DKSESS 100KW AF-NETWERK/HIBRIDE ALLES-IN-EEN SONKRAGSTELSEL

Vergelyking van batterye in energiebergingstelsels
Batterytipe-energieberging is chemiese energieberging. Dit kan verdeel word in loodsuurbattery, litiumbattery, nikkelwaterstofbattery, vloeistofvloeibattery (vanadiumbattery), natriumswaelbattery, loodkoolstofbattery, ens. volgens die tipe battery wat gekies word.

1. Loodsuurbattery
Loodsuurbatterye sluit kolloïed- en vloeibare batterye (die sogenaamde gewone loodsuurbattery) in. Hierdie twee tipes batterye word volgens verskillende streke gebruik. Die kolloïedbattery het sterk kouebestandheid, en die werkenergie-doeltreffendheid daarvan is baie beter as dié van die vloeibare battery wanneer die temperatuur onder 15 °C is, en die termiese isolasieprestasie daarvan is uitstekend.

Kolloïdale loodsuurbatterye is 'n verbetering op gewone loodsuurbatterye met vloeibare elektroliet. Die kolloïdale elektroliet word gebruik om die swaelsuurelektroliet te vervang, wat beter is as gewone batterye in terme van veiligheid, bergingskapasiteit, ontladingsprestasie en lewensduur. Kolloïdale loodsuurbatterye gebruik gel-elektroliet, en daar is geen vrye vloeistof binne nie. Onder dieselfde volume het die elektroliet 'n groot kapasiteit, groot hittekapasiteit en sterk hitte-afvoervermoë, wat die termiese wegholverskynsel van algemene batterye kan vermy; Die korrosie van die elektrodeplaat is swak as gevolg van lae elektrolietkonsentrasie; Die konsentrasie is uniform en daar is geen elektrolietstratifikasie nie.

'n Gewone loodsuurbattery is 'n soort battery waarvan die elektrode hoofsaaklik van lood en sy oksied gemaak is, en die elektroliet 'n swaelsuuroplossing is. In die ontladingstoestand van 'n loodsuurbattery is die hoofkomponent van die positiewe elektrode looddioksied, en die hoofkomponent van die negatiewe elektrode is lood; in die laaitoestand is die hoofkomponente van die positiewe en negatiewe elektrodes loodsulfaat. Die nominale spanning van 'n enkelsel-loodsuurbattery is 2.0V, wat tot 1.5V ontlaai en tot 2.4V gelaai kan word; in toepassings word ses enkelsel-loodsuurbatterye dikwels in serie gebruik om 'n 12V nominale loodsuurbattery te vorm, sowel as 24V, 36V, 48V, ens.

Die voordele daarvan sluit hoofsaaklik in: veilige verseëling, lugvrystellingstelsel, eenvoudige onderhoud, lang lewensduur, stabiele gehalte, hoë betroubaarheid en onderhoudsvry; Die nadeel is dat die loodbesoedeling groot is en die energiedigtheid laag is (dit wil sê te swaar).

2. Litiumbattery
"'n Litiumbattery" is 'n soort battery met litiummetaal of litiumlegering as katodemateriaal en nie-waterige elektrolietoplossing. Dit word in twee kategorieë verdeel: litiummetaalbattery en litiumioonbattery.

Litiummetaalbatterye gebruik gewoonlik mangaandioksied as katodemateriaal, metaallitium of sy allooimetaal as katodemateriaal, en gebruik nie-waterige elektrolietoplossing. Litiumioonbatterye gebruik gewoonlik litiumlegeringmetaaloksiede as katodemateriaal, grafiet as katodemateriaal en nie-waterige elektroliete. Litiumioonbatterye bevat nie metaallitium nie en kan herlaai word. Die litiumbattery wat ons in energieberging gebruik, is 'n litiumioonbattery, wat na verwys word as 'n "litiumbattery".

Die litiumbatterye wat in die energiebergingstelsel gebruik word, sluit hoofsaaklik in: litiumysterfosfaatbattery, ternêre litiumbattery en litiummanganaatbattery. Die enkelbattery het hoë spanning, 'n wye werktemperatuurreeks, hoë spesifieke energie en doeltreffendheid, en 'n lae selfontladingstempo. Die veiligheid en lewensduur kan verbeter word deur beskermings- en gelykmakingskringe te gebruik. Daarom, met inagneming van die voor- en nadele van verskeie batterye, het litiumbatterye die eerste keuse vir energiebergingskragsentrales geword as gevolg van hul relatief volwasse industriële ketting, veiligheid, betroubaarheid en omgewingsvriendelikheid.

