DKSESS 100KW OFF GRID/HYBRID ALT I ÉT SOLARKRAFTSYSTEM

Sammenligning af batterier i energilagringssystem
Batteritype energilagring er kemisk energilagring.Det kan opdeles i blybatteri, lithiumbatteri, nikkelbrintbatteri, væskestrømsbatteri (vanadiumbatteri), natriumsvovlbatteri, blykulbatteri osv. afhængigt af den valgte batteritype.

1. Blybatteri
Blysyrebatterier omfatter kolloid og væske (det såkaldte almindelige blybatteri).Disse to typer batterier bruges efter forskellige regioner.Kolloidbatteriet har stærk kuldemodstand, og dets arbejdsenergieffektivitet er langt bedre end det flydende batteri, når temperaturen er under 15 ° C, og dets termiske isoleringsevne er fremragende.

Kolloid bly-syre batteri er en forbedring af det almindelige bly-syre batteri med flydende elektrolyt.Den kolloide elektrolyt bruges til at erstatte svovlsyreelektrolytten, som er bedre end det almindelige batteri med hensyn til sikkerhed, lagerkapacitet, afladningsydelse og levetid.Kolloidt bly-syre batteri vedtager gelelektrolyt, og der er ingen fri væske indeni.Under samme volumen har elektrolytten stor kapacitet, stor varmekapacitet og stærk varmeafledningsevne, hvilket kan undgå det termiske runaway-fænomen af ​​generelle batterier;Korrosionen af ​​elektrodepladen er svag på grund af lav elektrolytkoncentration;Koncentrationen er ensartet, og der er ingen elektrolytlagdeling.

Almindelig bly-syre-batteri er en slags batteri, hvis elektrode hovedsageligt er lavet af bly og dets oxid, og elektrolytten er svovlsyreopløsning.I bly-syrebatteriets afladningstilstand er hovedkomponenten af ​​positiv elektrode blydioxid, og hovedkomponenten af ​​negativ elektrode er bly;I opladningstilstand er hovedkomponenterne i positive og negative elektroder blysulfat.Den nominelle spænding for et enkeltcellet blybatteri er 2,0V, som kan aflades til 1,5V og oplades til 2,4V;I anvendelsen bruges seks enkeltcellede blysyrebatterier ofte i serie til at danne et 12V nominelt blysyrebatteri samt 24V, 36V, 48V osv.

Dens fordele omfatter hovedsageligt: ​​sikker tætning, luftudløsningssystem, enkel vedligeholdelse, lang levetid, stabil kvalitet, høj pålidelighed og vedligeholdelsesfri;Ulempen er, at blyforureningen er stor, og energitætheden er lav (altså for tung).

2. Lithium batteri
"Lithiumbatteri" er en slags batteri med lithiummetal eller lithiumlegering som katodemateriale og ikke-vandig elektrolytopløsning.Det er opdelt i to kategorier: lithiummetalbatteri og lithiumionbatteri.

Lithiummetalbatterier bruger generelt mangandioxid som katodemateriale, metallithium eller dets legeringsmetal som katodemateriale og bruger ikke-vandig elektrolytopløsning.Lithium-ion-batterier bruger generelt lithium-legerede metaloxider som katodematerialer, grafit som katodematerialer og ikke-vandige elektrolytter.Lithium-ion-batterier indeholder ikke metallisk lithium og kan genoplades.Det lithiumbatteri, vi bruger til energilagring, er et lithium-ion-batteri, kaldet "lithium-batteri".

De lithiumbatterier, der bruges i energilagringssystemet, omfatter hovedsageligt: ​​lithiumjernfosfatbatteri, ternært lithiumbatteri og lithiummanganatbatteri.Det enkelte batteri har høj spænding, bredt arbejdstemperaturområde, høj specifik energi og effektivitet og lav selvafladningshastighed.Sikkerheden og levetiden kan forbedres ved at bruge beskyttelses- og udligningskredsløb.I betragtning af fordelene og ulemperne ved forskellige batterier er lithiumbatterier derfor blevet det første valg til energilagringskraftværker på grund af deres relativt modne industrikæde, sikkerhed, pålidelighed og miljøvenlighed.

