DKSESS 100KW 오프 그리드/하이브리드 올인원 태양광 발전 시스템

에너지 저장 시스템의 배터리 비교
배터리형 에너지 저장장치는 화학적 에너지 저장장치입니다.선택한 전지의 종류에 따라 납축전지, 리튬전지, 니켈수소전지, 액체흐름전지(바나듐전지), 나트륨황전지, 납탄소전지 등으로 나눌 수 있다.

1. 납산 배터리
납축전지에는 콜로이드와 액체(소위 일반 납축전지)가 포함됩니다.이 두 가지 유형의 배터리는 지역에 따라 사용됩니다.콜로이드 배터리는 내한성이 강하고 온도가 15 ° C 미만일 때 작동 에너지 효율이 액체 배터리보다 훨씬 우수하고 단열 성능이 우수합니다.

콜로이드 납산 배터리는 액체 전해질을 사용하는 일반적인 납산 배터리를 개선한 것입니다.콜로이드 전해질은 황산 전해질을 대체하는 데 사용되며 안전성, 저장 용량, 방전 성능 및 수명 측면에서 일반 배터리보다 우수합니다.콜로이드 납산 배터리는 젤 전해질을 채택하고 내부에 자유 액체가 없습니다.동일한 부피에서 전해질은 대용량, 큰 열용량 및 강한 방열 능력을 가지고 있어 일반 배터리의 열 폭주 현상을 피할 수 있습니다.전해액 농도가 낮아 극판 부식이 약하다.농도가 균일하고 전해질 층화가 없습니다.

일반 납산 배터리는 전극이 주로 납과 그 산화물로 구성되고 전해질이 황산 용액인 일종의 배터리입니다.납산 배터리의 방전 상태에서 양극의 주성분은 이산화납이고 음극의 주성분은 납입니다.충전 상태에서 양극 및 음극의 주성분은 황산납입니다.단일 셀 납산 배터리의 공칭 전압은 2.0V이며 1.5V로 방전하고 2.4V로 충전할 수 있습니다.애플리케이션에서 6개의 단일 셀 납산 배터리는 종종 직렬로 사용되어 12V 공칭 납산 배터리와 24V, 36V, 48V 등을 형성합니다.

그 장점은 주로 안전한 밀봉, 공기 방출 시스템, 간단한 유지 보수, 긴 서비스 수명, 안정적인 품질, 높은 신뢰성 및 유지 보수가 필요 없음을 포함합니다.단점은 납 오염이 크고 에너지 밀도가 낮다는 것입니다(즉, 너무 무겁습니다).

2. 리튬 배터리
"리튬 전지"는 리튬 금속 또는 리튬 합금을 양극 물질로 하고 비수성 전해액을 사용하는 전지의 일종입니다.리튬 메탈 배터리와 리튬 이온 배터리의 두 가지 범주로 나뉩니다.

리튬 금속 전지는 일반적으로 이산화망간을 양극 물질로 사용하고, 금속 리튬 또는 그 합금 금속을 음극 물질로 사용하며, 비수계 전해액을 사용한다.리튬 이온 배터리는 일반적으로 리튬 합금 금속 산화물을 양극 재료로 사용하고 흑연을 음극 재료로 사용하며 비수성 전해질을 사용합니다.리튬 이온 배터리에는 금속 리튬이 포함되어 있지 않으며 재충전이 가능합니다.우리가 에너지 저장에 사용하는 리튬 배터리는 "리튬 배터리"라고 하는 리튬 이온 배터리입니다.

에너지 저장 시스템에 사용되는 리튬 배터리는 주로 인산철 리튬 배터리, 삼원 리튬 배터리 및 망간산 리튬 배터리를 포함합니다.단일 배터리는 고전압, 넓은 작동 온도 범위, 높은 비에너지 및 효율, 낮은 자체 방전율을 가지고 있습니다.보호 및 균등화 회로를 사용하여 안전과 수명을 향상시킬 수 있습니다.따라서 다양한 배터리의 장점과 단점을 고려할 때 리튬 배터리는 비교적 성숙한 산업 체인, 안전성, 신뢰성 및 환경 친화성으로 인해 에너지 저장 발전소의 첫 번째 선택이 되었습니다.

