DKSESS 100KW מחוץ לרשת/היברידית הכל במערכת כוח סולארית אחת

השוואה בין סוללות במערכת אחסון אנרגיה
אחסון אנרגיה מסוג סוללה הוא אחסון אנרגיה כימית. ניתן לחלק אותו לסוללת חומצת עופרת, סוללת ליתיום, סוללת מימן ניקל, סוללת זרימת נוזלים (סוללת ונדיום), סוללת נתרן גופרית, סוללת פחמן עופרת וכו 'על פי סוג הסוללה שנבחרה.

1. סוללת חומצה עופרת
סוללות חומצת עופרת כוללות קולואיד ונוזל (מה שמכונה סוללת חומצת עופרת רגילה). שני סוגים אלה של סוללות משמשים על פי אזורים שונים. לסוללת הקולואיד יש התנגדות קרה חזקה, ויעילות אנרגיית העבודה שלה טובה בהרבה מזו של הסוללה הנוזלית כאשר הטמפרטורה היא מתחת ל 15 מעלות צלזיוס, וביצוע הבידוד התרמי שלה מצוין.

סוללת חומצת עופרת קולואיד היא שיפור בסוללה הנפוצה של חומצת עופרת עם אלקטרוליט נוזלי. האלקטרוליט הקולואידי משמש להחלפת האלקטרוליט החומצה הגופרתית, שהוא טוב יותר מהסוללה הנפוצה מבחינת בטיחות, קיבולת אחסון, ביצועי הפריקה וחיי השירות. סוללת חומצת עופרת קולואידית מאמצת אלקטרוליט ג'ל, ואין בפנים נוזל חופשי. תחת אותו נפח, לאלקטרוליט קיבולת גדולה, יכולת חום גדולה ויכולת פיזור חום חזקה, שיכולה להימנע מתופעת הבריחה התרמית של סוללות כלליות; הקורוזיה של צלחת האלקטרודה חלשה בגלל ריכוז אלקטרוליט נמוך; הריכוז אחיד ואין ריבוד אלקטרוליטים.

סוללת חומצת עופרת רגילה היא סוג של סוללה שהאלקטרודה שלה עשויה בעיקר מוליכה ותחמוצתו, והאלקטרוליט הוא תמיסת חומצה גופרתית. במצב הפריקה של סוללת חומצת עופרת, המרכיב העיקרי באלקטרודה חיובית הוא דו תחמוצת עופרת, והרכיב העיקרי באלקטרודה השלילית הוא עופרת; במצב טעינה, המרכיבים העיקריים של אלקטרודות חיוביות ושליליות הם גופרת עופרת. המתח הנומינלי של סוללת חומצת עופרת יחידה בתא יחיד הוא 2.0 וולט, אשר ניתן לשחרר ל 1.5 וולט ונטען ל- 2.4 וולט; ביישום, שישה סוללות חומצות עופרת יחידה משמשות לרוב בסדרה ליצירת סוללה של חומצת עופרת נומינלית 12 וולט, כמו גם 24V, 36V, 48V וכו '.

היתרונות שלה כוללים בעיקר: איטום בטוח, מערכת שחרור אוויר, תחזוקה פשוטה, חיי שירות ארוכים, איכות יציבה, אמינות גבוהה ונטול תחזוקה; החיסרון הוא שזיהום העופרת גדול וצפיפות האנרגיה נמוכה (כלומר כבדה מדי).

2. סוללת ליתיום
"סוללת ליתיום" היא סוג של סוללה עם סגסוגת ליתיום או ליתיום כחומר קתודה ותמיסת אלקטרוליט לא מימית. זה מחולק לשתי קטגוריות: סוללת מתכת ליתיום וסוללת ליתיום יון.