Die belangrikste voordele daarvan is: lang lewensduur, hoë bergingsenergiedigtheid, ligte gewig en sterk aanpasbaarheid; Die nadele is swak veiligheid, maklike ontploffing, hoë koste en beperkte gebruiksomstandighede.

Litium ysterfosfaat
Litiumysterfosfaatbattery verwys na die litiumioonbattery wat litiumysterfosfaat as die katodemateriaal gebruik. Die katodemateriaal van litiumioonbatterye sluit hoofsaaklik litiumkobalaat, litiummanganaat, litiumnikkeloksied, ternêre materiale, litiumysterfosfaat, ens. in. Litiumkobalaat is die katodemateriaal wat deur die meeste litiumioonbatterye gebruik word.

Litiumysterfosfaat as 'n litiumkragbatterymateriaal het eers in onlangse jare verskyn. Dit was in 2005 dat 'n grootkapasiteit-litiumysterfosfaatbattery in China ontwikkel is. Die veiligheidsprestasie en sikluslewe daarvan is onvergelykbaar met ander materiale. Die sikluslewe van 1C-laai en -ontlaai bereik 2000 keer. Die oorlaaispanning van 'n enkele battery is 30V, wat nie sal brand en deurboor nie, en nie sal ontplof nie. Litiumioonbatterye met groot kapasiteit, gemaak van litiumysterfosfaatkatodemateriaal, is makliker om in serie te gebruik om te voldoen aan die behoeftes van gereelde laai en ontlaai van elektriese voertuie.

Litiumysterfosfaat is nie-giftig, besoedelingsvry, veilig, wyd verkrygde grondstowwe, goedkoop, lang lewensduur en het ander voordele. Dit is 'n ideale katodemateriaal vir nuwe generasie litiumioonbatterye. Litiumysterfosfaatbatterye het ook sy nadele. Byvoorbeeld, die stampdigtheid van litiumysterfosfaatkatodemateriaal is klein, en die volume van litiumysterfosfaatbatterye met gelyke kapasiteit is groter as litiumioonbatterye soos litiumkobalaat, dus het dit geen voordele in mikrobatterye nie.

As gevolg van die inherente eienskappe van litiumysterfosfaat, is die lae-temperatuur werkverrigting daarvan minderwaardig as ander katodemateriale soos litiummanganaat. Oor die algemeen, vir 'n enkele sel (let wel dat dit 'n enkele sel is eerder as 'n batterypak), kan die gemete lae-temperatuur werkverrigting van die batterypak effens hoër wees,

Dit hou verband met die hitte-afvoertoestande), die kapasiteitsbehoudkoers is ongeveer 60~70% by 0 ℃, 40~55% by -10 ℃, en 20~40% by -20 ℃. Sulke lae temperatuurprestasie kan natuurlik nie aan die gebruiksvereistes van die kragtoevoer voldoen nie. Tans het sommige vervaardigers die lae temperatuurprestasie van litiumysterfosfaat verbeter deur die elektrolietstelsel te verbeter, die positiewe elektrodeformule te verbeter, die materiaalprestasie te verbeter en die ontwerp van die selstruktuur te verbeter.

Ternêre litiumbattery
Ternêre polimeer litiumbattery verwys na die litiumbattery waarvan die katodemateriaal litiumnikkelkobaltmanganaat (Li(NiCoMn)O2) ternêre katodemateriaal is. Die ternêre saamgestelde katodemateriaal is gemaak van nikkelsout, kobaltsout en mangaansout as grondstowwe. Die verhouding van nikkel, kobalt en mangaan in die ternêre polimeer litiumbattery kan aangepas word volgens werklike behoeftes. Die battery met ternêre materiaal as katode het hoë veiligheid in vergelyking met litiumkobaltbatterye, maar die spanning daarvan is te laag.

Die belangrikste voordele daarvan is: goeie siklusprestasie; Die nadeel is dat die gebruik beperk is. As gevolg van die verskerping van binnelandse beleid oor ternêre litiumbatterye, is die ontwikkeling van ternêre litiumbatterye egter geneig om te verlangsaam.

