DKSESS 100KW POIS VERKKO/HYBRIDI KAIKKI YHTEESSÄ AURINKOVORMIOJÄRJESTELMÄ

Akkujen vertailu energian varastointijärjestelmässä
Akkutyyppinen energian varastointi on kemiallista energian varastointia.Se voidaan jakaa lyijyakkuihin, litiumakkuihin, nikkelivetyakkuihin, nestevirtausakkuihin (vanadiiniakku), natriumrikkiakkuun, lyijyhiiliakkuun jne. valitun akun tyypin mukaan.

1. Lyijyakku
Lyijyakkuja ovat kolloidi- ja nesteakut (ns. tavallinen lyijyakku).Näitä kahta akkutyyppiä käytetään eri alueiden mukaan.Kolloidiakulla on vahva kylmänkestävyys, ja sen käyttöenergiatehokkuus on paljon parempi kuin nesteakun, kun lämpötila on alle 15 °C, ja sen lämmöneristyskyky on erinomainen.

Kolloidilyijyakku on parannus tavalliseen lyijyakkuun, jossa on nestemäistä elektrolyyttiä.Kolloidielektrolyyttiä käytetään korvaamaan rikkihappoelektrolyytti, joka on parempi kuin tavallinen akku turvallisuuden, varastointikapasiteetin, purkautumiskyvyn ja käyttöiän suhteen.Kolloidinen lyijyhappoakku käyttää geelielektrolyyttiä, eikä sisällä ole vapaata nestettä.Samassa tilavuudessa elektrolyytillä on suuri kapasiteetti, suuri lämpökapasiteetti ja vahva lämmönpoistokyky, mikä voi välttää yleisten akkujen termisen karantumisilmiön;Elektrodilevyn korroosio on heikkoa alhaisen elektrolyyttipitoisuuden vuoksi;Konsentraatio on tasainen, eikä elektrolyyttikerrosta ole.

Tavallinen lyijyakku on eräänlainen akku, jonka elektrodi on pääasiassa valmistettu lyijystä ja sen oksidista ja elektrolyytti on rikkihappoliuosta.Lyijyakun purkaustilassa positiivisen elektrodin pääkomponentti on lyijydioksidi ja negatiivisen elektrodin pääkomponentti on lyijy;Lataustilassa positiivisten ja negatiivisten elektrodien pääkomponentit ovat lyijysulfaatti.Yksikennoisen lyijyakun nimellisjännite on 2,0 V, joka voidaan purkaa 1,5 V:iin ja ladata 2,4 V:iin;Sovelluksessa kuutta yksikennoista lyijyakkua käytetään usein sarjassa muodostamaan 12 V nimellinen lyijyakku sekä 24 V, 36 V, 48 V jne.

Sen etuja ovat pääasiassa: turvallinen tiivistys, ilmanpoistojärjestelmä, yksinkertainen huolto, pitkä käyttöikä, vakaa laatu, korkea luotettavuus ja huoltovapaa;Haittapuolena on, että lyijysaaste on suuri ja energiatiheys alhainen (eli liian raskas).

2. Litiumakku
"Litiumparisto" on eräänlainen akku, jossa on litiummetalli tai litiumseos katodimateriaalina ja vedetön elektrolyyttiliuos.Se on jaettu kahteen luokkaan: litiummetalliakku ja litiumioniakku.

Litiummetalliakuissa käytetään yleensä katodimateriaalina mangaanidioksidia, katodimateriaalina metallilitiumia tai sen seosmetallia ja vedetöntä elektrolyyttiliuosta.Litiumioniakut käyttävät yleensä litiumseosmetallioksideja katodimateriaalina, grafiittia katodimateriaalina ja vedettömiä elektrolyyttejä.Litiumioniakut eivät sisällä metallista litiumia ja ne voidaan ladata uudelleen.Energian varastoinnissa käyttämämme litiumakku on litiumioniakku, jota kutsutaan "litiumparistoksi".

Energian varastointijärjestelmässä käytettyjä litiumakkuja ovat pääasiassa: litiumrautafosfaattiakku, kolmiosainen litiumakku ja litiummanganaattiakku.Yhdellä akulla on korkea jännite, laaja käyttölämpötila-alue, korkea ominaisenergia ja hyötysuhde sekä alhainen itsepurkautumisnopeus.Turvallisuutta ja käyttöikää voidaan parantaa käyttämällä suoja- ja tasauspiirejä.Siksi eri akkujen edut ja haitat huomioon ottaen litiumakuista on tullut ensimmäinen valinta energiaa varastoiville voimalaitoksille suhteellisen kypsän teollisen ketjun, turvallisuuden, luotettavuuden ja ympäristöystävällisyyden vuoksi.