סוללת ליתיום מתכת משתמשת בדרך כלל במנגן דו חמצני כחומר קתודה, ליתיום מתכת או מתכת הסגסוגת שלו כחומר קתודה, ומשתמשת בתמיסת אלקטרוליט לא מימית. סוללות ליתיום יון משתמשות בדרך כלל בתחמוצות מתכת סגסוגת ליתיום כחומרי קתודה, גרפיט כחומרי קתודה ואלקטרוליטים לא מימיים. סוללות ליתיום יון אינן מכילות ליתיום מתכתי וניתן לטעון. סוללת הליתיום בה אנו משתמשים באחסון אנרגיה היא סוללת ליתיום יון, המכונה "סוללת ליתיום".

סוללות הליתיום המשמשות במערכת אחסון האנרגיה כוללות בעיקר: סוללת ליתיום ברזל פוספט, סוללת ליתיום טרנרית וסוללת מנגן ליתיום. לסוללה היחידה יש ​​מתח גבוה, טווח טמפרטורות עבודה רחב, אנרגיה ויעילות ספציפית גבוהה וקצב פריקה עצמית נמוכה. ניתן לשפר את הבטיחות והחיים על ידי שימוש במעגלי הגנה ושוויון. לפיכך, בהתחשב ביתרונות וחסרונות של סוללות שונות, סוללות ליתיום הפכו לבחירה הראשונה לתחנות כוח לאחסון אנרגיה בגלל שרשרת התעשייה הבוגרת יחסית, הבטיחות, האמינות והידידות הסביבתית שלהם.

היתרונות העיקריים שלה הם: חיי שירות ארוכים, צפיפות אנרגיית אחסון גבוהה, משקל קל ויכולת הסתגלות חזקה; החסרונות הם בטיחות לקויה, פיצוץ קל, עלות גבוהה ותנאי שימוש מוגבלים.

פוספט ליתיום ברזל
סוללת פוספט ליתיום ברזל מתייחסת לסוללת ליתיום יון באמצעות פוספט ליתיום ברזל כחומר הקתודה. חומרי הקתודה של סוללות ליתיום יון כוללים בעיקר ליתיום קובלט, מנגן ליתיום, תחמוצת ניקל ליתיום, חומרים טרנריים, פוספט ברזל ליתיום וכו '.

פוספט ליתיום ברזל כחומר סוללת כוח ליתיום הופיע רק בשנים האחרונות. בשנת 2005 פותחה סוללת קיבולת גדולה ליתיום ברזל פוספט בסין. ביצועי הבטיחות וחיי המחזור אינם ניתן להשוואה עם חומרים אחרים. חיי המחזור של טעינה ופריקה של 1C מגיעים 2000 פעמים. מתח ההתחייבות של סוללה בודדת הוא 30 וולט, שלא יישרף וניקוב לא יתפוצץ. קל יותר להשתמש בסוללות ליתיום יון עם קיבולת גדולה העשויות מחומרי קתודה ליתיום ברזל פוספט בסדרה כדי לענות על הצרכים של טעינה ותדירות של כלי רכב חשמליים.

פוספט ברזל ליתיום הוא לא רעיל, נטול זיהום, בטוח, חומרי גלם מקוריים, זולים, חיים ארוכים ויתרונות אחרים. זהו חומר קתודה אידיאלי לסוללות ליתיום יון מהדור החדש. לסוללת פוספט ברזל ליתיום יש גם חסרונות. לדוגמה, צפיפות ההדבקה של חומר הקתודה ליתיום ברזל פוספט הוא קטן, ונפח סוללת פוספט ליתיום ברזל עם קיבולת שווה גדול יותר מסוללות ליתיום יון כמו ליתיום קובלט, כך שאין לה יתרונות בסוללות מיקרו.

בשל המאפיינים המובנים של פוספט ברזל ליתיום, ביצועיו בטמפרטורה נמוכה נחותים מחומרי קתודה אחרים כמו מנגן ליתיום. באופן כללי, עבור תא בודד (שימו לב שהוא תא בודד ולא חבילת סוללה), הביצועים הנמוכים בטמפרטורה נמוכה של חבילת הסוללה עשויים להיות מעט גבוהים יותר,

זה קשור לתנאי פיזור החום), שיעור שמירת הקיבולת שלו הוא בערך 60 ~ 70% ב 0 ℃, 40 ~ 55% ב - 10 ℃ ו- 20 ~ 40% ב - 20 ℃. ברור שביצועים בטמפרטורה נמוכה לא יכולים לעמוד בדרישות השימוש של אספקת החשמל. נכון לעכשיו, חלק מהיצרנים שיפרו את הביצועים בטמפרטורה נמוכה של פוספט ברזל ליתיום על ידי שיפור מערכת האלקטרוליטים, שיפור הנוסחה האלקטרודה החיובית, שיפור ביצועי החומר ושיפור התכנון של מבנה התא.

