DKSESS 100KW IZSLĒGTS TĪKLS/HIBRĪDS VISS VIENĀ SAULES ENERĢIJAS SISTĒMA

Akumulatoru salīdzinājums enerģijas uzkrāšanas sistēmā
Akumulatora tipa enerģijas uzglabāšana ir ķīmiskā enerģijas uzkrāšana.Atkarībā no izvēlētā akumulatora veida to var iedalīt svina skābes akumulatorā, litija akumulatorā, niķeļa ūdeņraža akumulatorā, šķidruma plūsmas akumulatorā (vanādija akumulatorā), nātrija sēra akumulatorā, svina oglekļa akumulatorā utt.

1. Svina skābes akumulators
Svina skābes akumulatori ietver koloīdu un šķidrumu (tā saukto parasto svina skābes akumulatoru).Šie divu veidu akumulatori tiek izmantoti dažādos reģionos.Koloidālajam akumulatoram ir spēcīga aukstumizturība, un tā darba energoefektivitāte ir daudz labāka nekā šķidruma akumulatoram, ja temperatūra ir zemāka par 15 ° C, un tā siltumizolācijas veiktspēja ir lieliska.

Koloidālais svina-skābes akumulators ir parastā svina-skābes akumulatora uzlabojums ar šķidru elektrolītu.Koloidālo elektrolītu izmanto, lai aizstātu sērskābes elektrolītu, kas ir labāks par parasto akumulatoru drošības, uzglabāšanas jaudas, izlādes veiktspējas un kalpošanas laika ziņā.Koloidālais svina-skābes akumulators uzņem gēla elektrolītu, un iekšpusē nav brīva šķidruma.Tajā pašā tilpumā elektrolītam ir liela jauda, ​​liela siltuma jauda un spēcīga siltuma izkliedes spēja, kas var izvairīties no vispārējo bateriju termiskās izplūdes parādības;Elektrodu plāksnes korozija ir vāja zemas elektrolīta koncentrācijas dēļ;Koncentrācija ir vienmērīga un nav elektrolītu stratifikācijas.

Parastais svina-skābes akumulators ir sava veida akumulators, kura elektrods galvenokārt ir izgatavots no svina un tā oksīda, un elektrolīts ir sērskābes šķīdums.Svina-skābes akumulatora izlādes stāvoklī pozitīvā elektroda galvenā sastāvdaļa ir svina dioksīds, bet negatīvā elektroda galvenā sastāvdaļa ir svins;Uzlādes stāvoklī pozitīvo un negatīvo elektrodu galvenās sastāvdaļas ir svina sulfāts.Viena elementa svina-skābes akumulatora nominālais spriegums ir 2,0 V, ko var izlādēt līdz 1,5 V un uzlādēt līdz 2,4 V;Lietojumprogrammā sešas viena elementa svina-skābes baterijas bieži tiek izmantotas sērijveidā, lai izveidotu 12 V nominālo svina-skābes akumulatoru, kā arī 24 V, 36 V, 48 V utt.

Tās priekšrocības galvenokārt ietver: drošu blīvējumu, gaisa atbrīvošanas sistēmu, vienkāršu apkopi, ilgu kalpošanas laiku, stabilu kvalitāti, augstu uzticamību un bez apkopes;Trūkums ir tas, ka svina piesārņojums ir liels un enerģijas blīvums ir zems (tas ir, pārāk smags).

2. Litija akumulators
"Litija akumulators" ir sava veida akumulators ar litija metālu vai litija sakausējumu kā katoda materiālu un neūdens elektrolīta šķīdumu.Tas ir sadalīts divās kategorijās: litija metāla akumulators un litija jonu akumulators.

Litija metāla akumulators parasti izmanto mangāna dioksīdu kā katoda materiālu, metāla litiju vai tā sakausējuma metālu kā katoda materiālu un izmanto neūdens elektrolīta šķīdumu.Litija jonu akumulatoros parasti izmanto litija sakausējumu metālu oksīdus kā katoda materiālus, grafītu kā katoda materiālus un neūdens elektrolītus.Litija jonu akumulatori nesatur metālisku litiju, un tos var uzlādēt.Litija akumulators, ko mēs izmantojam enerģijas uzglabāšanai, ir litija jonu akumulators, ko dēvē par "litija akumulatoru".