Dens vigtigste fordele er: lang levetid, høj lagringsenergitæthed, let vægt og stærk tilpasningsevne;Ulemperne er dårlig sikkerhed, let eksplosion, høje omkostninger og begrænsede brugsforhold.

Lithium jernfosfat
Lithiumjernfosfatbatteri refererer til lithiumionbatteriet, der bruger lithiumjernfosfat som katodemateriale.Katodematerialerne i lithium-ion-batterier omfatter hovedsageligt lithiumcobalat, lithiummanganat, lithiumnikkeloxid, ternære materialer, lithiumjernfosfat osv. Lithiumcobalat er katodematerialet, der bruges af de fleste lithiumionbatterier.

Lithiumjernfosfat som et lithiumbatterimateriale dukkede kun op i de seneste år.Det var i 2005, at et lithiumjernfosfatbatteri med stor kapacitet blev udviklet i Kina.Dens sikkerhedsydelse og cykluslevetid er uforlignelig med andre materialer.Cyklustiden for 1C opladning og afladning når 2000 gange.Overopladningsspændingen for et enkelt batteri er 30V, som ikke brænder, og punktering vil ikke eksplodere.Lithium-ion-batterier med stor kapacitet fremstillet af lithium-jernfosfat-katodematerialer er lettere at bruge i serier for at imødekomme behovene for hyppig opladning og afladning af elektriske køretøjer.

Lithiumjernfosfat er ikke-giftigt, forureningsfrit, sikkert, bredt indkøbte råmaterialer, billigt, lang levetid og andre fordele.Det er et ideelt katodemateriale til den nye generation af lithium-ion-batterier.Lithium jernfosfat batteri har også sine ulemper.For eksempel er stampetætheden af ​​lithiumjernfosfatkatodemateriale lille, og volumenet af lithiumjernfosfatbatteri med samme kapacitet er større end lithiumionbatterier såsom lithiumcobalat, så det har ingen fordele i mikrobatterier.

På grund af lithiumjernphosphats iboende egenskaber er dens lavtemperaturydelse ringere end andre katodematerialer såsom lithiummanganat.Generelt for en enkelt celle (bemærk, at det er en enkelt celle i stedet for en batteripakke), kan batteripakkens målte ydeevne ved lav temperatur være lidt højere,

Dette er relateret til varmeafledningsforholdene), dens kapacitetsretentionshastighed er omkring 60~70% ved 0 ℃, 40~55% ved -10 ℃ og 20~40% ved -20 ℃.Sådan lav temperatur ydeevne kan naturligvis ikke opfylde brugskravene til strømforsyning.På nuværende tidspunkt har nogle producenter forbedret lavtemperaturydelsen af ​​lithiumjernphosphat ved at forbedre elektrolytsystemet, forbedre den positive elektrodeformel, forbedre materialets ydeevne og forbedre cellestrukturens design.

Ternært lithium batteri
Ternær polymer lithium batteri refererer til lithium batteri, hvis katode materiale er lithium nikkel cobalt manganat (Li (NiCoMn) O2) ternær katode materiale.Det ternære kompositkatodemateriale er lavet af nikkelsalt, koboltsalt og mangansalt som råmaterialer.Andelen af ​​nikkel, kobolt og mangan i det ternære polymer lithiumbatteri kan justeres efter de faktiske behov.Batteriet med ternært materiale som katode har høj sikkerhed sammenlignet med lithium cobalt batteri, men dets spænding er for lav.

Dens vigtigste fordele er: god cyklusydelse;Ulempen er, at brugen er begrænset.Men på grund af stramningen af ​​indenlandske politikker for ternære lithiumbatterier har udviklingen af ​​ternære lithiumbatterier en tendens til at bremse.

