DKSESS 100KW OFF GRID/HYBRID ALT I ETT SOLKRAFTSYSTEM

Sammenligning av batterier i energilagringssystem
Batteritype energilagring er kjemisk energilagring.Det kan deles inn i blybatteri, litiumbatteri, nikkelhydrogenbatteri, væskestrømsbatteri (vanadiumbatteri), natriumsvovelbatteri, blykarbonbatteri, etc. i henhold til hvilken type batteri som er valgt.

1. Blybatteri
Blysyrebatterier inkluderer kolloid og væske (det såkalte vanlige blybatteriet).Disse to typene batterier brukes i henhold til forskjellige regioner.Kolloidbatteriet har sterk kuldemotstand, og dets arbeidsenergieffektivitet er langt bedre enn væskebatteriet når temperaturen er under 15 ° C, og dens termiske isolasjonsytelse er utmerket.

Kolloid blybatteri er en forbedring av det vanlige blybatteriet med flytende elektrolytt.Kolloidelektrolytten brukes til å erstatte svovelsyreelektrolytten, som er bedre enn det vanlige batteriet når det gjelder sikkerhet, lagringskapasitet, utladningsytelse og levetid.Kolloidalt bly-syrebatteri tar i bruk gelelektrolytt, og det er ingen fri væske inni.Under samme volum har elektrolytten stor kapasitet, stor varmekapasitet og sterk varmeavledningsevne, noe som kan unngå termisk runaway-fenomenet til generelle batterier;Korrosjonen av elektrodeplaten er svak på grunn av lav elektrolyttkonsentrasjon;Konsentrasjonen er jevn og det er ingen elektrolyttstratifisering.

Vanlig blybatteri er et slags batteri hvis elektrode hovedsakelig er laget av bly og dets oksid, og elektrolytten er svovelsyreløsning.I utladningstilstanden til bly-syrebatteri er hovedkomponenten i positiv elektrode blydioksid, og hovedkomponenten til negativ elektrode er bly;I ladetilstand er hovedkomponentene til positive og negative elektroder blysulfat.Den nominelle spenningen til et enkeltcellet blybatteri er 2,0V, som kan utlades til 1,5V og lades til 2,4V;I bruk brukes seks encellede blysyrebatterier ofte i serie for å danne et 12V nominelt blybatteri, samt 24V, 36V, 48V, etc.

Dens fordeler inkluderer hovedsakelig: sikker forsegling, luftutløsningssystem, enkelt vedlikehold, lang levetid, stabil kvalitet, høy pålitelighet og vedlikeholdsfri;Ulempen er at blyforurensningen er stor og energitettheten er lav (altså for tung).

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

Litiummetallbatterier bruker vanligvis mangandioksid som katodemateriale, metalllitium eller dets legeringsmetall som katodemateriale, og bruker ikke-vandig elektrolyttløsning.Litiumionbatterier bruker vanligvis 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 litiummanganatbatteri.Enkeltbatteriet har høy spenning, bredt arbeidstemperaturområde, høy spesifikk energi og effektivitet og lav selvutladningshastighet.Sikkerheten og levetiden kan forbedres ved å bruke beskyttelses- og utjevningskretser.Derfor, med tanke på fordelene og ulempene med forskjellige batterier, har litiumbatterier blitt førstevalget for energilagringskraftverk på grunn av deres relativt modne industrikjede, sikkerhet, pålitelighet og miljøvennlighet.

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

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

Litiumjernfosfat som et litiumbatterimateriale dukket bare opp de siste årene.Det var i 2005 at et litiumjernfosfatbatteri med stor kapasitet ble utviklet i Kina.Sikkerhetsytelsen og levetiden er uforlignelig med andre materialer.Sykluslevetiden til 1C lading og utlading når 2000 ganger.Overladingsspenningen til et enkelt batteri er 30V, som ikke vil brenne og punktering vil ikke eksplodere.Litiumionbatterier med stor kapasitet laget av litiumjernfosfatkatodematerialer er lettere å seriebruke for å møte behovene til hyppig lading og utlading av elektriske kjøretøy.

