SISTEMA D'ENERGIA SOLAR DKSESS 100KW OFF GRID/HÍBRID TOT EN UN

Comparació de bateries en sistemes d'emmagatzematge d'energia
L'emmagatzematge d'energia del tipus de bateria és l'emmagatzematge d'energia química.Es pot dividir en bateria de plom àcid, bateria de liti, bateria de níquel-hidrogen, bateria de flux líquid (bateria de vanadi), bateria de sofre de sodi, bateria de plom carboni, etc. segons el tipus de bateria seleccionada.

1. Bateria de plom àcid
Les bateries de plom àcid inclouen col·loides i líquids (l'anomenada bateria de plom àcid ordinària).Aquests dos tipus de bateries s'utilitzen segons les diferents regions.La bateria col·loide té una forta resistència al fred i la seva eficiència energètica de treball és molt millor que la de la bateria líquida quan la temperatura és inferior a 15 ° C, i el seu rendiment d'aïllament tèrmic és excel·lent.

La bateria col·loide de plom-àcid és una millora de la bateria comuna de plom-àcid amb electròlit líquid.L'electròlit col·loide s'utilitza per substituir l'electròlit d'àcid sulfúric, que és millor que la bateria comuna en termes de seguretat, capacitat d'emmagatzematge, rendiment de descàrrega i vida útil.La bateria col·loïdal de plom-àcid adopta electròlit de gel i no hi ha líquid lliure a l'interior.Sota el mateix volum, l'electròlit té una gran capacitat, una gran capacitat de calor i una forta capacitat de dissipació de calor, que pot evitar el fenomen de fuga tèrmica de les bateries generals;La corrosió de la placa de l'elèctrode és feble a causa de la baixa concentració d'electròlits;La concentració és uniforme i no hi ha estratificació d'electròlits.

La bateria de plom-àcid ordinària és un tipus de bateria l'elèctrode de la qual està fet principalment de plom i el seu òxid, i l'electròlit és una solució d'àcid sulfúric.En l'estat de descàrrega de la bateria de plom-àcid, el component principal de l'elèctrode positiu és el diòxid de plom i el component principal de l'elèctrode negatiu és el plom;En estat de càrrega, els components principals dels elèctrodes positius i negatius són el sulfat de plom.La tensió nominal d'una bateria de plom-àcid d'una sola cel·la és de 2,0 V, que es pot descarregar a 1,5 V i carregar-se a 2,4 V;A l'aplicació, sovint s'utilitzen sis bateries de plom-àcid d'una cel·la en sèrie per formar una bateria nominal de plom-àcid de 12 V, així com 24 V, 36 V, 48 V, etc.

Els seus avantatges inclouen principalment: segellat segur, sistema d'alliberament d'aire, manteniment senzill, llarga vida útil, qualitat estable, alta fiabilitat i sense manteniment;El desavantatge és que la contaminació per plom és gran i la densitat energètica és baixa (és a dir, massa pesada).

2. Bateria de liti
"Bateria de liti" és un tipus de bateria amb metall de liti o aliatge de liti com a material càtode i solució d'electròlit no aquosa.Es divideix en dues categories: bateria de metall de liti i bateria d'ions de liti.

La bateria de metall de liti generalment utilitza diòxid de manganès com a material càtode, liti metàl·lic o el seu metall d'aliatge com a material càtode i utilitza una solució d'electròlit no aquosa.Les bateries d'ions de liti generalment utilitzen òxids metàl·lics d'aliatge de liti com a materials càtodics, grafit com a materials càtodics i electròlits no aquosos.Les bateries d'ions de liti no contenen liti metàl·lic i es poden recarregar.La bateria de liti que utilitzem en l'emmagatzematge d'energia és una bateria d'ions de liti, anomenada "bateria de liti".

Les bateries de liti utilitzades en el sistema d'emmagatzematge d'energia inclouen principalment: bateria de fosfat de ferro de liti, bateria de liti ternària i bateria de manganat de liti.La bateria única té un alt voltatge, un ampli rang de temperatures de treball, una alta energia i eficiència específiques i una baixa taxa d'autodescàrrega.La seguretat i la vida es poden millorar mitjançant l'ús de circuits de protecció i equalització.Per tant, tenint en compte els avantatges i desavantatges de diverses bateries, les bateries de liti s'han convertit en la primera opció per a les centrals elèctriques d'emmagatzematge d'energia a causa de la seva cadena industrial relativament madura, seguretat, fiabilitat i respecte al medi ambient.