סוללת ליתיום טרנרית
סוללת ליתיום פולימרית טרנרית מתייחסת לסוללת הליתיום שחומר הקתודה שלה הוא חומר הקתודה הטרינרית של ליתיום ניקל. חומר הקתודה המורכבת הטרינרית עשוי מלח ניקל, מלח קובלט ומלח מנגן כחומרי גלם. ניתן להתאים את חלקם של ניקל, קובלט ומנגן בסוללת ליתיום פולימר טרנרית בהתאם לצרכים בפועל. לסוללה עם חומר טרנרי כקתודה יש ​​בטיחות גבוהה בהשוואה לסוללת ליתיום קובלט, אך המתח שלה נמוך מדי.

היתרונות העיקריים שלה הם: ביצועי מחזור טובים; החיסרון הוא שהשימוש מוגבל. עם זאת, בגלל הידוק המדיניות המקומית על סוללות ליתיום טרנריות, פיתוח סוללות ליתיום טרנריות נוטה להאט.

סוללת ליתיום מנגן
סוללת ליתיום מנגן היא אחד החומרים הקתודיים המבטיחים יותר ליתיום יון. בהשוואה לחומרים קתודיים מסורתיים כמו ליתיום קובלט, ליתיום מנגן יש יתרונות של משאבים עשירים, עלות נמוכה, ללא זיהום, בטיחות טובה, ביצועים מכפילים טובים וכו '. זהו חומר קתודה אידיאלי לסוללות כוח. עם זאת, ביצועי המחזור הגרועים והיציבות האלקטרוכימית שלה מגבילים מאוד את התיעוש שלה. ליתיום מנגן כולל בעיקר מנגן ליתיום ספינל ומנגן ליתיום שכבה. למנגן הספינל ליתיום יש מבנה יציב וקל למימוש ייצור תעשייתי. מוצרי השוק של ימינו הם כל המבנה הזה. ספינל ליתיום מנגן שייך למערכת קריסטל מעוקב, קבוצת החלל FD3M והיכולת הספציפית התיאורטית היא 148mAh/g. בגלל מבנה המנהרה התלת ממדי, יוני ליתיום יכולים להיות משובצים הפיכה מהסריג הספינל מבלי לגרום להתמוטטות המבנה, כך שיש לו ביצועי הגדלה מצוינים ויציבות.

3. סוללת NIMH
סוללת NIMH היא סוג של סוללה עם ביצועים טובים. החומר הפעיל החיובי של סוללת מימן ניקל הוא Ni (OH) 2 (המכונה אלקטרודה NIO), החומר הפעיל השלילי הוא Metal Hydride, המכונה גם סגסוגת אחסון מימן (המכונה אלקטרודה לאחסון מימן), והאלקטרוליט הוא 6 mol/l אשלגן הידרוקסיד ו

סוללת ניקל מתכת הידריד מחולקת לסוללת מתכת מתכתית במתח גבוה ולסוללת מתכת מתכת במתח נמוך.

לסוללת מתכת מתכתית של ניקל נמוך יש את המאפיינים הבאים: (1) מתח הסוללה הוא 1.2 ~ 1.3 וולט, וזה שווה לסוללת קדמיום ניקל; (2) צפיפות אנרגיה גבוהה, יותר מ 1.5 פעמים מזו של סוללת קדמיום ניקל; (3) טעינה ופריקה מהירה, ביצועים טובים בטמפרטורה נמוכה; (4) עמידות בפני אטם, חומר יתר חזק ועמידות בפני פריקה; (5) אין יצירת קריסטל דנדריטית, שיכולה למנוע קצרים בסוללה; (6) בטוח ואמין, אין זיהום לסביבה, ללא אפקט זיכרון וכו '.