Lithium manganat batteri
Lithium manganat batteri er et af de mere lovende lithium ion katode materialer.Sammenlignet med traditionelle katodematerialer som lithiumcobalat har lithiummanganat fordelene ved rige ressourcer, lave omkostninger, ingen forurening, god sikkerhed, god multiplikationsydelse osv. Det er et ideelt katodemateriale til strømbatterier.Imidlertid begrænser dens dårlige cyklusydelse og elektrokemiske stabilitet i høj grad dens industrialisering.Lithiummanganat omfatter hovedsageligt spinellithiummanganat og lagdelt lithiummanganat.Spinellithiummanganatet har en stabil struktur og er let at realisere industriel produktion.Dagens markedsprodukter er alle af denne struktur.Spinellithiummanganat tilhører kubisk krystalsystem, Fd3m rumgruppe, og den teoretiske specifikke kapacitet er 148mAh/g.På grund af den tredimensionelle tunnelstruktur kan lithiumioner reversibelt deindlejres fra spinelgitteret uden at forårsage kollaps af strukturen, så det har fremragende forstørrelsesydelse og stabilitet.

3. NiMH batteri
NiMH-batteri er en slags batteri med god ydeevne.Det positive aktive stof i nikkelbrintbatteri er Ni (OH) 2 (kaldet NiO elektrode), det negative aktive stof er metalhydrid, også kaldet brintlagringslegering (kaldet brintlagringselektrode), og elektrolytten er 6mol/L kaliumhydroxidopløsning .

Nikkelmetalhydridbatteri er opdelt i højspændingsnikkelmetalhydridbatteri og lavspændingsnikkelmetalhydridbatteri.

Lavspændingsnikkelmetalhydridbatteri har følgende egenskaber: (1) Batterispændingen er 1,2~1,3 V, hvilket svarer til nikkelcadmiumbatteri;(2) Høj energitæthed, mere end 1,5 gange den for nikkel-cadmium-batteri;(3) Hurtig opladning og afladning, god ydeevne ved lav temperatur;(4) Forseglbar, stærk overladnings- og afladningsmodstand;(5) Ingen dendritiske krystalgenerering, hvilket kan forhindre kortslutning i batteriet;(6) Sikker og pålidelig, ingen forurening af miljøet, ingen hukommelseseffekt osv.

Højspændings nikkel brint batteri har følgende egenskaber: (1) Stærk pålidelighed.Den har god over- og overladningsbeskyttelse, kan modstå høj ladningsafladningshastighed og har ingen dendritdannelse.Det har god specifik egenskab.Dens specifikke massekapacitet er 60A · h/kg, hvilket er 5 gange højere end nikkel-cadmium-batteriets.(2) Lang levetid, op til tusindvis af gange.(3) Fuldt forseglet, mindre vedligeholdelse.(4) Lavtemperaturydelsen er fremragende, og kapaciteten ændres ikke væsentligt ved -10 ℃.

De vigtigste fordele ved NiMH-batteri er: høj energitæthed, hurtig op- og afladningshastighed, let vægt, lang levetid, ingen miljøforurening;Ulemperne er en lille hukommelseseffekt, flere styringsproblemer og let at danne en enkelt batteriseparator, der smelter.

4. Flowcelle
Liquid flow batteri er en ny type batteri.Liquid flow batteri er et højtydende batteri, der bruger positiv og negativ elektrolyt til at adskille og cirkulere separat.Det har karakteristika af høj kapacitet, bredt anvendelsesområde (miljø) og lang levetid.Det er et nyt energiprodukt i øjeblikket.

Væskestrømsbatteri bruges generelt i systemet med energilagringskraftværker, som består af stakenhed, elektrolytopløsning og elektrolytopløsnings- og forsyningsenhed, kontrol- og styringsenhed osv. Kernen er sammensat af en stak og (stakken er sammensat af snesevis af celler til oxidationsreduktionsreaktion) og en enkelt celle til opladning og afladning i henhold til specifikke krav i serie, og dens struktur svarer til en brændselscellestak.

Vanadium flow batteri er en ny type strømlagrings- og energilagringsudstyr.Det kan ikke kun bruges som en understøttende energilagringsenhed til sol- og vindenergiproduktionsprocesser, men kan også bruges til peak barbering af elnettet for at forbedre stabiliteten af ​​elnettet og sikre sikkerheden i elnettet.Dens vigtigste fordele er: fleksibelt layout, lang levetid, hurtige responstider og ingen skadelig emission;Ulempen er, at energitætheden varierer meget.