Els seus principals avantatges són: llarga vida útil, alta densitat d'energia d'emmagatzematge, pes lleuger i forta adaptabilitat;Els desavantatges són poca seguretat, fàcil explosió, alt cost i condicions d'ús limitades.

Fosfat de ferro de liti
La bateria de fosfat de ferro de liti es refereix a la bateria d'ions de liti que utilitza fosfat de ferro de liti com a material càtode.Els materials càtodics de les bateries d'ions de liti inclouen principalment cobalat de liti, manganat de liti, òxid de níquel de liti, materials ternaris, fosfat de ferro de liti, etc. El cobalat de liti és el material càtodic utilitzat per la majoria de les bateries d'ions de liti.

El fosfat de ferro de liti com a material de bateria de liti només va aparèixer en els últims anys.Va ser l'any 2005 que es va desenvolupar una bateria de fosfat de ferro de liti de gran capacitat a la Xina.El seu rendiment de seguretat i cicle de vida són incomparables amb altres materials.El cicle de vida de la càrrega i descàrrega 1C arriba a 2000 vegades.La tensió de sobrecàrrega d'una sola bateria és de 30 V, que no es cremarà i la punxada no explotarà.Les bateries d'ions de liti amb gran capacitat fetes de materials càtods de fosfat de ferro de liti són més fàcils d'utilitzar en sèrie per satisfer les necessitats de càrrega i descàrrega freqüents de vehicles elèctrics.

El fosfat de ferro de liti és matèries primeres no tòxiques, lliures de contaminació, segures i de gran origen, barates, de llarga vida i altres avantatges.És un material càtode ideal per a bateries d'ions de liti de nova generació.La bateria de fosfat de ferro de liti també té els seus desavantatges.Per exemple, la densitat de compressió del material càtode de fosfat de ferro de liti és petita i el volum de la bateria de fosfat de ferro de liti amb la mateixa capacitat és més gran que les bateries d'ions de liti com el cobalat de liti, de manera que no té cap avantatge en les micro bateries.

A causa de les característiques inherents del fosfat de ferro de liti, el seu rendiment a baixa temperatura és inferior a altres materials de càtode com el manganat de liti.En general, per a una sola cel·la (tingueu en compte que és una sola cel·la en lloc d'una bateria), el rendiment mesurat a baixa temperatura de la bateria pot ser lleugerament superior,

Això està relacionat amb les condicions de dissipació de calor), la seva taxa de retenció de capacitat és d'uns 60 ~ 70% a 0 ℃, 40 ~ 55% a - 10 ℃ i 20 ~ 40% a - 20 ℃.Òbviament, aquest rendiment a baixa temperatura no pot satisfer els requisits d'ús de la font d'alimentació.Actualment, alguns fabricants han millorat el rendiment a baixa temperatura del fosfat de ferro de liti millorant el sistema d'electròlits, millorant la fórmula de l'elèctrode positiu, millorant el rendiment del material i millorant el disseny de l'estructura de la cel·la.

Bateria ternària de liti
La bateria de liti de polímer ternari es refereix a la bateria de liti el material del càtode de la qual és manganat de liti níquel cobalt (Li (NiCoMn) O2) material de càtode ternari.El material càtode compost ternari està fet de sal de níquel, sal de cobalt i sal de manganès com a matèries primeres.La proporció de níquel, cobalt i manganès a la bateria de liti de polímer ternari es pot ajustar segons les necessitats reals.La bateria amb material ternari com a càtode té una alta seguretat en comparació amb la bateria de liti-cobalt, però la seva tensió és massa baixa.

Els seus principals avantatges són: bon rendiment del cicle;El desavantatge és que l'ús és limitat.Tanmateix, a causa de l'enduriment de les polítiques domèstiques sobre bateries de liti ternàries, el desenvolupament de les bateries de liti ternàries tendeix a frenar-se.

