DKSESS 100 кВт / гибридті / гибридті бір күн электр жүйесінде

Энергияны үнемдеу жүйесіндегі батареяларды салыстыру
Батарея түрі Қуат сақтау - химиялық қуат сақтау. Оны қорғасын қышқылы батареясы, литий батареясы, литий батареясы, сұйық ағынды батарея, сұйық ағынның батареясы, натрий күкірт батареясы, қорғасынның батареясы, қорғасын аккумуляторы, т.б. таңдалған.

1. қорғасын қышқылы батареясы
Қорғасын қышқылының батареялары коллоид пен сұйық (қарапайым қорғасын қышқылы деп аталады). Батареялардың екі түрі әртүрлі аймақтарға сәйкес қолданылады. Коллоидты батареяның суыққа төзімділігі күшті, ал оның жұмыс күшінің тиімділігі температура 15 ° C-тан төмен болған кезде сұйық батареядан әлдеқайда жақсы, ал оның жылу оқшаулау көрсеткіштері өте жақсы.

Ұрымдық қорғасын қышқылы батарея - сұйық электролиттері бар қорғасын қышқылының жалпы батареясын жақсарту. Коллоидты электролит күкірт қышқылының электролитін ауыстыру үшін қолданылады, бұл қауіпсіздік, сақтау сыйымдылығы, разряд және қызмет ету мерзімі ішінде жиі кездесетін аккумулятордан жақсы. Ұрымдық қорғасын қышқылы батарея гель электролитін қабылдайды, ал ішінде ақысыз сұйықтық жоқ. Дәл осы көлемге сәйкес электролиттің үлкен сыйымдылығы, үлкен жылу сыйымдылығы және жалпы батареялардың термиялық қашықтықтағы құбылысынан аулақ бола алатын күшті жылу сыйымдылығы бар; Электрондық тақтаның коррозиясы төмен электролит концентрациясына байланысты әлсіз; Концентрация біркелкі және электролит стратификациясы жоқ.

Қорғасын қышқылы қарапайым аккумулятор - бұл аккумулятор - электрод негізінен қорғасындан және оның оксидінен жасалған, ал электролит күкірт қышқылының шешімі. Қорғасын қышқылы батареясының төгілу жағдайында оң электродтың негізгі компоненті - қорғасын диоксиді, ал теріс электродтың негізгі компоненті қорғасын; Зарядтау жағдайында оң және теріс электродтардың негізгі компоненттері қорғасын сульфаты болып табылады. Қорғаныс-қышқылдың жалғыз жасушасының номиналды кернеуі - 2,0 В, оны 1,5в-ке шығаруға болады және 2,4 В-ге зарядталуы мүмкін; Қолданбада алты жасушаның қорғалған аккумуляторлары көбінесе 12 В номиналды қорғасын қышқылы батареясын, сондай-ақ 24 В, 36:, 48В және т.б.

Оның артықшылықтары негізінен: қауіпсіз тығыздау, ауаны босату жүйесі, қарапайым техникалық қызмет көрсету, ұзақ қызмет көрсету, ұзақ қызмет көрсету, тұрақты сапа, жоғары сенімділік және техникалық қызмет көрсету; Кемшілігі - қорғасынның ластануы үлкен, ал энергияның тығыздығы төмен (бұл өте ауыр).

2. Литий батареясы
«Литий батареясы» - литий металдары немесе литий литийі бар литийлі литий қорытпасы, катодты материалы және электролит емес ерітіндісі. Ол екі санатқа бөлінеді: литий металл батареялары және литий иондық батареясы.

Литий металл аккумуляторы көбінесе марганец диоксидін катодты материал, металл литий немесе оның құрамында катодты металл ретінде пайдаланады және электролит емес ерітіндіні қолданады. Литий иондық батареялары көбінесе литий литийлі оксидтерін катодты материалдар, графит катодты, графит және сулы емес электролиттер ретінде қолданады. Литий иондық батареяларында металл литий жоқ және оны қайта зарядтауға болады. Біз энергия сақтау кезінде қолданатын литий батареясы - «Литий батарея» деп аталатын литий иондық аккумуляторы.

Энергия сақтау жүйесінде қолданылатын литий батареялары негізінен литийлі темір фосфат аккумуляторы, литий батареясы және литий марганикалық батареясы. Жалғыз батареяның жоғары кернеуі, жұмыс температурасының кең ауқымы, жоғары қуат және тиімділігі және өзіндік разряд мөлшері бар. Қауіпсіздік пен өмірді қорғау және теңестіру тізбегін қолдану арқылы жақсартуға болады. Сондықтан, әр түрлі батареялардың артықшылықтары мен кемшіліктерін ескере отырып, литий батареялары салыстырмалы түрде жетілген өнеркәсіптік тізбегі, қауіпсіздік, сенімділік және экологиялық таза болу үшін энергия сақтау электр станцияларының алғашқы таңдауы болды.