Enerģijas uzglabāšanas sistēmā izmantotās litija baterijas galvenokārt ietver: litija dzelzs fosfāta akumulatoru, trīskāršo litija akumulatoru un litija manganāta akumulatoru.Vienam akumulatoram ir augsts spriegums, plašs darba temperatūras diapazons, augsta īpatnējā enerģija un efektivitāte, kā arī zems pašizlādes ātrums.Drošību un kalpošanas laiku var uzlabot, izmantojot aizsardzības un izlīdzināšanas shēmas.Tāpēc, ņemot vērā dažādu akumulatoru priekšrocības un trūkumus, litija baterijas ir kļuvušas par pirmo izvēli enerģijas uzkrāšanas spēkstacijām, pateicoties to salīdzinoši nobriedušajai rūpnieciskajai ķēdei, drošībai, uzticamībai un videi draudzīgumam.

Tās galvenās priekšrocības ir: ilgs kalpošanas laiks, augsts uzglabāšanas enerģijas blīvums, viegls svars un spēcīga pielāgošanās spēja;Trūkumi ir slikta drošība, viegla sprādzienbīstamība, augstās izmaksas un ierobežoti lietošanas apstākļi.

Litija dzelzs fosfāts
Litija dzelzs fosfāta akumulators attiecas uz litija jonu akumulatoru, kurā kā katoda materiāls tiek izmantots litija dzelzs fosfāts.Litija jonu bateriju katoda materiāli galvenokārt ir litija kobalāts, litija manganāts, litija niķeļa oksīds, trīskārši materiāli, litija dzelzs fosfāts utt. Litija kobalāts ir katoda materiāls, ko izmanto lielākā daļa litija jonu akumulatoru.

Litija dzelzs fosfāts kā litija enerģijas bateriju materiāls parādījās tikai pēdējos gados.Tas bija 2005. gadā, kad Ķīnā tika izstrādāts lielas ietilpības litija dzelzs fosfāta akumulators.Tā drošības veiktspēja un cikla ilgums ir nesalīdzināmi ar citiem materiāliem.1C uzlādes un izlādes cikla ilgums sasniedz 2000 reizes.Atsevišķa akumulatora pārlādēšanas spriegums ir 30 V, kas nedeg un punkcija nesprāgs.Litija jonu akumulatori ar lielu ietilpību, kas izgatavoti no litija dzelzs fosfāta katoda materiāliem, ir vieglāk lietojami sērijveidā, lai apmierinātu elektrisko transportlīdzekļu biežas uzlādes un izlādes vajadzības.

Litija dzelzs fosfāts ir netoksisks, bez piesārņojuma, drošs, plaši iegūtas izejvielas, lēts, ilgs kalpošanas laiks un citas priekšrocības.Tas ir ideāls katoda materiāls jaunās paaudzes litija jonu akumulatoriem.Litija dzelzs fosfāta akumulatoram ir arī savi trūkumi.Piemēram, litija dzelzs fosfāta katoda materiāla blietēšanas blīvums ir mazs, un litija dzelzs fosfāta akumulatora tilpums ar vienādu jaudu ir lielāks nekā litija jonu akumulatoriem, piemēram, litija kobalātam, tāpēc tam nav priekšrocību mikrobaterijās.

Pateicoties litija dzelzs fosfātam raksturīgajām īpašībām, tā veiktspēja zemā temperatūrā ir zemāka par citiem katoda materiāliem, piemēram, litija manganātu.Kopumā vienai šūnai (ņemiet vērā, ka tā ir viena šūna, nevis akumulators) izmērītā akumulatora veiktspēja zemā temperatūrā var būt nedaudz augstāka,

Tas ir saistīts ar siltuma izkliedes apstākļiem), tā jaudas saglabāšanas līmenis ir aptuveni 60–70% pie 0 ℃, 40–55% pie -10 ℃ un 20–40% pie -20 ℃.Šāda zemas temperatūras veiktspēja acīmredzami neatbilst barošanas avota lietošanas prasībām.Pašlaik daži ražotāji ir uzlabojuši litija dzelzs fosfāta veiktspēju zemā temperatūrā, uzlabojot elektrolītu sistēmu, uzlabojot pozitīvo elektrodu formulu, uzlabojot materiāla veiktspēju un uzlabojot šūnu struktūras dizainu.