5. Natrium svovl batteri
Natriumsvovlbatteriet er sammensat af positiv pol, negativ pol, elektrolyt, membran og skal.I modsætning til almindelige sekundære batterier (bly-syre-batterier, nikkel-cadmium-batterier osv.) er natriumsvovlbatteriet sammensat af smeltet elektrode og fast elektrolyt.Det aktive stof i den negative pol er smeltet metalnatrium, og det aktive stof i den positive pol er flydende svovl og smeltet natriumpolysulfid.Sekundært batteri med metalnatrium som negativ elektrode, svovl som positiv elektrode og keramisk rør som elektrolytseparator.Under en vis arbejdsgrad kan natriumioner reagere reversibelt med svovl gennem elektrolytmembranen for at danne energifrigivelse og lagring.

Som en ny type kemisk strømkilde er denne slags batterier blevet stærkt udviklet, siden den blev til.Natriumsvovlbatteri er lille i størrelse, stor i kapacitet, lang levetid og høj effektivitet.Det er meget udbredt i elektrisk energilagring såsom peak barbering og dalfyldning, nødstrømforsyning og vindkraftproduktion.

Dens vigtigste fordele er som følger: 1) Den har højere specifik energi (dvs. den effektive elektriske energi pr. enheds masse eller volumen af ​​batteriet).Dens teoretiske specifikke energi er 760Wh/Kg, hvilket faktisk har oversteget 150Wh/Kg, 3-4 gange så meget som bly-syre batteri.2) Samtidig kan den aflade med stor strøm og høj effekt.Dens afladningsstrømtæthed kan generelt nå 200-300mA/cm2, og den kan frigive 3 gange af sin iboende energi på et øjeblik;3) Høj opladnings- og afladningseffektivitet.

Natriumsvovlbatteriet har også mangler.Dens arbejdstemperatur er 300-350 ℃, så batteriet skal opvarmes og holdes varmt under drift.Dette problem kan imidlertid løses effektivt ved at bruge højtydende vakuum termisk isoleringsteknologi.

6. Bly-kulbatteri
Bly carbon batteri er en slags kapacitiv bly syre batteri, som er en teknologi udviklet fra traditionelle bly syre batteri.Det kan forbedre levetiden for blysyrebatterier betydeligt ved at tilføje aktivt kul til batteriets negative pol.

Blykulbatteriet er en ny type superbatteri, som kombinerer blybatteriet og superkondensatoren: det giver ikke kun spil til fordelene ved den øjeblikkelige opladning med stor kapacitet af superkondensatoren, men giver også spil til den specifikke energi fordel ved blybatteriet, og har meget god op- og afladningsydelse - det kan lades fuldt op på 90 minutter (hvis blybatteriet oplades og aflades på denne måde, er dets levetid mindre end 30 gange).På grund af tilsætningen af ​​kulstof (grafen) forhindres desuden fænomenet med sulfatering af den negative elektrode, hvilket forbedrer en faktor for batterifejl i fortiden og forlænger batteriets levetid.

Blykulbatteriet er en blanding af asymmetrisk superkondensator og blysyrebatteri i form af intern parallelforbindelse.Som en ny type superbatteri er blykulbatteriet en kombination af teknologierne blysyrebatteri og superkondensator.Det er et energilagerbatteri med to funktioner med både kapacitive egenskaber og batterikarakteristika.Derfor giver det ikke kun fuld spil til fordelene ved superkondensator øjeblikkelig strømopladning med stor kapacitet, men giver også fuld spil til energifordelene ved bly-syre batterier, som kan lades fuldt op på en time.Den har god opladnings- og afladningsydelse.På grund af brugen af ​​bly-kul-teknologi er ydeevnen af ​​bly-kul-batteri langt overlegen i forhold til traditionelle bly-syre-batterier, som kan bruges i nye energikøretøjer, såsom hybride elektriske køretøjer, elektriske cykler og andre områder;Det kan også bruges inden for ny energilagring, såsom vindkraftproduktion og energilagring.