiumbatteri; (2) høy energitetthet, mer enn 1,5 ganger av den for nikkelkadmiumbatteri; (3) hurtiglading og utslipp, god ytelse med lav temperatur; (4) tetningsbar, sterk overladning og utladningsmotstand; (5) ingen dendritisk krystallgenerering, som kan forhindre kortslutning i batteriet; (6) Sikker og pålitelig, ingen forurensning til miljøet, ingen minneeffekt, etc.

Høyspenningsnikkelhydrogenbatteri har følgende egenskaper: (1) Sterk pålitelighet. Det har god overutslipp og overladningsbeskyttelse, tåler høy ladningsutladningshastighet og har ingen dendrittdannelse. Den har god spesifikk eiendom. Den spesifikke massekapasiteten er 60A · h/kg, som er 5 ganger av den for nikkelkadmiumbatteri. (2) Lang syklusliv, opptil tusenvis av ganger. (3) Fullt forseglet, mindre vedlikehold. (4) Den lave temperaturytelsen er utmerket, og kapasiteten endres ikke vesentlig ved - 10 ℃.

De viktigste fordelene med NIMH -batteriet er: høy energitetthet, hurtiglading og utslippshastighet, lett vekt, lang levetid, ingen miljøforurensning; Ulempene er svak minneeffekt, flere styringsproblemer og enkle å danne smelting av enkeltbatteri.

4. Flowcelle
Væskestrømningsbatteri er en ny type batteri. Væskestrømningsbatteri er et batteri med høy ytelse som bruker positiv og negativ elektrolytt for å skille og sirkulere separat. Det har kjennetegnene på høy kapasitet, bredt anvendelsesfelt (miljø) og lang syklusliv. Det er et nytt energiprodukt for tiden.

Væskestrømningsbatteri brukes vanligvis i systemet med energilagringsstasjon, som består av stabelenhet, elektrolyttløsning og elektrolyttløsningsledelses- og forsyningsenhet, kontroll- og styringsenhet, etc. Kjernen er sammensatt av en stabel og (stabelen er sammensatt av dusinvis av celler for oksidasjonsreduksjonsreaksjon) og en enkelt celle for lading og utlading i henhold til spesifikke krav i serie, og dens struktur er lik den for en brenselcellebunke.

Vanadium Flow Battery er en ny type strømlagrings- og energilagringsutstyr. Det kan ikke bare brukes som en støttende energilagringsenhet for sol- og vindkraftproduksjonsprosesser, men kan også brukes til toppbarbering av strømnett for å forbedre stabiliteten til strømnett og sikre sikkerheten til strømnett. Dets viktigste fordeler er: fleksibel utforming, lang syklusliv, raske responstider og ingen skadelig utslipp; Ulempen er at energitettheten varierer veldig.

5. Natrium svovelbatteri
Natriumsvovelbatteriet er sammensatt av positiv pol, negativ pol, elektrolytt, mellomgulv og skall. I motsetning til vanlige sekundære batterier (bly-syre-batterier, nikkelkadmiumbatterier, etc.), er natriumsvovelbatteriet sammensatt av smeltet elektrode og fast elektrolytt. Det aktive stoffet til den negative polen er smeltet metallnatrium, og det aktive stoffet til den positive polen er flytende svovel og smeltet natriumpolysulfid. Sekundært batteri med metallnatrium som negativ elektrode, svovel som positiv elektrode og keramisk rør som elektrolytt separator. Under en viss arbeidsgrad kan natriumioner reagere reversibelt med svovel gjennom elektrolyttmembranen for å danne energifrigjøring og lagring.

Som en ny type kjemisk strømkilde har denne typen batteri blitt utviklet sterkt siden det ble til. Natrium svovelbatteri er lite i størrelse, stort kapasitet, langt i livet og høyt i effektivitet. Det er mye brukt i elektrisk energilagring som toppbarbering og dalfylling, nødstrømforsyning og vindkraftproduksjon.

De viktigste fordelene er som følger: 1) Den har høyere spesifikk energi (dvs. den effektive elektriske energien per enhetsmasse eller enhetsvolum på batteriet). Den teoretiske spesifikke energien er 760Wh/kg, som faktisk har overskredet 150 WH/kg, 3-4 ganger for bly-syre-batteri. 2) Samtidig kan den slippe ut med stor strøm og høy effekt. Utladningsstrømstettheten kan generelt nå 200-300mA/CM2, og den kan frigjøre 3 ganger av sin iboende energi på et øyeblikk; 3) Høy lading og utladningseffektivitet.

Natriumsvovelbatteriet har også mangler. Arbeidstemperaturen er 300-350 ℃, så batteriet må varmes opp og holdes varmt under drift. Imidlertid kan dette problemet effektivt løses ved å bruke vakuumtermisk isolasjonsteknologi med høy ytelse.

6. Led karbonbatteri
Bly karbonbatteri er et slags kapasitivt blysyrebatteri, som er en teknologi som er utviklet fra tradisjonelt blysyrebatteri. Det kan forbedre levetiden til blybatteri betydelig ved å tilsette aktivt karbon til den negative polen til batteriet.

Ledningskarbonbatteriet er en ny type superbatteri, som kombinerer blysyrebatteriet og superkondensatoren: det gir ikke bare spill til fordelene med øyeblikkelig lading av superkondensatoren, men gir også spill til den spesifikke energien Fordelen med blysyrebatteriet, og har veldig god lading og utslippsytelse - det kan være fulladet på 90 minutter (hvis blysyrebatteriet blir ladet og utskrevet på denne måten, er livet mindre enn 30 ganger). På grunn av tilsetning av karbon (grafen) forhindres dessuten fenomenet sulfasjon av den negative elektroden, noe som forbedrer en faktor batterisvikt i fortiden og forlenger batteriets levetid.

Ledningskarbonbatteriet er en blanding av asymmetrisk superkapacitor og bly syrebatteri i form av intern parallell tilkobling. Som en ny type superbatteri er blykarbonbatteriet en kombinasjon av teknologiene til bly -batteri og superkapacitor. Det er et lagringsbatteri med dobbelt funksjon med både kapasitive egenskaper og batteriegenskaper. Derfor gir det ikke bare full spill til fordelene ved superkondensator øyeblikkelig kraftlading med stor kapasitet, men gir også full spill til energifordelene ved bly-syre-batterier, som kan lades fullt på en time. Den har god lading og utskrivningsytelse. På grunn av bruk av bly karbonteknologi, er ytelsen til blykarbonbatteri langt overlegen enn tradisjonelt blysyrebatteri, som kan brukes i nye energikjøretøyer, for eksempel hybridelektriske kjøretøyer, elektriske sykler og andre felt; Det kan også brukes innen ny energilagring, for eksempel produksjon av vindkraft og energilagring.