Оның негізгі артықшылықтары: ұзақ қызмет мерзімі, жоғары сақтау энергиясының тығыздығы, жеңіл салмағы және қатты бейімделуі; Кемшіліктер қауіпсіз, оңай жарылыс, жоғары шығындар және шектеулі пайдалану жағдайлары.

Литий темір фосфаты
Литий темір фосфаты батареясы литийлі иондық аккумуляторды литийлі иондық аккумуляторға литийлі темір фосфатпен катодты болып табылады. Литий иондық батареяларының катодтық материалдарына негізінен литий кобалаты, литий никель оксиді, литий никель оксиді, литийлі темір фосфорат, литийлі темір фосфаты және т.б. литийдің иондық батареялары қолданылады.

Литий темір фосфаты соңғы жылдары литийлі электр станциясы ретінде ғана пайда болды. 2005 жылы Қытайда үлкен сыйымдылығы бар темір темір фосфаты аккумуляторы дамыды. Оның қауіпсіздігі мен циклдік өмірі басқа материалдармен салыстыруға болмайды. 1С зарядтау және ағызудың циклы өмірі 2000 рет жетеді. Жалғыз батареяның шамадан тыс кернеуі 30 В құрайды, ол күйдірілмейді және пункция жарылмайды. Литий иондық батареялары литий темір фосфат катодынан жасалған батареялар электромобильдердің жиі зарядтау және ағызу қажеттілігін қанағаттандыру үшін серияда қолданылуы оңай.

Литий темір фосфаты улы емес, ластанусыз, қауіпсіз, қауіпсіз, кеңінен тиімді шикізат, арзан, ұзақ өмір және басқа да артықшылықтар. Бұл жаңа буын литийлі иондық батареялары үшін тамаша катодты материал. Литий темір фосфаты аккумуляторы да өзінің кемшіліктері бар. Мысалы, литий темір фосфаты катодты материалдың қысылу тығыздығы аз, ал литийлі темір фосфат батареясы бірдей сыйымдылығы бар литий кробалаты, сондықтан ол микро батареяларда артықшылықтары жоқ.

Литий темір фосфатының тән сипаттамаларына байланысты оның температуралық өнімділігі литий марганаты сияқты басқа катодтағы материалдардан төмен. Жалпы, бір ұяшық үшін (бұл батарея жинағынан гөрі жалғыз ұяшық екенін ескеріңіз), батареялар жинағының өлшенген температуралық өнімділігі сәл жоғарырақ болуы мүмкін,

Бұл жылуды тарату шарттарымен байланысты), оның сыйымдылығын сақтау бағамы шамамен 60 ~ 70%, 0 ₸, 40 ~ 55%, ал 10 ₸, 20 ~ 40% AT - 20 ₸. Мұндай төмен температурада жұмыс электрмен жабдықтаудың қажеттіліктеріне сәйкес келмейді. Қазіргі уақытта кейбір өндірушілер литий темір фосфатының төмен температуралық өнімділігін жақсартып, электролит жүйесін жетілдіру, электродтың оң формуласын жақсартып, жасуша құрылымының дизайнын жақсартады және жасуша құрылымын жақсартады.

Литий батареясы
Террералды полимерлі литий батареясы литий батареясына жатады, олардың катодты материалы литий, литий кобальт марганаты (LI (Nicomn) O2) литаралық катодты шығарған. Тернек композициялық катодты материалы никель тұзынан, кобальт тұзынан және марганец тұзынан шикізат ретінде жасалған. Тернерналық полимерлі литий батареясындағы никель, кобальт және марганецтің үлесі нақты қажеттіліктерге сәйкес түзетілуі мүмкін. Катод сияқты литий кобальт батареясымен салыстырғанда, литий кобальт батареясымен салыстырғанда батареяның қауіпсіздігі өте төмен.

Оның негізгі артықшылықтары: жақсы циклды орындау; Кемшілігі - пайдалану шектеулі. Алайда, литий литий батареялары бойынша ішкі саясатты қатайтуға байланысты литий литий батареяларының дамуы баяулайды.

