DKSESS 100KW AF RASTER/HIBRIEDE ALLES IN EEN SONKRAG STELSEL

Vergelyking van batterye in energiebergingstelsel
Batterytipe energieberging is chemiese energieberging.Dit kan verdeel word in loodsuurbattery, litiumbattery, nikkelwaterstofbattery, vloeistofvloeibattery (vanadiumbattery), natriumswaelbattery, loodkoolstofbattery, ens. volgens die tipe battery wat gekies is.

1. Loodsuurbattery
Loodsuurbatterye sluit kolloïed en vloeistof in (die sogenaamde gewone loodsuurbattery).Hierdie twee tipes batterye word volgens verskillende streke gebruik.Die kolloïedbattery het sterk koueweerstand, en sy werkende energiedoeltreffendheid is baie beter as dié van die vloeibare battery wanneer die temperatuur onder 15 ° C is, en sy termiese isolasieprestasie is uitstekend.

Kolloïed lood-suur battery is 'n verbetering op die algemene lood-suur battery met vloeibare elektroliet.Die kolloïedelektroliet word gebruik om die swaelsuurelektroliet te vervang, wat beter is as die gewone battery wat veiligheid, bergingskapasiteit, ontladingsprestasie en lewensduur betref.Kolloïdale lood-suur battery neem gel elektroliet aan, en daar is geen vrye vloeistof binne nie.Onder dieselfde volume het die elektroliet groot kapasiteit, groot hittekapasiteit en sterk hitte-afvoervermoë, wat die termiese wegholverskynsel van algemene batterye kan vermy;Die korrosie van elektrodeplaat is swak as gevolg van lae elektrolietkonsentrasie;Die konsentrasie is eenvormig en daar is geen elektrolietstratifikasie nie.

Gewone loodsuurbattery is 'n soort battery waarvan die elektrode hoofsaaklik van lood en sy oksied gemaak is, en die elektroliet is swaelsuuroplossing.In die ontladingstoestand van lood-suurbattery is die hoofkomponent van positiewe elektrode looddioksied, en die hoofkomponent van negatiewe elektrode is lood;In laaitoestand is die hoofkomponente van positiewe en negatiewe elektrodes loodsulfaat.Die nominale spanning van 'n enkelsel loodsuurbattery is 2.0V, wat tot 1.5V ontlaai en tot 2.4V gelaai kan word;In toepassing word ses enkelsel loodsuurbatterye dikwels in serie gebruik om 'n 12V nominale loodsuurbattery te vorm, asook 24V, 36V, 48V, ens.

Die voordele daarvan sluit hoofsaaklik in: veilige verseëling, lugvrystellingstelsel, eenvoudige instandhouding, lang dienslewe, stabiele gehalte, hoë betroubaarheid en onderhoudsvry;Die nadeel is dat die loodbesoedeling groot is en die energiedigtheid laag is (dit wil sê te swaar).

2. Litiumbattery
"Litiumbattery" is 'n soort battery met litiummetaal of litiumlegering as katodemateriaal en nie-waterige elektrolietoplossing.Dit word in twee kategorieë verdeel: litiummetaalbattery en litiumioonbattery.

Litiummetaalbattery gebruik gewoonlik mangaandioksied as katodemateriaal, metaallitium of sy legeringsmetaal as katodemateriaal, en gebruik nie-waterige elektrolietoplossing.Litiumioonbatterye gebruik gewoonlik litiumlegeringsmetaaloksiede as katodemateriale, grafiet as katodemateriale en nie-waterige elektroliete.Litiumioonbatterye bevat nie metaallitium nie en kan herlaai word.Die litiumbattery wat ons in energieberging gebruik, is 'n litiumioonbattery, waarna verwys word as "litiumbattery".

Die litiumbatterye wat in die energiebergingstelsel gebruik word, sluit hoofsaaklik in: litiumysterfosfaatbattery, ternêre litiumbattery en litiummanganaatbattery.Die enkelbattery het 'n hoë spanning, 'n wye werkstemperatuurreeks, 'n hoë spesifieke energie en doeltreffendheid, en 'n lae selfontladingstempo.Die veiligheid en lewe kan verbeter word deur beskermings- en gelykmakingskringe te gebruik.Daarom, met inagneming van die voordele en nadele van verskeie batterye, het litiumbatterye die eerste keuse geword vir kragopgaarkragstasies vanweë hul relatief volwasse industriële ketting, veiligheid, betroubaarheid en omgewingsvriendelikheid.