לסוללת מימן ניקל מתח גבוה יש את המאפיינים הבאים: (1) אמינות חזקה. יש לו שחרור טוב יותר על גבי הגנה על מטען, יכול לעמוד בקצב פריקה גבוה לטעינה ואין לו היווצרות דנדריט. יש לו נכס ספציפי טוב. קיבולת המסה הספציפית שלה היא 60a · h/kg, שהיא 5 פעמים מזה של סוללת קדמיום ניקל. (2) חיי מחזור ארוכים, עד אלפי פעמים. (3) אטום לחלוטין, פחות תחזוקה. (4) ביצועי הטמפרטורה הנמוכה מצוינים, והקיבולת אינה משתנה באופן משמעותי ב -10 ℃.

היתרונות העיקריים של סוללת NIMH הם: צפיפות אנרגיה גבוהה, טעינה מהירה ומהירות פריקה, משקל קל, חיי שירות ארוכים, ללא זיהום סביבתי; החסרונות הם השפעת זיכרון קלה, יותר בעיות ניהול וקלות ליצירת התכה מפריד סוללות יחידה.

4. תא זרימה
סוללת זרימת נוזלים היא סוג חדש של סוללה. סוללת זרימת נוזלים היא סוללה בעלת ביצועים גבוהים המשתמשת באלקטרוליט חיובי ושלילי כדי להפריד ולהסתובב בנפרד. יש לו מאפיינים של קיבולת גבוהה, שדה יישומים רחב (סביבה) וחיי מחזור ארוכים. זהו מוצר אנרגיה חדש כרגע.

סוללת זרימת נוזלים משמשת בדרך כלל במערכת תחנת הכוח לאחסון אנרגיה, המורכבת מיחידת ערימה, תמיסת אלקטרוליטים ויחידת אחסון ואספקה ​​של פתרונות אלקטרוליטים, יחידת בקרה וניהול וכו '. הליבה מורכבת מערימה ו (הערימה היא מורכבים מעשרות תאים לתגובת הפחתת חמצון) ותא יחיד לטעינה ופריקה בהתאם לדרישות הספציפיות בסדרה, והמבנה שלו דומה לזה של ערימת תאי דלק.

סוללת זרימת ונדיום היא סוג חדש של ציוד אחסון ואחסון אנרגיה. זה לא יכול לשמש רק כמכשיר אחסון אנרגיה תומך לתהליכי ייצור סולארי ורוח, אלא גם יכול לשמש לגילוח שיא של רשת חשמל כדי לשפר את היציבות של רשת החשמל ולהבטיח את אבטחת רשת החשמל. היתרונות העיקריים שלה הם: פריסה גמישה, חיי מחזור ארוכים, זמני תגובה מהירים וללא פליטה מזיקה; החיסרון הוא שצפיפות האנרגיה משתנה מאוד.

5. סוללת נתרן גופרית
סוללת הנתרן גופרית מורכבת מקוטב חיובי, מוט שלילי, אלקטרוליט, סרעפת וקליפה. בניגוד לסוללות משניות רגילות (סוללות חומצות עופרת, סוללות קדמיום ניקל וכו '), סוללת הנתרן גופרית מורכבת מאלקטרודה מותכת ואלקטרוליט מוצק. החומר הפעיל של המוט השלילי הוא נתרן מתכת מותך, והחומר הפעיל של המוט החיובי הוא גופרית נוזלית ונתרן פוליסולפיד מותך. סוללה משנית עם נתרן מתכת כאלקטרודה שלילית, גופרית כאלקטרודה חיובית וצינור קרמיקה כמפריד אלקטרוליטים. בתואר עבודה מסוים, יוני נתרן יכולים להגיב באופן הפיך עם גופרית דרך קרום האלקטרוליט ליצירת שחרור ואחסון אנרגיה.