Trīskāršs litija akumulators
Trīskāršā polimēra litija akumulators attiecas uz litija akumulatoru, kura katoda materiāls ir litija niķeļa kobalta manganāta (Li (NiCoMn) O2) trīskāršā katoda materiāls.Trīskāršā kompozītmateriāla katoda materiāls ir izgatavots no niķeļa sāls, kobalta sāls un mangāna sāls kā izejvielas.Niķeļa, kobalta un mangāna proporciju trīskāršā polimēra litija akumulatorā var pielāgot atbilstoši faktiskajām vajadzībām.Akumulatoram ar trīskāršo materiālu kā katodu ir augsta drošība salīdzinājumā ar litija kobalta akumulatoru, taču tā spriegums ir pārāk zems.

Tās galvenās priekšrocības ir: laba cikla veiktspēja;Trūkums ir ierobežots lietojums.Tomēr, ņemot vērā stingrāku iekšējo politiku attiecībā uz trīskāršā litija akumulatoriem, trīskāršo litija akumulatoru attīstībai ir tendence palēnināties.

Litija manganāta akumulators
Litija manganāta akumulators ir viens no daudzsološākajiem litija jonu katoda materiāliem.Salīdzinājumā ar tradicionālajiem katoda materiāliem, piemēram, litija kobalātu, litija manganātam ir bagāti resursi, zemas izmaksas, bez piesārņojuma, laba drošība, laba pavairošanas veiktspēja utt. Tas ir ideāls katoda materiāls strāvas akumulatoriem.Tomēr tā sliktā cikla veiktspēja un elektroķīmiskā stabilitāte ievērojami ierobežo tā industrializāciju.Litija manganāts galvenokārt ietver spineļa litija manganātu un slāņveida litija manganātu.Špineļa litija manganātam ir stabila struktūra, un to ir viegli realizēt rūpnieciskajā ražošanā.Mūsdienu tirgus produkti ir visi no šīs struktūras.Spineļa litija manganāts pieder kubisko kristālu sistēmai, Fd3m kosmosa grupai, un teorētiskā īpatnējā jauda ir 148 mAh/g.Trīsdimensiju tuneļa struktūras dēļ litija jonus var atgriezeniski atdalīt no spineļa režģa, neizraisot struktūras sabrukšanu, tāpēc tam ir lieliska palielinājuma veiktspēja un stabilitāte.

3. NiMH akumulators
NiMH akumulators ir sava veida akumulators ar labu veiktspēju.Niķeļa ūdeņraža akumulatora pozitīvā aktīvā viela ir Ni (OH) 2 (saukts par NiO elektrodu), negatīvā aktīvā viela ir metāla hidrīds, ko sauc arī par ūdeņraža uzglabāšanas sakausējumu (saukts par ūdeņraža uzglabāšanas elektrodu), un elektrolīts ir 6 mol/L kālija hidroksīda šķīdums. .

Niķeļa metāla hidrīda akumulators ir sadalīts augstsprieguma niķeļa metāla hidrīda akumulatorā un zemsprieguma niķeļa metāla hidrīda akumulatorā.

Zemsprieguma niķeļa metāla hidrīda akumulatoram ir šādas īpašības: (1) akumulatora spriegums ir 1,2–1,3 V, kas ir līdzvērtīgs niķeļa-kadmija akumulatoram;(2) augsts enerģijas blīvums, vairāk nekā 1,5 reizes lielāks nekā niķeļa-kadmija akumulatoram;(3) ātra uzlāde un izlāde, laba veiktspēja zemā temperatūrā;(4) noblīvējams, spēcīga pārslodzes un izlādes pretestība;(5) nav dendritisko kristālu veidošanās, kas var novērst īssavienojumu akumulatorā;(6) Drošs un uzticams, nepiesārņo vidi, nav atmiņas efekta utt.