Die belangrikste voordele daarvan is: lang dienslewe, hoë bergingsenergiedigtheid, ligte gewig en sterk aanpasbaarheid;Die nadele is swak veiligheid, maklike ontploffing, hoë koste en beperkte gebruikstoestande.

Litium-ysterfosfaat
Litium-ysterfosfaatbattery verwys na die litiumioonbattery wat litiumysterfosfaat as die katodemateriaal gebruik.Die katodemateriale van litiumioonbatterye sluit hoofsaaklik litiumkobalaat, litiummanganaat, litiumnikkeloksied, ternêre materiale, litiumysterfosfaat, ens. in. Litiumkobalaat is die katodemateriaal wat deur die meeste litiumioonbatterye gebruik word.

Litium-ysterfosfaat as 'n litiumkragbatterymateriaal het eers in onlangse jare verskyn.Dit was in 2005 dat 'n groot kapasiteit litium-ysterfosfaatbattery in China ontwikkel is.Die veiligheidsprestasie en sikluslewe is onvergelykbaar met ander materiale.Die sikluslewe van 1C laai en ontlaai bereik 2000 keer.Die oorlaaispanning van 'n enkele battery is 30V, wat nie sal brand nie en lekke nie sal ontplof nie.Litiumioonbatterye met groot kapasiteit gemaak van litiumysterfosfaatkatodemateriale is makliker om in serie gebruik te word om aan die behoeftes van gereelde laai en ontlaai van elektriese voertuie te voldoen.

Litium-ysterfosfaat is nie-giftig, besoedelingvry, veilig, wydverspreide grondstowwe, goedkoop, lang lewe en ander voordele.Dit is 'n ideale katodemateriaal vir nuwe generasie litiumioonbatterye.Litium-ysterfosfaatbattery het ook sy nadele.Byvoorbeeld, die stampdigtheid van litium yster fosfaat katode materiaal is klein, en die volume van litium yster fosfaat battery met gelyke kapasiteit is groter as litium ioon batterye soos litium kobalaat, so dit het geen voordele in mikro batterye nie.

As gevolg van die inherente eienskappe van litium-ysterfosfaat, is die lae-temperatuur-prestasie daarvan minderwaardig as ander katodemateriale soos litiummanganaat.Oor die algemeen, vir 'n enkele sel (let op dat dit 'n enkele sel eerder as 'n batterypak is), kan die gemete lae-temperatuur werkverrigting van die batterypak effens hoër wees,

Dit hou verband met die hitte-afvoertoestande), die kapasiteitsretensiekoers daarvan is ongeveer 60~70% by 0 ℃, 40~55% by -10 ℃ en 20~40% by -20 ℃.Sulke lae temperatuur werkverrigting kan natuurlik nie aan die gebruiksvereistes van kragtoevoer voldoen nie.Tans het sommige vervaardigers die lae-temperatuur prestasie van litium-ysterfosfaat verbeter deur die elektrolietstelsel te verbeter, die positiewe elektrodeformule te verbeter, die materiaalprestasie te verbeter en die ontwerp van die selstruktuur te verbeter.

Ternêre litiumbattery
Ternêre polimeer litiumbattery verwys na die litiumbattery waarvan die katodemateriaal litiumnikkelkobaltmanganaat (Li (NiCoMn) O2) ternêre katodemateriaal is.Die drieledige saamgestelde katode materiaal is gemaak van nikkel sout, kobalt sout en mangaan sout as grondstowwe.Die verhouding nikkel, kobalt en mangaan in die ternêre polimeerlitiumbattery kan volgens werklike behoeftes aangepas word.Die battery met drieledige materiaal as katode het hoë veiligheid in vergelyking met litiumkobaltbatterye, maar die spanning is te laag.

Die belangrikste voordele daarvan is: goeie siklusprestasie;Die nadeel is dat die gebruik beperk is.As gevolg van die verskerping van binnelandse beleid oor ternêre litiumbatterye, is die ontwikkeling van ternêre litiumbatterye egter geneig om te verlangsaam.