주요 장점은 다음과 같습니다. 긴 서비스 수명, 높은 저장 에너지 밀도, 가벼운 무게 및 강력한 적응성;단점은 열악한 안전성, 쉬운 폭발, 높은 비용 및 제한된 사용 조건입니다.

인산철리튬
인산철리튬전지는 인산철리튬을 양극재로 사용하는 리튬이온전지를 말한다.리튬 이온 배터리의 양극 재료는 주로 코발산 리튬, 망간산 리튬, 산화 니켈 리튬, 삼원 재료, 인산 철 리튬 등을 포함합니다. 리튬 코발레이트는 대부분의 리튬 이온 배터리에서 사용되는 양극 재료입니다.

리튬 전력 배터리 재료로서 인산철리튬은 최근에야 등장했습니다.중국에서 대용량 리튬인산철 배터리가 개발된 것은 2005년이다.안전 성능과 사이클 수명은 다른 재료와 비교할 수 없습니다.1C 충전 및 방전의 사이클 수명은 2000회에 이릅니다.단일 배터리의 과충전 전압은 30V이며 타지 않으며 구멍이 뚫리지 않습니다.리튬인산철 양극재로 만든 대용량 리튬이온전지는 전기자동차의 잦은 충전과 방전 요구를 충족시키기 위해 직렬로 사용하기가 더 쉽다.

인산철리튬은 무독성, 무공해, 안전하고 광범위하게 공급되는 원료이며 저렴하고 수명이 길며 기타 장점이 있습니다.차세대 리튬 이온 배터리에 이상적인 양극 소재입니다.리튬 인산 철 배터리도 단점이 있습니다.예를 들어 인산철 리튬 양극재의 충전 밀도는 작고 동일한 용량의 인산철 리튬 배터리의 부피는 리튬 코발레이트와 같은 리튬 이온 배터리보다 크기 때문에 마이크로 배터리에서 이점이 없습니다.

인산철리튬 고유의 특성 때문에 망간산리튬 등 다른 양극재에 비해 저온 성능이 떨어지는 단점이 있다.일반적으로 단일 셀(배터리 팩이 아닌 단일 셀임)의 경우 배터리 팩의 측정된 저온 성능이 약간 더 높을 수 있으며,

이것은 방열 조건과 관련이 있다) 용량 유지율은 0℃에서 약 60~70%, -10℃에서 40~55%, -20℃에서 20~40%이다.이러한 저온 성능은 분명히 전원 공급 장치의 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다.현재 일부 제조업체는 전해질 시스템 개선, 양극 공식 개선, 재료 성능 개선 및 셀 구조 설계 개선을 통해 인산철 리튬의 저온 성능을 개선했습니다.

삼원 리튬 배터리
3원계 폴리머 리튬 배터리는 음극 물질이 리튬 니켈 코발트 망간산염(Li(NiCoMn)O2) 3원계 양극 물질인 리튬 배터리를 의미합니다.삼원 복합 양극재는 니켈염, 코발트염, 망간염을 원료로 한다.삼원 폴리머 리튬 배터리의 니켈, 코발트 및 망간 비율은 실제 필요에 따라 조정할 수 있습니다.삼원계 물질을 음극으로 하는 전지는 리튬 코발트 전지에 비해 안전성은 높지만 전압이 너무 낮다.

주요 이점은 다음과 같습니다. 우수한 사이클 성능;단점은 사용이 제한된다는 것입니다.그러나 3원계 리튬전지에 대한 국내 정책 강화로 인해 3원계 리튬전지 개발이 둔화되는 경향이 있다.