Sen tärkeimmät edut ovat: pitkä käyttöikä, suuri varastointienergiatiheys, kevyt paino ja vahva sopeutumiskyky;Haittoja ovat huono turvallisuus, helppo räjähdys, korkea hinta ja rajalliset käyttöolosuhteet.

Litiumrautafosfaatti
Litiumrautafosfaattiakulla tarkoitetaan litiumioniakkua, joka käyttää litiumrautafosfaattia katodimateriaalina.Litiumioniakkujen katodimateriaalit sisältävät pääasiassa litiumkobalaattia, litiummanganaattia, litiumnikkelioksidia, kolmikomponentteja, litiumrautafosfaattia jne. Litiumkobalaatti on useimpien litiumioniakkujen käyttämä katodimateriaali.

Litiumrautafosfaatti litiumakkumateriaalina ilmestyi vasta viime vuosina.Vuonna 2005 Kiinassa kehitettiin suurikapasiteettinen litiumrautafosfaattiakku.Sen turvallisuussuorituskyky ja käyttöikä ovat vertaansa vailla muihin materiaaleihin.1C:n latauksen ja purkamisen käyttöikä saavuttaa 2000 kertaa.Yhden akun ylilatausjännite on 30 V, joka ei pala eikä puhkaisu räjähdy.Litium-rautafosfaattikatodimateriaaleista valmistettuja suurikapasiteettisia litiumioniakkuja on helpompi käyttää sarjassa sähköajoneuvojen säännöllisen latauksen ja purkamisen tarpeisiin.

Litiumrautafosfaatti on myrkytön, saasteeton, turvallinen, laajalti hankittu raaka-aine, halpa, pitkä käyttöikä ja muita etuja.Se on ihanteellinen katodimateriaali uuden sukupolven litiumioniakuille.Litiumrautafosfaattiakulla on myös haittoja.Esimerkiksi litiumrautafosfaattikatodimateriaalin puristustiheys on pieni, ja saman kapasiteetin litiumrautafosfaattiakun tilavuus on suurempi kuin litiumioniakut, kuten litiumkobalaatti, joten sillä ei ole etuja mikroakuissa.

Litiumrautafosfaatin luontaisten ominaisuuksien vuoksi sen suorituskyky matalissa lämpötiloissa on huonompi kuin muut katodimateriaalit, kuten litiummanganaatti.Yleensä yksittäisen kennon (huomaa, että se on yksi kenno akun sijaan) akun mitattu suorituskyky alhaisessa lämpötilassa voi olla hieman korkeampi,

Tämä liittyy lämmönpoistoolosuhteisiin), sen kapasiteetin säilyvyysaste on noin 60-70 % 0 ℃:ssa, 40-55 % -10 ℃:ssa ja 20-40 % -20 ℃:ssa.Tällainen suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa ei selvästikään voi täyttää virtalähteen käyttövaatimuksia.Tällä hetkellä jotkut valmistajat ovat parantaneet litiumrautafosfaatin suorituskykyä matalassa lämpötilassa parantamalla elektrolyyttijärjestelmää, parantamalla positiivisen elektrodin kaavaa, parantamalla materiaalin suorituskykyä ja parantamalla kennorakenteen suunnittelua.

Kolmiosainen litiumakku
Kolmikomponenttinen polymeeri-litiumparisto tarkoittaa litiumakkua, jonka katodimateriaali on litiumnikkeli-kobolttimanganaatti (Li (NiCoMn) O2) -kolmikatodimateriaali.Kolmikomponenttinen katodimateriaali on valmistettu nikkelisuolasta, kobolttisuolasta ja mangaanisuolasta raaka-aineina.Nikkelin, koboltin ja mangaanin osuutta kolmipolymeerilitiumparistossa voidaan säätää todellisten tarpeiden mukaan.Akulla, jossa on kolmiosainen materiaali katodina, on korkea turvallisuus verrattuna litiumkobolttiakkuun, mutta sen jännite on liian alhainen.

Sen tärkeimmät edut ovat: hyvä syklin suorituskyky;Huono puoli on rajallinen käyttö.Kolmikomponenttisia litiumakkuja koskevien kotimaisten politiikkojen tiukentumisen vuoksi kolmikomponenttisten litiumakkujen kehityksellä on kuitenkin taipumus hidastua.