Litium manganaat battery
Litiummanganaatbattery is een van die meer belowende litiumioonkatodemateriale.In vergelyking met tradisionele katodemateriale soos litiumkobalaat, het litiummanganaat die voordele van ryk hulpbronne, lae koste, geen besoedeling, goeie veiligheid, goeie vermenigvuldigingsprestasie, ens. Dit is 'n ideale katodemateriaal vir kragbatterye.Sy swak siklusprestasie en elektrochemiese stabiliteit beperk egter sy industrialisasie grootliks.Litiummanganaat sluit hoofsaaklik spinellitiummanganaat en gelaagde litiummanganaat in.Die spinellitiummanganaat het 'n stabiele struktuur en is maklik om industriële produksie te realiseer.Vandag se markprodukte is almal van hierdie struktuur.Spinel-litiummanganaat behoort aan kubieke kristalstelsel, Fd3m-ruimtegroep, en die teoretiese spesifieke kapasiteit is 148mAh/g.As gevolg van die driedimensionele tonnelstruktuur, kan litiumione omkeerbaar uit die spinelrooster ingebed word sonder om die ineenstorting van die struktuur te veroorsaak, dus het dit uitstekende vergrotingsprestasie en stabiliteit.

3. NiMH battery
NiMH-battery is 'n soort battery met goeie werkverrigting.Die positiewe aktiewe stof van nikkelwaterstofbattery is Ni (OH) 2 (genoem NiO-elektrode), die negatiewe aktiewe stof is metaalhidried, ook genoem waterstofopbergingslegering (genoem waterstofopbergingselektrode), en die elektroliet is 6mol/L kaliumhidroksiedoplossing.

Nikkel metaal hidried battery is verdeel in 'n hoë-spanning nikkel metaal hidried battery en lae-spanning nikkel metaal hidried battery.

Laespanning nikkel metaal hidried battery het die volgende kenmerke: (1) Die battery spanning is 1.2~1.3 V, wat gelykstaande is aan nikkel kadmium battery;(2) Hoë energiedigtheid, meer as 1,5 keer van dié van nikkelkadmiumbattery;(3) Vinnige laai en ontlaai, goeie lae-temperatuur werkverrigting;(4) Seëlbare, sterk oorlaai- en ontladingsweerstand;(5) Geen dendritiese kristalgenerering nie, wat kortsluiting in die battery kan voorkom;(6) Veilig en betroubaar, geen besoedeling van die omgewing, geen geheue-effek, ens.

Hoëspanning nikkelwaterstofbattery het die volgende kenmerke: (1) Sterk betroubaarheid.Dit het goeie oorontlading en oorladingbeskerming, kan hoë ladingontladingstempo weerstaan ​​en het geen dendrietvorming nie.Dit het goeie spesifieke eiendom.Sy spesifieke massakapasiteit is 60A · h/kg, wat 5 keer dié van nikkel-kadmiumbattery is.(2) Lang sikluslewe, tot duisende kere.(3) Ten volle verseël, minder onderhoud.(4) Die lae temperatuur prestasie is uitstekend, en die kapasiteit verander nie beduidend by - 10 ℃ nie.

Die belangrikste voordele van NiMH-battery is: hoë energiedigtheid, vinnige laai- en ontlaaispoed, ligte gewig, lang lewensduur, geen omgewingsbesoedeling nie;Die nadele is 'n effense geheue-effek, meer bestuursprobleme en maklik om 'n enkele battery-skeier te smelt.

4. Vloeisel
Liquid flow battery is 'n nuwe tipe battery.Vloeistofvloeibattery is 'n hoëprestasiebattery wat positiewe en negatiewe elektroliet gebruik om afsonderlik te skei en te sirkuleer.Dit het die kenmerke van hoë kapasiteit, wye toepassingsveld (omgewing) en lang sikluslewe.Dit is tans 'n nuwe energieproduk.

Vloeistofvloeibattery word oor die algemeen gebruik in die stelsel van energieopgaarkragstasie, wat bestaan ​​uit stapeleenheid, elektrolietoplossing en elektrolietoplossingstoor- en toevoereenheid, beheer- en bestuurseenheid, ens. Die kern is saamgestel uit 'n stapel en (die stapel bestaan ​​uit dosyne selle vir oksidasiereduksiereaksie) en 'n enkele sel vir laai en ontlading volgens die spesifieke vereistes van brandstofsel in reeks, is soortgelyk aan die brandstofselstruktuur.

Vanadiumvloeibattery is 'n nuwe soort kragopberging en energiebergingstoerusting.Dit kan nie net gebruik word as 'n ondersteunende energiebergingstoestel vir son- en windkragopwekkingsprosesse nie, maar kan ook gebruik word vir piekskeer van kragnetwerk om die stabiliteit van kragnetwerk te verbeter en die sekuriteit van kragnetwerk te verseker.Die belangrikste voordele daarvan is: buigsame uitleg, lang sikluslewe, vinnige reaksietye en geen skadelike emissie nie;Die nadeel is dat die energiedigtheid baie verskil.