망간산 리튬 배터리
망간산 리튬 배터리는 가장 유망한 리튬 이온 양극 소재 중 하나입니다.리튬 코발레이트와 같은 기존의 양극 재료와 비교하여 망간산 리튬은 자원이 풍부하고 비용이 저렴하며 무공해, 우수한 안전성, 우수한 증식 성능 등의 장점이 있습니다. 전원 배터리에 이상적인 양극 재료입니다.그러나 열악한 사이클 성능과 전기화학적 안정성은 산업화를 크게 제한합니다.망간산리튬은 주로 스피넬망간산리튬과 층상망간산리튬을 포함한다.스피넬 리튬 망간산염은 구조가 안정되어 산업 생산이 용이합니다.오늘날의 시장 제품은 모두 이 구조입니다.스피넬 망간산리튬은 입방정계, Fd3m 공간군에 속하며 이론적 비용량은 148mAh/g이다.3차원 터널 구조로 인해 구조의 붕괴를 일으키지 않고 리튬 이온이 스피넬 격자에서 가역적으로 탈리될 수 있어 배율 성능과 안정성이 우수합니다.

3. NiMH 배터리
NiMH 배터리는 성능이 좋은 일종의 배터리입니다.니켈 수소 전지의 양극 활성 물질은 Ni(OH)2(NiO 전극이라고 함)이고, 음극 활성 물질은 수소 저장 합금(수소 저장 전극이라고 함)이라고도 하는 금속 수소화물이며, 전해질은 6mol/L 수산화칼륨 용액입니다.

니켈 금속 수소화물 배터리는 고전압 니켈 금속 수소화물 배터리와 저전압 니켈 금속 수소화물 배터리로 구분됩니다.

저전압 니켈 수소 배터리는 다음과 같은 특징이 있습니다. (1) 배터리 전압은 1.2~1.3V이며 니켈 카드뮴 배터리와 동일합니다.(2) 높은 에너지 밀도, 니켈 카드뮴 배터리의 1.5배 이상;(3) 빠른 충전 및 방전, 우수한 저온 성능;(4) 밀봉 가능하고 강한 과충전 및 방전 저항;(5) 수지상 결정 생성이 없어 배터리의 단락을 방지할 수 있습니다.(6) 안전하고 신뢰할 수 있으며 환경 오염이 없으며 메모리 효과가 없습니다.

고전압 니켈 수소 배터리는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다. (1) 강한 신뢰성.과방전 및 과충전 보호 기능이 우수하고 높은 전하 방전율을 견딜 수 있으며 덴드라이트 형성이 없습니다.그것에는 좋은 특정한 재산이 있습니다.비용량은 60A·h/kg으로 니켈 카드뮴 전지의 5배에 달한다.(2) 긴 주기 수명, 최대 수천 번.(3) 완전히 밀봉되어 유지 보수가 적습니다.(4) 저온성능이 우수하며 -10℃에서도 용량변화가 크지 않다.

NiMH 배터리의 주요 장점은 다음과 같습니다. 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 및 방전 속도, 가벼운 무게, 긴 수명, 환경 오염 없음;단점은 약간의 메모리 효과, 더 많은 관리 문제 및 단일 배터리 분리막 용융을 형성하기 쉽다는 것입니다.

4. 플로우 셀
액체 흐름 배터리는 새로운 유형의 배터리입니다.액체흐름전지는 양극과 음극 전해액을 이용해 분리 순환시키는 고성능 전지다.고용량, 넓은 응용 분야(환경) 및 긴 사이클 수명의 특성을 가지고 있습니다.현재 새로운 에너지 제품입니다.

액체 흐름 전지는 일반적으로 에너지 저장 발전소의 시스템에 사용되며 스택 유닛, 전해액 및 전해액 저장 및 공급 유닛, 제어 및 관리 유닛 등으로 구성됩니다. 코어는 스택으로 구성되며 (스택은 산화 환원 반응을 위한 수십 개의 셀로 구성됨) 특정 요구 사항에 따라 충전 및 방전을 위한 단일 셀이 직렬로 구성되며 그 구조는 연료 전지 스택과 유사합니다.

바나듐 흐름 배터리는 새로운 유형의 전력 저장 및 에너지 저장 장치입니다.태양열 및 풍력 발전 프로세스를 위한 지원 에너지 저장 장치로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 전력망의 안정성을 개선하고 전력망의 보안을 보장하기 위해 전력망의 피크 쉐이빙에도 사용할 수 있습니다.주요 장점은 다음과 같습니다. 유연한 레이아웃, 긴 주기 수명, 빠른 응답 시간 및 유해한 방출 없음;단점은 에너지 밀도가 크게 다르다는 것입니다.