Литий марганаты батареясы
Литийлық марганативті батарея - бұл литийдің негізгі литий катодының бірі. Литий кобалаты сияқты дәстүрлі катодтағы дәстүрлі катодталған материалдармен салыстырғанда, литийдің марганаты бай ресурстардың артықшылығы, төмен шығындар, ластану, жақсы қауіпсіздік, жақсы, жақсы, жақсы, жақсы жұмыс істейді және т.б. Бұл батареялар үшін тамаша катодты материал. Алайда, оның циклінің нашарлығы және электрохимиялық тұрақтылық оның индустрияландыруды айтарлықтай шектейді. Литий марганаты негізінен шпинельді литийлі марганат және қабатты литий марганаты кіреді. Spinel литийлі марганаты тұрақты құрылымға ие және өнеркәсіптік өндірісті жүзеге асыру оңай. Бүгінгі нарықтық өнімдер осы құрылымның барлығы болып табылады. Spinel Lithium Mangate текше кристалды жүйесіне, FD3M ғарыштық тобына, ал теориялық нақты сыйымдылығы 148 мА / г құрайды. Үш өлшемді туннель құрылымына байланысты литий иондары шпинельді тордан қалпына келтірілуі мүмкін, бұл құрылымның құлдырауынсыз, ол керемет үлкейту және тұрақтылыққа ие.

3. NIMH батареясы
NIMH батареясы - бұл жақсы өнімділікпен батареяның бір түрі. Никель сутегі батареясының оң белсенді заты - NI (OH) 2 (Nio электродтары), теріс белсенді зат - бұл сутекті сақтау қорытпасы (сутекті сақтау электродтары деп аталады) және электролит 6моль / л калий гидроксиді ерітіндісі .

Никель металл гидридті батареясы жоғары вольтты никельді гидрді гидрді және төмен кернеулі никель металл гидрді батареясына бөлінген.

Төмен кернеулі никельді метр металл гидрид батареясы келесі сипаттамаларға ие: (1) Батареяның кернеуі - 1,2 ~ 1,3 В, ол никель кадмий батареясына тең; (2) жоғары энергия тығыздығы, никель кадмий батареясының 1,5 еседен асады; (3) жылдам зарядтау және ағызу, төмен температуралық өнімділік; (4) герметикалық, қатты ұстағыш және разрядқа төзімділік; (5) Батареяда қысқа тұйықталуды болдырмайтын денритикалық кристалды буын жоқ; 6) қауіпсіз және сенімді, қоршаған ортаға ластану, жад эффектісі және т.б.

Жоғары вольтты никель сутегі батареясы келесі сипаттамаларға ие: (1) Күшті сенімділік. Ол зарядсызданып, зарядтанудан гөрі жақсы, зарядтың зарядтау жиілігінен төтеп бере алады және денден түзілуіне төтеп бере алады. Оның нақты ерекшелігі бар. Оның нақты массалық сыйымдылығы - 60А-гг, бұл никель кадмий батареясының 5 есе көп. (2) ұзақ цикл өмірі, мыңға дейін. (3) толығымен жабылған, техникалық қызмет көрсету. (4) Температураның төмендігі өте жақсы, ал сыйымдылық едәуір өзгермейді - 10 ₸.

NIMH батареясының негізгі артықшылықтары: энергияның жоғары тығыздығы, тез зарядтау және түсіру жылдамдығы, жеңіл салмақ, ұзақ қызмет ету мерзімі, қоршаған ортаның ластануы жоқ; Кемшіліктері жадының аздап, көп басқару проблемалары, және батарея сепараторын жасау оңай.

4. Ағын ұяшықтары
Сұйық ағынның батареясы - бұл батареяның жаңа түрі. Сұйық ағынның батареясы - бұл бөлек және таратылатын оң және теріс электролит қолданатын жоғары өнімді батарея. Оның жоғары сыйымдылығы, қолданылу саласының (қоршаған ортаға) және ұзақ мерзімді өмір сүру ерекшеліктері бар. Бұл қазіргі кезде жаңа энергия өнімі.

Сұйық ағынның батареясы, оның құрамына стек, электролит ерітіндісінен және электролит ерітіндісін сақтау және электролит ерітіндісінен, бақылау және басқару қондырғысынан, бақылау және басқару блогынан және т.б. тұрады, және т.б. () Тотығуды азайту үшін ондаған жасушалардан тұрады) және сериядағы нақты талаптарға сәйкес зарядтау және ағызу үшін бір ұяшық, және оның құрылымы жанармай жасуша жинағының әсеріне ұқсас.

Ванадий ағынының аккумуляторы - бұл қуат сақтау және энергия сақтау жабдықтарының жаңа түрі. Оны тек қуатты электр қуатын өндіру процестері үшін қолдау көрсететін қуат жинағы ретінде пайдаланыла бермейді, сонымен бірге қуат торының тұрақтылығын арттыру және электр желісінің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қуат торын қайта қырыну үшін де қолданыла алады. Оның негізгі артықшылықтары: икемді орналасу, ұзақ цикл, жылдам жауап беру уақыты, және зиянды шығарындылар жоқ; Кемшілігі - энергияның тығыздығы өте маңызды.