Litiumjernfosfat er ikke-giftig, forurensningsfri, trygg, allment hentet råmateriale, billig, lang levetid og andre fordeler.Det er et ideelt katodemateriale for ny generasjon litiumionbatterier.Litiumjernfosfatbatteri har også sine ulemper.For eksempel er stampetettheten til litiumjernfosfatkatodemateriale liten, 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 lavtemperaturytelsen dårligere enn andre katodematerialer som litiummanganat.Generelt, for en enkeltcelle (merk at det er en enkeltcelle i stedet for en batteripakke), kan den målte lavtemperaturytelsen til batteripakken være litt høyere,

Dette er relatert til varmespredningsforholdene), dens kapasitetsretensjonshastighet er omtrent 60~70% ved 0 ℃, 40~55% ved -10 ℃ og 20~40% ved -20 ℃.Slik lavtemperaturytelse kan åpenbart ikke oppfylle brukskravene til strømforsyning.For tiden har noen produsenter forbedret lavtemperaturytelsen til litiumjernfosfat ved å forbedre elektrolyttsystemet, forbedre den positive elektrodeformelen, forbedre materialytelsen og forbedre utformingen av cellestrukturen.

Ternært litiumbatteri
Ternært polymer litiumbatteri refererer til litiumbatteriet hvis katodemateriale er litiumnikkelkoboltmanganat (Li (NiCoMn) O2) ternært katodemateriale.Det ternære komposittkatodematerialet er laget av nikkelsalt, koboltsalt og mangansalt som råmateriale.Andelen nikkel, kobolt og mangan i det ternære polymer litiumbatteriet kan justeres etter faktiske behov.Batteriet med ternært materiale som katode har høy sikkerhet sammenlignet med litiumkoboltbatteri, men spenningen er for lav.

Dens viktigste fordeler er: god syklusytelse;Ulempen er at bruken er begrenset.Men på grunn av innstrammingen av innenlandske retningslinjer for ternære litiumbatterier, har utviklingen av ternære litiumbatterier en tendens til å avta.

Litium manganat batteri
Litium-manganatbatteri er et av de mer lovende litiumion-katodematerialene.Sammenlignet med tradisjonelle katodematerialer som litiumkobalat, har litiummanganat fordelene med rike ressurser, lav pris, ingen forurensning, god sikkerhet, god multiplikasjonsytelse, etc. Det er et ideelt katodemateriale for strømbatterier.Imidlertid begrenser dens dårlige syklusytelse og elektrokjemiske stabilitet i stor grad industrialiseringen.Litiummanganat inkluderer hovedsakelig spinelllitiummanganat og lagdelt litiummanganat.Spinelllitiummanganatet har en stabil struktur og er lett å realisere industriell produksjon.Dagens markedsprodukter er alle av denne strukturen.Spinelllitiummanganat tilhører kubisk krystallsystem, Fd3m romgruppe, og den teoretiske spesifikke kapasiteten er 148mAh/g.På grunn av den tredimensjonale tunnelstrukturen, kan litiumioner reversibelt demonteres fra spinellgitteret uten å forårsake kollaps 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 i nikkelhydrogenbatteriet er Ni (OH) 2 (kalt NiO-elektrode), det negative aktive stoffet er metallhydrid, også kalt hydrogenlagringslegering (kalt hydrogenlagringselektrode), og elektrolytten er 6mol/L kaliumhydroksidløsning .

Nikkelmetallhydridbatteri er delt inn i høyspent nikkelmetallhydridbatteri og lavspent nikkelmetallhydridbatteri.

Lavspent nikkelmetallhydridbatteri har følgende egenskaper: (1) Batterispenningen er 1,2~1,3 V, som tilsvarer nikkelkadmiumbatteri;(2) Høy energitetthet, mer enn 1,5 ganger den for nikkel-kadmium-batteri;(3) Rask lading og utlading, god lavtemperaturytelse;(4) Forseglbar, sterk overladings- og utladningsmotstand;(5) Ingen generering av dendritiske krystaller, noe som kan forhindre kortslutning i batteriet;(6) Trygg og pålitelig, ingen forurensning til miljøet, ingen minneeffekt, etc.

Høyspent nikkelhydrogenbatteri har følgende egenskaper: (1) Sterk pålitelighet.Den har god overutladnings- og overladingsbeskyttelse, tåler høy ladningsutladningshastighet og har ingen dendrittdannelse.Den har god spesifikk egenskap.Dens spesifikke massekapasitet er 60A · t/kg, som er 5 ganger den for nikkel-kadmium-batterier.(2) Lang levetid, opptil tusenvis av ganger.(3) Helt forseglet, mindre vedlikehold.(4) Lavtemperaturytelsen er utmerket, og kapasiteten endres ikke nevneverdig ved -10 ℃.

De viktigste fordelene med NiMH-batteri er: høy energitetthet, rask lading og utlading, lav vekt, lang levetid, ingen miljøforurensning;Ulempene er liten minneeffekt, flere administrasjonsproblemer og lett å danne en enkelt batteriseparator som smelter.