Augstsprieguma niķeļa ūdeņraža akumulatoram ir šādas īpašības: (1) Spēcīga uzticamība.Tam ir laba aizsardzība pret izlādi un pārmērīgu uzlādi, tas var izturēt augstu uzlādes izlādes ātrumu un neveidojas dendrīts.Tam ir labs specifisks īpašums.Tā īpatnējā masas jauda ir 60A · h/kg, kas ir 5 reizes lielāka nekā niķeļa-kadmija akumulatoram.(2) Ilgs cikla mūžs, līdz pat tūkstošiem reižu.(3) Pilnībā noslēgts, mazāk apkopes.(4) Zemas temperatūras veiktspēja ir lieliska, un jauda būtiski nemainās pie -10 ℃.

Galvenās NiMH akumulatora priekšrocības ir: augsts enerģijas blīvums, ātrs uzlādes un izlādes ātrums, viegls svars, ilgs kalpošanas laiks, nav vides piesārņojuma;Trūkumi ir neliels atmiņas efekts, vairāk pārvaldības problēmu un viegli veidojama viena akumulatora separatora kušana.

4. Plūsmas šūna
Šķidruma plūsmas akumulators ir jauna veida akumulators.Šķidruma plūsmas akumulators ir augstas veiktspējas akumulators, kas izmanto pozitīvo un negatīvo elektrolītu, lai atdalītos un cirkulētu atsevišķi.Tam ir raksturīgas lielas jaudas, plaša pielietojuma joma (vide) un ilgs cikla mūžs.Pašlaik tas ir jauns enerģijas produkts.

Šķidruma plūsmas akumulatoru parasti izmanto enerģijas uzkrāšanas spēkstacijas sistēmā, kas sastāv no skursteņa bloka, elektrolīta šķīduma un elektrolīta šķīduma uzglabāšanas un padeves bloka, vadības un vadības bloka utt. Kodols sastāv no skursteņa un (skurstenis ir sastāv no desmitiem šūnu oksidācijas reducēšanas reakcijai) un vienas šūnas uzlādēšanai un izlādei saskaņā ar īpašām prasībām sērijveidā, un tās struktūra ir līdzīga kurināmā elementu kaudzes struktūrai.

Vanādija plūsmas akumulators ir jauna veida enerģijas uzglabāšanas un enerģijas uzglabāšanas aprīkojums.To var izmantot ne tikai kā atbalsta enerģijas uzkrāšanas ierīci saules un vēja enerģijas ražošanas procesos, bet arī var izmantot elektrotīkla pīķa skūšanai, lai uzlabotu elektrotīkla stabilitāti un nodrošinātu elektrotīkla drošību.Tās galvenās priekšrocības ir: elastīgs izkārtojums, ilgs cikla mūžs, ātrs reakcijas laiks un bez kaitīgām emisijām;Trūkums ir tas, ka enerģijas blīvums ir ļoti atšķirīgs.

5. Nātrija sēra akumulators
Nātrija sēra akumulators sastāv no pozitīvā pola, negatīvā pola, elektrolīta, diafragmas un apvalka.Atšķirībā no parastajām sekundārajām baterijām (svina-skābes akumulatoriem, niķeļa-kadmija akumulatoriem utt.), nātrija sēra akumulators sastāv no izkausēta elektroda un cieta elektrolīta.Negatīvā pola aktīvā viela ir izkausēta metāla nātrijs, bet pozitīvā pola aktīvā viela ir šķidrais sērs un izkausēts nātrija polisulfīds.Sekundārā baterija ar metāla nātriju kā negatīvo elektrodu, sēru kā pozitīvo elektrodu un keramikas cauruli kā elektrolīta separatoru.Noteiktā darba pakāpē nātrija joni var atgriezeniski reaģēt ar sēru caur elektrolīta membrānu, veidojot enerģijas izdalīšanos un uzglabāšanu.