Bateria de manganat de liti
La bateria de manganat de liti és un dels materials de càtode d'ions de liti més prometedors.En comparació amb els materials càtodics tradicionals com el cobalat de liti, el manganat de liti té els avantatges de recursos rics, baix cost, sense contaminació, bona seguretat, bon rendiment de multiplicació, etc. És un material càtode ideal per a bateries d'energia.Tanmateix, el seu baix rendiment del cicle i l'estabilitat electroquímica limiten molt la seva industrialització.El manganat de liti inclou principalment manganat de liti d'espinela i manganat de liti en capes.El manganat de liti d'espinela té una estructura estable i és fàcil de realitzar la producció industrial.Els productes del mercat actuals tenen tota aquesta estructura.El manganat de liti d'espinela pertany al sistema de cristalls cúbics, grup espacial Fd3m, i la capacitat específica teòrica és de 148 mAh/g.A causa de l'estructura del túnel tridimensional, els ions de liti es poden incrustar de manera reversible de la gelosia de l'espinela sense provocar el col·lapse de l'estructura, de manera que té un rendiment i estabilitat d'ampliació excel·lents.

3. Bateria NiMH
La bateria NiMH és una mena de bateria amb un bon rendiment.La substància activa positiva de la bateria de níquel-hidrogen és Ni (OH) 2 (anomenat elèctrode NiO), la substància activa negativa és hidrur metàl·lic, també anomenat aliatge d'emmagatzematge d'hidrogen (anomenat elèctrode d'emmagatzematge d'hidrogen), i l'electròlit és una solució d'hidròxid de potassi 6mol/L.

La bateria d'hidrur metàl·lic de níquel es divideix en bateria d'hidrur metàl·lic de níquel d'alta tensió i bateria d'hidrur metàl·lic de níquel de baixa tensió.

La bateria d'hidrur metàl·lic de níquel de baixa tensió té les característiques següents: (1) La tensió de la bateria és d'1,2 ~ 1,3 V, que és equivalent a la bateria de níquel-cadmi;(2) Alta densitat d'energia, més d'1,5 vegades la de la bateria de níquel-cadmi;(3) Càrrega i descàrrega ràpides, bon rendiment a baixa temperatura;(4) Segellable, forta sobrecàrrega i resistència a la descàrrega;(5) Sense generació de cristalls dendrítics, que poden evitar curtcircuits a la bateria;(6) Segur i fiable, sense contaminació del medi ambient, sense efecte de memòria, etc.

La bateria d'hidrogen de níquel d'alta tensió té les característiques següents: (1) Forta fiabilitat.Té una bona protecció per sobre descàrrega i sobrecàrrega, pot suportar una alta taxa de descàrrega de càrrega i no té formació de dendrites.Té una bona propietat específica.La seva capacitat de massa específica és de 60A · h/kg, que és 5 vegades la de la bateria de níquel-cadmi.(2) Cicle de vida llarg, fins a milers de vegades.(3) Totalment segellat, menys manteniment.(4) El rendiment a baixa temperatura és excel·lent i la capacitat no canvia significativament a -10 ℃.

Els principals avantatges de la bateria NiMH són: alta densitat d'energia, velocitat de càrrega i descàrrega ràpida, pes lleuger, llarga vida útil, sense contaminació ambiental;Els desavantatges són un lleuger efecte de memòria, més problemes de gestió i una fusió fàcil de formar un separador de bateria individual.

4. Cèl·lula de flux
La bateria de flux líquid és un nou tipus de bateria.La bateria de flux líquid és una bateria d'alt rendiment que utilitza electròlits positius i negatius per separar-se i circular per separat.Té les característiques d'alta capacitat, ampli camp d'aplicació (entorn) i llarg cicle de vida.Actualment és un nou producte energètic.

La bateria de flux líquid s'utilitza generalment en el sistema de central d'emmagatzematge d'energia, que consisteix en unitat de pila, solució d'electròlits i unitat d'emmagatzematge i subministrament de solució d'electròlits, unitat de control i gestió, etc. El nucli es compon d'una pila i (la pila està formada per desenes de cèl·lules per a la reacció d'oxidació) i una única cèl·lula per a la càrrega i descàrrega segons els requisits específics de la pila de combustible.

La bateria de flux de vanadi és un nou tipus d'equip d'emmagatzematge i emmagatzematge d'energia.No només es pot utilitzar com a dispositiu d'emmagatzematge d'energia de suport per als processos de generació d'energia solar i eòlica, sinó que també es pot utilitzar per a l'afaitat màxima de la xarxa elèctrica per millorar l'estabilitat de la xarxa elèctrica i garantir la seguretat de la xarxa elèctrica.Els seus principals avantatges són: disseny flexible, llarg cicle de vida, temps de resposta ràpids i cap emissió nociva;El desavantatge és que la densitat d'energia varia molt.