5. 나트륨황 전지
나트륨황 배터리는 양극, 음극, 전해질, 다이어프램 및 쉘로 구성됩니다.일반 이차전지(납축전지, 니켈카드뮴전지 등)와 달리 나트륨황전지는 용융전극과 고체전해질로 구성된다.음극의 활성 물질은 용융 금속 나트륨이고 양극의 활성 물질은 액체 황 및 용융 다황화 나트륨입니다.금속 나트륨을 음극으로, 황을 양극으로, 세라믹 튜브를 전해질 분리기로 사용한 이차 전지.특정 작동 정도에서 나트륨 이온은 전해질 막을 통해 황과 가역적으로 반응하여 에너지 방출 및 저장을 형성할 수 있습니다.

새로운 유형의 화학 동력원으로서 이러한 종류의 배터리는 존재하기 시작한 이래로 크게 발전했습니다.나트륨황 전지는 크기가 작고 용량이 크며 수명이 길고 효율이 높습니다.Peak Shaving 및 Valley Filling, 비상 전원 공급 장치 및 풍력 발전과 같은 전기 에너지 저장 장치에 널리 사용됩니다.

주요 장점은 다음과 같습니다. 1) 비에너지(즉, 배터리의 단위 질량 또는 단위 부피당 유효 전기 에너지)가 높습니다.이론적 비에너지는 760Wh/Kg로 실제 납축전지의 3~4배인 150Wh/Kg를 넘어섰다.2) 동시에 대전류 및 고전력 방전이 가능하다.그것의 방전 전류 밀도는 일반적으로 200-300mA/cm2에 도달할 수 있으며, 그것은 순간적으로 고유 에너지의 3배를 방출할 수 있습니다.3) 충방전 효율이 높다.

나트륨황 전지도 단점이 있다.작동 온도는 300~350℃이므로 작동 중에 배터리를 가열하고 따뜻하게 유지해야 합니다.그러나 이 문제는 고성능 진공 단열 기술을 사용하면 효과적으로 해결할 수 있습니다.

6. 납 탄소 배터리
납탄소전지는 일종의 정전용량식 납축전지로 기존의 납축전지에서 발전된 기술이다.배터리의 음극에 활성탄을 추가하여 납 축전지의 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다.

납탄소 배터리는 납산 배터리와 슈퍼 커패시터를 결합한 새로운 유형의 슈퍼 배터리입니다. 슈퍼 커패시터의 즉각적인 대용량 충전의 이점을 발휘할 뿐만 아니라 납산 배터리의 비에너지 이점을 발휘하고 충방전 성능이 매우 우수합니다. 90분 만에 완전히 충전할 수 있습니다(이러한 방식으로 납산 배터리를 충방전하면 수명이 30회 미만임).또한 탄소(그래핀)의 첨가로 인해 음극의 황산화 현상이 방지되어 기존의 전지 불량 요인을 개선하고 전지 수명을 연장시킨다.

납탄소전지는 비대칭 슈퍼커패시터와 납축전지를 내부 병렬 연결 형태로 혼합한 것이다.새로운 유형의 슈퍼 배터리인 납탄소 배터리는 납산 배터리와 슈퍼 커패시터의 기술을 결합한 것입니다.용량성 특성과 전지 특성을 겸비한 이중 기능 에너지 저장 전지입니다.따라서 대용량의 슈퍼 커패시터 순간 전력 충전의 장점을 십분 발휘할 뿐만 아니라 1시간 만에 완충이 가능한 납축전지의 에너지 장점도 십분 발휘한다.그것은 좋은 충전 및 방전 성능을 가지고 있습니다.납탄소 기술의 사용으로 인해 납탄소 배터리의 성능은 하이브리드 전기 자동차, 전기 자전거 및 기타 분야와 같은 신 에너지 차량에 사용할 수 있는 기존 납축 ​​배터리보다 훨씬 우수합니다.풍력발전, 에너지저장 등 신에너지저장 분야에서도 활용할 수 있다.