כסוג חדש של מקור כוח כימי, סוללה מסוג זה פותחה מאוד מאז שנערכה. סוללת נתרן גופרית קטנה בגודל, גדולה ביכולת, ארוכה בחיים ויעילות גבוהה. הוא נמצא בשימוש נרחב באחסון אנרגיה חשמלית כמו גילוח שיא ומילוי עמק, אספקת חשמל חירום וייצור כוח רוח.

היתרונות העיקריים שלה הם כדלקמן: 1) יש לה אנרגיה ספציפית גבוהה יותר (כלומר, האנרגיה החשמלית היעילה למסה יחידה או נפח יחידה של הסוללה). האנרגיה הספציפית התיאורטית שלה היא 760Wh/kg, אשר למעשה חרגה מ -150 וואט/ק"ג, פי 3-4 מזה של סוללת חומצת עופרת. 2) במקביל, הוא יכול לפרוק עם זרם גדול וכוח גבוה. צפיפות זרם הפריקה שלה יכולה בדרך כלל להגיע ל 200-300MA/CM2, והיא יכולה לשחרר 3 פעמים מהאנרגיה המובנית שלה ברגע; 3) יעילות טעינה ופריקה גבוהה.

לסוללת הנתרן גופרית יש גם חסרונות. טמפרטורת העבודה שלה היא 300-350 ℃, ולכן יש לחמם את הסוללה ולהתחמם במהלך הפעולה. עם זאת, ניתן לפתור בעיה זו ביעילות על ידי שימוש בטכנולוגיית בידוד תרמי ואקום בעל ביצועים גבוהים.

6. סוללת פחמן עופרת
סוללת פחמן עופרת היא סוג של סוללת חומצת עופרת קיבולית, שהיא טכנולוגיה המתפתחת מסוללת חומצת עופרת מסורתית. זה יכול לשפר משמעותית את חיי סוללת חומצה עופרת על ידי הוספת פחמן פעיל לקוטב השלילי של הסוללה.

סוללת הפחמן המובילה היא סוג חדש של סוללת סופר, המשלבת את סוללת חומצת העופרת ואת קבל הסופר: היא לא רק נותנת משחק ליתרונות של טעינה של קיבולת גדולה מיידית של קבלים העל, אלא גם נותנת משחק לאנרגיה הספציפית היתרון של סוללת חומצת המוליכה, וביצועי טעינה ופריקה טובים מאוד - ניתן לטעון אותה במלואה תוך 90 דקות (אם סוללת חומצת ההובלה טעונה ומשתחררת בדרך זו, חייו פחות מ -30 פעמים). יתר על כן, בגלל תוספת של פחמן (גרפן), מונעת תופעת הגופרית של האלקטרודה השלילית, מה שמשפר את גורם כשל הסוללה בעבר ומרחיב את חיי הסוללה.

סוללת הפחמן המובילה היא תערובת של סוללת -על -על אסימטרית וסוללת חומצת עופרת בצורה של חיבור מקביל פנימי. כסוג חדש של סוללת סופר, סוללת הפחמן המוליכה היא שילוב של הטכנולוגיות של סוללת חומצת עופרת ומוצרי -על. זוהי סוללת אחסון אנרגיה כפולה של פונקציה עם מאפיינים קיבוליים ומאפייני סוללה. לכן זה לא רק נותן משחק מלא ליתרונות של טעינה כוח מיידית של קבלים סופר עם קיבולת גדולה, אלא גם נותן משחק מלא ליתרונות האנרגיה של סוללות חומצה עופרת, שניתן לטעון במלואה תוך שעה. יש לו ביצועי טעינה ופריקה טובים. בשל השימוש בטכנולוגיית פחמן עופרת, הביצועים של סוללת פחמן עופרת עדיפים בהרבה על סוללת חומצת עופרת מסורתית, אשר ניתן להשתמש בהם ברכבי אנרגיה חדשים, כמו כלי רכב חשמליים היברידיים, אופניים חשמליים ושדות אחרים; זה יכול לשמש גם בתחום אחסון אנרגיה חדש, כמו ייצור חשמל רוח ואחסון אנרגיה.