5. Natrium swael battery
Die natrium swael battery is saamgestel uit positiewe pool, negatiewe pool, elektroliet, diafragma en dop.Anders as gewone sekondêre batterye (lood-suur batterye, nikkel kadmium batterye, ens.), is die natrium swael battery saamgestel uit gesmelte elektrode en soliede elektroliet.Die aktiewe bestanddeel van die negatiewe pool is gesmelte metaalnatrium, en die aktiewe bestanddeel van die positiewe pool is vloeibare swael en gesmelte natriumpolisulfied.Sekondêre battery met metaalnatrium as negatiewe elektrode, swael as positiewe elektrode en keramiekbuis as elektrolietskeier.Onder 'n sekere werksgraad kan natriumione omkeerbaar met swael deur die elektrolietmembraan reageer om energievrystelling en -berging te vorm.

As 'n nuwe soort chemiese kragbron is hierdie soort battery baie ontwikkel sedert dit ontstaan ​​het.Natrium swael battery is klein in grootte, groot in kapasiteit, lank in lewe en hoog in doeltreffendheid.Dit word wyd gebruik in elektriese energieberging soos piekskeer en valleivul, noodkragtoevoer en windkragopwekking.

Die belangrikste voordele daarvan is soos volg: 1) Dit het hoër spesifieke energie (dws die effektiewe elektriese energie per eenheid massa of eenheid volume van die battery).Sy teoretiese spesifieke energie is 760Wh/Kg, wat eintlik 150Wh/Kg oorskry het, 3-4 keer dié van loodsuurbattery.2) Terselfdertyd kan dit met groot stroom en hoë krag ontlaai.Sy ontladingsstroomdigtheid kan oor die algemeen 200-300mA/cm2 bereik, en dit kan 3 keer van sy inherente energie in 'n oomblik vrystel;3) Hoë laai- en ontladingsdoeltreffendheid.

Die natrium swael battery het ook tekortkominge.Die werkstemperatuur is 300-350 ℃, dus die battery moet verhit en warm gehou word tydens werking.Hierdie probleem kan egter effektief opgelos word deur hoëprestasie vakuum termiese isolasie tegnologie te gebruik.

6. Loodkoolstofbattery
Loodkoolstofbattery is 'n soort kapasitiewe loodsuurbattery, wat 'n tegnologie is wat ontwikkel is uit tradisionele loodsuurbatterye.Dit kan die lewensduur van loodsuurbatterye aansienlik verbeter deur aktiewe koolstof by die negatiewe pool van die battery te voeg.

Die loodkoolstofbattery is 'n nuwe tipe superbattery, wat die loodsuurbattery en die superkapasitor kombineer: dit gee nie net die voordele van die onmiddellike grootkapasiteit-laai van die superkapasitor nie, maar gee ook spel aan die spesifieke energievoordeel van die loodsuurbattery, en het baie goeie laai- en ontlaaiprestasie - dit kan in 90 minute ten volle gelaai word as die loodlewe is minder as 30 minute (as die batterylewe op hierdie manier gelaai is).Verder, as gevolg van die byvoeging van koolstof (grafeen), word die verskynsel van sulfatering van die negatiewe elektrode voorkom, wat 'n faktor van batteryonderbreking in die verlede verbeter en die batterylewe verleng.

Die loodkoolstofbattery is 'n mengsel van asimmetriese superkapasitor en loodsuurbattery in die vorm van interne parallelle verbinding.As 'n nuwe tipe superbattery is die loodkoolstofbattery 'n kombinasie van die tegnologieë van loodsuurbattery en superkapasitor.Dit is 'n dubbelfunksie-energiebergingsbattery met beide kapasitiewe eienskappe en batteryeienskappe.Daarom gee dit nie net volle spel aan die voordele van superkapasitor-oombliklike kraglaai met groot kapasiteit nie, maar gee ook volle speling aan die energievoordele van loodsuurbatterye, wat binne 'n uur vol gelaai kan word.Dit het goeie laai- en ontlaaiprestasie.As gevolg van die gebruik van loodkoolstoftegnologie, is die werkverrigting van loodkoolstofbattery baie beter as dié van tradisionele loodsuurbatterye, wat in nuwe energievoertuie gebruik kan word, soos hibriede elektriese voertuie, elektriese fietse en ander velde;Dit kan ook gebruik word op die gebied van nuwe energieberging, soos windkragopwekking en energieberging.