5. Bateria de sofre de sodi
La bateria de sofre de sodi està formada per pol positiu, pol negatiu, electròlit, diafragma i carcassa.A diferència de les bateries secundàries ordinàries (bateries de plom-àcid, bateries de níquel-cadmi, etc.), la bateria de sofre de sodi es compon d'elèctrode fos i electròlit sòlid.La substància activa del pol negatiu és el sodi metàl·lic fos, i la substància activa del pol positiu és el sofre líquid i el polisulfur de sodi fos.Bateria secundària amb sodi metàl·lic com a elèctrode negatiu, sofre com a elèctrode positiu i tub ceràmic com a separador d'electròlits.Sota un cert grau de treball, els ions de sodi poden reaccionar de manera reversible amb sofre a través de la membrana d'electròlits per formar alliberament i emmagatzematge d'energia.

Com a nou tipus de font d'energia química, aquest tipus de bateria s'ha desenvolupat molt des que va néixer.La bateria de sofre de sodi és de mida petita, gran capacitat, llarga vida i alta eficiència.S'utilitza àmpliament en l'emmagatzematge d'energia elèctrica, com ara l'afaitat de pics i l'ompliment de la vall, el subministrament d'energia d'emergència i la generació d'energia eòlica.

Els seus principals avantatges són els següents: 1) Té una energia específica més elevada (és a dir, l'energia elèctrica efectiva per unitat de massa o unitat de volum de la bateria).La seva energia específica teòrica és de 760Wh/Kg, que en realitat ha superat els 150Wh/Kg, 3-4 vegades la de la bateria de plom-àcid.2) Al mateix temps, es pot descarregar amb gran corrent i gran potència.La seva densitat de corrent de descàrrega generalment pot arribar a 200-300 mA/cm2, i pot alliberar 3 vegades de la seva energia inherent en un instant;3) Alta eficiència de càrrega i descàrrega.

La bateria de sofre de sodi també té deficiències.La seva temperatura de treball és de 300-350 ℃, de manera que la bateria s'ha d'escalfar i mantenir calenta durant el funcionament.Tanmateix, aquest problema es pot resoldre de manera eficaç mitjançant l'ús d'una tecnologia d'aïllament tèrmic al buit d'alt rendiment.

6. Bateria de carbó de plom
La bateria de carbó de plom és una mena de bateria de plom àcid capacitiva, que és una tecnologia evolucionada a partir de la bateria de plom àcid tradicional.Pot millorar significativament la vida útil de la bateria de plom àcid afegint carbó actiu al pol negatiu de la bateria.

La bateria de carbó de plom és un nou tipus de súper bateria, que combina la bateria de plom àcid i el supercondensador: no només dóna joc als avantatges de la càrrega instantània de gran capacitat del supercondensador, sinó que també dóna joc a l'avantatge energètic específic de la bateria de plom àcid, i té un rendiment molt bo de càrrega i descàrrega: es pot carregar completament en 90 minuts (si la bateria de plom es carrega per menys de 30 vegades).A més, gràcies a l'addició de carboni (grafè), s'evita el fenomen de sulfatació de l'elèctrode negatiu, que millora un factor de fallada de la bateria en el passat i allarga la vida útil de la bateria.

La bateria de carbó de plom és una barreja de supercondensador asimètric i bateria de plom àcid en forma de connexió paral·lela interna.Com a nou tipus de súper bateria, la bateria de carbó de plom és una combinació de les tecnologies de bateria de plom àcid i supercondensador.És una bateria d'emmagatzematge d'energia de doble funció amb característiques capacitives i característiques de la bateria.Per tant, no només ofereix els avantatges de la càrrega instantània de supercondensadors amb gran capacitat, sinó que també ofereix els avantatges energètics de les bateries de plom-àcid, que es poden carregar completament en una hora.Té un bon rendiment de càrrega i descàrrega.A causa de l'ús de la tecnologia de carboni de plom, el rendiment de la bateria de carboni de plom és molt superior al de la bateria de plom àcid tradicional, que es pot utilitzar en vehicles d'energia nova, com ara vehicles elèctrics híbrids, bicicletes elèctriques i altres camps;També es pot utilitzar en el camp del nou emmagatzematge d'energia, com ara la generació d'energia eòlica i l'emmagatzematge d'energia.