Litiummanganaattiakku
Litiummanganaattiakku on yksi lupaavimmista litiumionikatodimateriaaleista.Verrattuna perinteisiin katodimateriaaleihin, kuten litiumkobalaattiin, litiummanganaatin etuna on rikkaat resurssit, alhainen hinta, ei saastumista, hyvä turvallisuus, hyvä lisääntymiskyky jne. Se on ihanteellinen katodimateriaali tehoparistoille.Sen huono syklin suorituskyky ja sähkökemiallinen stabiilius rajoittavat kuitenkin suuresti sen teollistumista.Litiummanganaatti sisältää pääasiassa spinellilitiummanganaattia ja kerrostettua litiummanganaattia.Spinellilitiummanganaatilla on vakaa rakenne ja se on helppo toteuttaa teolliseen tuotantoon.Tämän päivän markkinatuotteet ovat kaikki tätä rakennetta.Spinellilitiummanganaatti kuuluu kuutiokidejärjestelmään, Fd3m-avaruusryhmään, ja teoreettinen ominaiskapasiteetti on 148 mAh/g.Kolmiulotteisen tunnelirakenteen ansiosta litiumionit voidaan irrottaa palautuvasti spinellihilasta aiheuttamatta rakenteen romahtamista, joten sillä on erinomainen suurennusteho ja vakaus.

3. NiMH-akku
NiMH-akku on eräänlainen akku, jolla on hyvä suorituskyky.Nikkelivetyakun positiivinen vaikuttava aine on Ni (OH) 2 (nimeltään NiO-elektrodi), negatiivinen vaikuttava aine on metallihydridi, jota kutsutaan myös vetyvarastometalliksi (kutsutaan vetyvarastoelektrodiksi), ja elektrolyytti on 6 mol/l kaliumhydroksidiliuos.

Nikkelimetallihydridiakku on jaettu korkeajännitteiseen nikkelimetallihydridiakkuun ja pienjänniteakkuun.

Matalajännitteisellä nikkelimetallihydridiakulla on seuraavat ominaisuudet: (1) Akun jännite on 1,2–1,3 V, mikä vastaa nikkeli-kadmium-akkua;(2) Korkea energiatiheys, yli 1,5 kertaa nikkeli-kadmiumparistoon verrattuna;(3) nopea lataus ja purkaminen, hyvä suorituskyky alhaisessa lämpötilassa;(4) Suljettava, vahva ylilataus- ja purkausvastus;(5) Ei dendriittikiteiden muodostumista, mikä voi estää oikosulun akussa;(6) Turvallinen ja luotettava, ei saastuta ympäristöä, ei muistiefektiä jne.

Korkeajännitteisellä nikkelivetyakulla on seuraavat ominaisuudet: (1) Vahva luotettavuus.Siinä on hyvä ylipurkaus- ja ylilataussuoja, se kestää korkean latauksen purkautumisnopeuden eikä siinä ole dendriittiä.Sillä on hyvä erityisominaisuus.Sen ominaismassakapasiteetti on 60A · h/kg, mikä on 5 kertaa nikkelikadmiumpariston kapasiteetti.(2) Pitkä käyttöikä, jopa tuhansia kertoja.(3) Täysin suljettu, vähemmän huoltoa.(4) Matalan lämpötilan suorituskyky on erinomainen, ja kapasiteetti ei muutu merkittävästi -10 ℃:ssa.

NiMH-akun tärkeimmät edut ovat: korkea energiatiheys, nopea lataus- ja purkunopeus, kevyt paino, pitkä käyttöikä, ei ympäristön saastumista;Haittoja ovat vähäinen muistiefekti, enemmän hallintaongelmia ja helppo muodostaa yhden akun erottimen sulaminen.

4. Virtauskenno
Nestevirtausakku on uudentyyppinen akku.Nestevirtausakku on tehokas akku, joka käyttää positiivista ja negatiivista elektrolyyttiä erottaakseen ja kiertääkseen erikseen.Sillä on suuri kapasiteetti, laaja käyttöalue (ympäristö) ja pitkä käyttöikä.Se on tällä hetkellä uusi energiatuote.

Nestevirtausakkua käytetään yleisesti energiavarastovoimalaitoksen järjestelmässä, joka koostuu pinoyksiköstä, elektrolyyttiliuoksen ja elektrolyyttiliuoksen varastointi- ja syöttöyksiköstä, ohjaus- ja hallintayksiköstä jne. Ydin koostuu pinosta ja (pino koostuu kymmenistä kennoista hapettumisen pelkistysreaktiota varten) ja yhdestä kennosta lataamiseen ja purkamiseen on sarjassa samanlainen polttoainekenno, ja sen erityisvaatimusten mukaan.

Vanadiinivirtausakku on uudenlainen virran varastointi- ja energiavarastolaite.Sitä ei voida käyttää vain tukevana energian varastointilaitteena aurinko- ja tuulivoiman tuotantoprosesseissa, vaan sitä voidaan käyttää myös sähköverkon huippukuormitukseen sähköverkon vakauden parantamiseksi ja sähköverkon turvallisuuden varmistamiseksi.Sen tärkeimmät edut ovat: joustava asettelu, pitkä käyttöikä, nopeat vasteajat ja ei haitallisia päästöjä;Haittapuolena on, että energiatiheys vaihtelee suuresti.