Kā jauna veida ķīmiskais enerģijas avots, šāda veida akumulators ir ļoti attīstīts kopš tā rašanās.Nātrija sēra akumulators ir maza izmēra, lielas ietilpības, ilgs kalpošanas laiks un augsta efektivitāte.To plaši izmanto elektroenerģijas uzglabāšanā, piemēram, pīķa skūšanā un ieleju piepildīšanā, avārijas barošanas avotā un vēja enerģijas ražošanā.

Tās galvenās priekšrocības ir šādas: 1) Tam ir lielāka īpatnējā enerģija (ti, efektīvā elektriskā enerģija uz akumulatora masas vai tilpuma vienību).Tā teorētiskā īpatnējā enerģija ir 760Wh/Kg, kas faktiski ir pārsniegusi 150Wh/Kg, kas ir 3-4 reizes vairāk nekā svina-skābes akumulators.2) Tajā pašā laikā tas var izlādēties ar lielu strāvu un lielu jaudu.Tā izlādes strāvas blīvums parasti var sasniegt 200–300 mA/cm2, un tas vienā mirklī var atbrīvot 3 reizes vairāk no tai raksturīgās enerģijas;3) Augsta uzlādes un izlādes efektivitāte.

Nātrija sēra akumulatoram ir arī trūkumi.Tā darba temperatūra ir 300-350 ℃, tāpēc akumulators darbības laikā ir jāuzsilda un jāuztur silts.Tomēr šo problēmu var efektīvi atrisināt, izmantojot augstas veiktspējas vakuuma siltumizolācijas tehnoloģiju.

6. Svina oglekļa akumulators
Svina oglekļa akumulators ir sava veida kapacitatīvs svina skābes akumulators, kas ir tehnoloģija, kas izstrādāta no tradicionālā svina skābes akumulatora.Tas var ievērojami uzlabot svina skābes akumulatora kalpošanas laiku, pievienojot aktīvo ogli akumulatora negatīvajam polam.

Svina oglekļa akumulators ir jauna veida superakumulators, kurā apvienots svina skābes akumulators un superkondensators: tas ne tikai piešķir iespēju izmantot tūlītējas lielas ietilpības superkondensatora uzlādes priekšrocības, bet arī piešķir spēli konkrētajai enerģijai. svina skābes akumulatora priekšrocības, un tam ir ļoti laba uzlādes un izlādes veiktspēja - to var pilnībā uzlādēt 90 minūtēs (ja svina skābes akumulators tiek uzlādēts un izlādēts šādā veidā, tā kalpošanas laiks ir mazāks par 30 reizēm).Turklāt, pievienojot oglekli (grafēnu), tiek novērsta negatīvā elektroda sulfācijas parādība, kas uzlabo akumulatora atteices faktoru pagātnē un pagarina akumulatora darbības laiku.

Svina oglekļa akumulators ir asimetriska superkondensatora un svina skābes akumulatora maisījums iekšējā paralēlā savienojuma veidā.Kā jauna veida superakumulators svina oglekļa akumulators ir svina skābes akumulatora un superkondensatora tehnoloģiju kombinācija.Tas ir divu funkciju enerģijas uzglabāšanas akumulators ar kapacitatīviem un akumulatora parametriem.Tāpēc tas ne tikai pilnībā spēlē superkondensatora momentānās jaudas uzlādes priekšrocības ar lielu jaudu, bet arī pilnībā izmanto svina-skābes akumulatoru enerģijas priekšrocības, kuras var pilnībā uzlādēt stundas laikā.Tam ir laba uzlādes un izlādes veiktspēja.Svina oglekļa tehnoloģijas izmantošanas dēļ svina oglekļa akumulatora veiktspēja ir daudz labāka par tradicionālo svina skābes akumulatoru, ko var izmantot jaunos enerģijas transportlīdzekļos, piemēram, hibrīdos elektriskajos transportlīdzekļos, elektriskajos velosipēdos un citās jomās;To var izmantot arī jaunas enerģijas uzkrāšanas jomā, piemēram, vēja enerģijas ražošanā un enerģijas uzkrāšanā.