4. Strømningscelle
Væskestrømsbatteri er en ny type batteri.Væskestrømsbatteri er et høyytelsesbatteri som bruker positiv og negativ elektrolytt for å separere og sirkulere separat.Den har egenskapene til høy kapasitet, bredt bruksfelt (miljø) og lang levetid.Det er et nytt energiprodukt for tiden.

Væskestrømsbatteri brukes vanligvis i systemet for energilagringskraftverk, som består av stabelenhet, elektrolyttløsning og elektrolyttløsningslagring 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 strukturen til en brenselcellestabel.

Vanadium flow-batteri er en ny type strømlagrings- og energilagringsutstyr.Den kan ikke bare brukes som en støttende energilagringsenhet for sol- og vindkraftproduksjonsprosesser, men kan også brukes til toppbarbering av strømnettet for å forbedre stabiliteten til strømnettet og sikre sikkerheten til strømnettet.Hovedfordelene er: fleksibel layout, lang levetid, raske responstider og ingen skadelig utslipp;Ulempen er at energitettheten varierer mye.

5. Natriumsvovelbatteri
Natriumsvovelbatteriet består av positiv pol, negativ pol, elektrolytt, diafragma og skall.I motsetning til vanlige sekundære batterier (bly-syre-batterier, nikkel-kadmium-batterier, etc.), er natriumsvovelbatteriet sammensatt av smeltet elektrode og fast elektrolytt.Det aktive stoffet i den negative polen er smeltet metallnatrium, og det aktive stoffet i den positive polen er flytende svovel og smeltet natriumpolysulfid.Sekundærbatteri med metallnatrium som negativ elektrode, svovel som positiv elektrode og keramisk rør som elektrolyttseparator.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 kraftig utviklet siden den ble til.Natriumsvovelbatteri er lite i størrelse, stor kapasitet, lang levetid og høy effektivitet.Det er mye brukt i elektrisk energilagring som toppbarbering og dalfylling, nødstrømforsyning og vindkraftproduksjon.

Dens viktigste fordeler er som følger: 1) Den har høyere spesifikk energi (dvs. den effektive elektriske energien per enhet masse eller enhet volum av batteriet).Dens teoretiske spesifikke energi er 760Wh/Kg, som faktisk har overskredet 150Wh/Kg, 3-4 ganger den for bly-syre batteri.2) Samtidig kan den lades ut med stor strøm og høy effekt.Dens utladningsstrømtetthet kan generelt nå 200-300mA/cm2, og den kan frigjøre 3 ganger av sin iboende energi på et øyeblikk;3) Høy lade- 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 høyytelses vakuum termisk isolasjonsteknologi.

6. Blykarbonbatteri
Blykarbonbatteri er et slags kapasitivt blybatteri, som er en teknologi utviklet fra tradisjonelle blybatterier.Det kan forbedre levetiden til blybatterier betydelig ved å tilføre aktivt karbon til batteriets negative pol.

Blykarbonbatteriet er en ny type superbatteri, som kombinerer blybatteriet og superkondensatoren: det gir ikke bare spill til fordelene med den umiddelbare storkapasitetsladingen av superkondensatoren, men gir også spill til den spesifikke energien fordel med blybatteriet, og har meget god lade- og utladningsytelse - det kan lades helt opp på 90 minutter (hvis blybatteriet lades og utlades på denne måten, er levetiden mindre enn 30 ganger).Dessuten, på grunn av tilsetningen av karbon (grafen), forhindres fenomenet sulfatering av den negative elektroden, noe som forbedrer en faktor for batterisvikt i fortiden og forlenger batteriets levetid.

Blykarbonbatteriet er en blanding av asymmetrisk superkondensator og blybatteri i form av intern parallellkobling.Som en ny type superbatteri er blykarbonbatteriet en kombinasjon av teknologiene til blybatteri og superkondensator.Det er et energilagringsbatteri med to funksjoner med både kapasitive egenskaper og batteriegenskaper.Derfor gir det ikke bare fullt spill til fordelene med superkondensator øyeblikkelig strømlading med stor kapasitet, men gir også full spill til energifordelene til bly-syre-batterier, som kan lades fullt på en time.Den har god lade- og utladningsytelse.På grunn av bruken av blykarbonteknologi er ytelsen til blykarbonbatteri langt overlegen den til tradisjonelle blybatterier, som kan brukes i nye energikjøretøyer, for eksempel hybridelektriske kjøretøy, elektriske sykler og andre felt;Den kan også brukes innen ny energilagring, som vindkraftproduksjon og energilagring.