5. Natriumrikkiakku
Natriumrikkiakku koostuu positiivisesta navasta, negatiivisesta navasta, elektrolyytistä, kalvosta ja kuoresta.Toisin kuin tavalliset toissijaiset akut (lyijyakut, nikkelikadmiumparistot jne.), natriumrikkiakku koostuu sulasta elektrodista ja kiinteästä elektrolyytistä.Negatiivisen navan vaikuttava aine on sula metallinatrium ja positiivisen navan vaikuttava aine on nestemäinen rikki ja sula natriumpolysulfidi.Toissijainen akku, jossa metallinatrium negatiivisena elektrodina, rikki positiivisena elektrodina ja keraaminen putki elektrolyytin erottimena.Tietyssä työskentelyasteessa natriumionit voivat reagoida palautuvasti rikin kanssa elektrolyyttikalvon läpi muodostaen energian vapautumisen ja varastoinnin.

Uuden tyyppisenä kemiallisena virtalähteenä tällaista akkua on kehitetty suuresti sen syntymisen jälkeen.Natriumrikkiakku on kooltaan pieni, kapasiteettiltaan suuri, pitkäikäinen ja korkea hyötysuhde.Sitä käytetään laajasti sähköenergian varastoinnissa, kuten huippujen parranajossa ja laaksojen täyttämisessä, hätävirtalähteessä ja tuulivoiman tuotannossa.

Sen tärkeimmät edut ovat seuraavat: 1) Sillä on korkeampi ominaisenergia (eli tehollinen sähköenergia akun massa- tai tilavuusyksikköä kohti).Sen teoreettinen ominaisenergia on 760 Wh/kg, mikä on itse asiassa ylittänyt arvon 150 Wh/kg, 3-4 kertaa lyijyakun.2) Samaan aikaan se voi purkaa suurella virralla ja suurella teholla.Sen purkausvirran tiheys voi yleensä saavuttaa 200-300 mA/cm2, ja se voi vapauttaa 3 kertaa sen luontaisen energian hetkessä;3) Korkea lataus- ja purkuteho.

Natriumrikkiakussa on myös puutteita.Sen käyttölämpötila on 300-350 ℃, joten akku on lämmitettävä ja pidettävä lämpimänä käytön aikana.Tämä ongelma voidaan kuitenkin ratkaista tehokkaasti käyttämällä korkean suorituskyvyn tyhjiölämpöeristystekniikkaa.

6. Lyijyakku
Lyijyhiiliakku on eräänlainen kapasitiivinen lyijyakku, joka on perinteisestä lyijyakusta kehitetty tekniikka.Se voi parantaa merkittävästi lyijyakun käyttöikää lisäämällä aktiivihiiltä akun negatiiviseen napaan.

Lyijyakku on uudentyyppinen superakku, jossa yhdistyvät lyijyakku ja superkondensaattori: se ei ainoastaan ​​hyödynnä superkondensaattorin välittömän suuren kapasiteetin latauksen etuja, vaan antaa myös lyijyakun erityistä energiaetua, ja sillä on erittäin hyvä lataus- ja purkauskyky - se voidaan ladata täyteen 90 minuutissa ja lyijyakun käyttöikä on 3 lyhyempi kuin tällä tavalla.Lisäksi hiilen (grafeenin) lisäyksen ansiosta negatiivisen elektrodin sulfatoitumisilmiö on estetty, mikä parantaa pariston aiempaa vikaa ja pidentää akun käyttöikää.

Lyijyhiiliakku on sekoitus epäsymmetristä superkondensaattoria ja lyijyakkua sisäisen rinnakkaisliitännän muodossa.Uuden tyyppisenä superakkuna lyijyhiiliakku on yhdistelmä lyijyakun ja superkondensaattorin teknologioita.Se on kaksitoiminen energian varastointiakku, jolla on sekä kapasitiiviset että akun ominaisuudet.Siksi se ei ainoastaan ​​anna täyden pelin superkondensaattorin hetkellisen teholatauksen eduille suurella kapasiteetilla, vaan antaa täyden pelin myös lyijyakkujen energiaeduille, jotka voidaan ladata täyteen tunnissa.Siinä on hyvä lataus- ja purkukyky.Lyijyhiiliteknologian käytön ansiosta lyijyhiiliakun suorituskyky on paljon parempi kuin perinteisen lyijyakun, jota voidaan käyttää uusissa energiaajoneuvoissa, kuten hybridisähköajoneuvoissa, sähköpyörissä ja muilla aloilla;Sitä voidaan käyttää myös uuden energian varastoinnissa, kuten tuulivoiman tuotannossa ja energian varastoinnissa.