5. Натрий күкіртінің батареясы
Натрий күкіртінің батареясы оң полюстен, теріс полюстерден, электролитпен, диафрагма және қабықтан тұрады. Кәдімгі екінші батареялардан айырмашылығы (қорғасын қышқылдары, никель кадмий батареялары және т.б.), натрий күкірт батареясы балқытылған электродтан және қатты электролиттен тұрады. Теріс тіректердің белсенді мәні - балқытылған металл натрий, ал позитивті полюстің белсенді мәні - сұйық күкірт және балқытылған натрий полисульфидті. Металл натрий қосылған екінші батарея теріс электрод, күкірт электродтық және керамикалық түтік сияқты электролитпен бөлгіш сияқты. Белгілі бір жұмыс дәрежесі бойынша натрий иондары энергияны шығару және сақтау үшін электролит мембранасы арқылы күкіртпен кері әсер етуі мүмкін.

Химиялық қуат көзінің жаңа түрі ретінде, ол болғандықтан, батареяның бұл түрі едәуір дамыған. Натрий күкірт аккумуляторы аз, өте үлкен, сыйымдылығы, ұзақ, ұзақ және тиімділігі жоғары. Ол электр энергиясын сақтау қоймасында кеңінен қолданылады, мысалы, қырыну және алқапты толтыру, авариялық электрмен жабдықтау және жел электр қуатын өндіру.

Оның негізгі артықшылықтары: 1) оның нақты энергиясы жоғары (яғни, бірлігіне, бірлігіне немесе батареяның бірлігіне тиімді электр энергиясы). Оның теориялық ерекшелігі - 760 Вт / кг, ол 150 кг / кг, қорғасын қышқылы батареяларынан 3-4 есе асып кетті. 2) Сонымен бірге, ол үлкен ток және жоғары қуатпен төгілуі мүмкін. Оның ыдырауы ағымдағы тығыздық, әдетте, 200-300 мА / см2-ге жетеді және ол бірден өз энергиясының 3 есе босатылуы мүмкін; 3) зарядтау және ағып кетудің тиімділігі.

Натрий күкірт аккумуляторында кемшіліктер бар. Оның жұмыс температурасы - 300-350 ₸, сондықтан батареяны қыздыруы керек және жұмыс кезінде жылы ұсталуы керек. Алайда, бұл мәселені жоғары өнімді вакуумдық термиялық оқшаулау технологиясын қолдана отырып тиімді шешуге болады.

6. қорғасын көміртегі батареясы
Қорғасын көміртегі батареясы - қорғасын қышқылы, ол дәстүрлі қорғасын қышқылы батареясынан дамытылған, бұл технология. Бұл қорғасын қышқылы батареясының қызмет ету мерзімін белсенді көміртекті батареяның теріс полюсіне қосу арқылы едәуір жақсарта алады.

Қорғасын көміртегі батареясы - бұл қорғасын қышқылы батареясын және супер конденсаторды біріктіретін супер батареяның жаңа түрі, ол супер конденсатордың өте үлкен сыйымдылығының артықшылықтарына ғана емес, сонымен қатар нақты энергияға да мүмкіндік береді Қорғасын қышқылы батареясының артықшылығы және зарядтау және зарядтаудың өте жақсы бар - оны 90 минут ішінде толық зарядтауға болады (егер қорғасын қышқылы батареясы зарядталып, осы жолмен шығарылса, оның өмірі 30 есе аз). Сонымен қатар, көміртекті (графен) қосқанға байланысты, теріс электродтың сульфация құбылысы алдын-алудың алдын алады, ол бұрын батареяның ақауларының бұзылуын жақсартады және батареяның қызмет ету мерзімін жақсартады.

Қорғасын көміртегі батареясы - бұл асимметриялық суперкапастийдің қоспасы және ішкі параллель байланыс түріндегі қорғасын қышқылы батареясы. Супер батареяның жаңа түрі ретінде қорғасынның батареясы - қорғасын қышқылы батареялары мен SuperCapacitor технологиясының тіркесімі. Бұл қосарлы сипаттамалары және батареяның сипаттамалары бар қосарлы функцияны сақтау батареясы. Сондықтан, ол өте үлкен сыйымдылығы бар электр қуатының артықшылықтарына толық ойнауға ғана емес, сонымен қатар үлкен сыйымдылығы бар, сонымен қатар, бір сағат ішінде толық зарядтауға болатын қорғасын қышқылының артықшылықтарына толық ойнайды. Ол жақсы зарядтау және ағып кетуі жақсы. Қорғасын көміртекті технологияны қолдануға байланысты қорғасынның көміртегі аккумуляторының өнімділігі дәстүрлі қорғасын қышқылы аккумуляторларынан әлдеқайда жоғары, оны жаңа энергетикалық көліктерде, мысалы, гибридті электр машиналарында, электр велосипедтері мен басқа да кен орындарында қолдануға болады; Оны жел электр қуатын өндіру және энергия сақтау сияқты жаңа энергия сақтау саласында да қолдануға болады.