Litiummanganaatbattery
Litiummanganaatbattery is een van die meer belowende litiumioon-katodemateriale. In vergelyking met tradisionele katodemateriale soos litiumkobalaat, het litiummanganaat die voordele van ryk hulpbronne, lae koste, geen besoedeling, goeie veiligheid, goeie vermenigvuldigingsprestasie, ens. Dit is 'n ideale katodemateriaal vir kragbatterye. Die swak siklusprestasie en elektrochemiese stabiliteit beperk egter die industrialisering daarvan grootliks. Litiummanganaat bevat hoofsaaklik spinel-litiummanganaat en gelaagde litiummanganaat. Die spinel-litiummanganaat het 'n stabiele struktuur en is maklik om industriële produksie te verwesenlik. Vandag se markprodukte is almal van hierdie struktuur. Spinel-litiummanganaat behoort aan die kubiese kristalstelsel, Fd3m-ruimtegroep, en die teoretiese spesifieke kapasiteit is 148mAh/g. As gevolg van die driedimensionele tonnelstruktuur, kan litiumione omkeerbaar van die spinelrooster ingebed word sonder om die ineenstorting van die struktuur te veroorsaak, dus het dit uitstekende vergrotingsprestasie en stabiliteit.

3. NiMH-battery
NiMH-batterye is 'n soort battery met goeie werkverrigting. Die positiewe aktiewe stof van 'n nikkelwaterstofbattery is Ni(OH)2 (genoem die NiO-elektrode), die negatiewe aktiewe stof is metaalhidried, ook genoem waterstofbergingslegering (genoem die waterstofbergingselektrode), en die elektroliet is 'n 6mol/L kaliumhidroksiedoplossing.

Nikkelmetaalhidriedbatterye word verdeel in hoëspanning-nikkelmetaalhidriedbatterye en laespanning-nikkelmetaalhidriedbatterye.

Laespanning-nikkelmetaalhidriedbatterye het die volgende eienskappe: (1) Die batteryspanning is 1.2~1.3 V, wat gelykstaande is aan 'n nikkelkadmiumbattery; (2) Hoë energiedigtheid, meer as 1.5 keer dié van 'n nikkelkadmiumbattery; (3) Vinnige laai en ontlaai, goeie laetemperatuurprestasie; (4) Seëlbaar, sterk weerstand teen oorlaai en ontlaai; (5) Geen dendritiese kristalgenerering nie, wat kortsluiting in die battery kan voorkom; (6) Veilig en betroubaar, geen besoedeling van die omgewing, geen geheue-effek, ens.

Hoëspanning-nikkelwaterstofbattery het die volgende eienskappe: (1) Sterk betroubaarheid. Dit het goeie oorontlading- en oorladingbeskerming, kan hoë ladingontladingstempo weerstaan ​​en het geen dendrietvorming nie. Dit het goeie spesifieke eienskappe. Die spesifieke massakapasiteit is 60A · h/kg, wat 5 keer dié van 'n nikkelkadmiumbattery is. (2) Lang sikluslewe, tot duisende kere. (3) Volledig verseël, minder onderhoud. (4) Die lae temperatuurprestasie is uitstekend, en die kapasiteit verander nie beduidend by -10 ℃ nie.

Die belangrikste voordele van NiMH-batterye is: hoë energiedigtheid, vinnige laai- en ontlaaispoed, ligte gewig, lang lewensduur, geen omgewingsbesoedeling nie; Die nadele is 'n geringe geheue-effek, meer bestuursprobleme en maklike smelting van 'n enkele batteryskeier.

4. Vloeisel
Vloeistofvloeibattery is 'n nuwe tipe battery. Vloeistofvloeibattery is 'n hoëprestasiebattery wat positiewe en negatiewe elektroliet gebruik om afsonderlik te skei en te sirkuleer. Dit het die eienskappe van hoë kapasiteit, wye toepassingsveld (omgewing) en lang sikluslewe. Dit is tans 'n nuwe energieproduk.

Vloeistofvloeibatterye word oor die algemeen gebruik in energiebergingskragsentrales, wat bestaan ​​uit 'n stapeleenheid, elektrolietoplossing en elektrolietoplossingbergings- en voorsieningseenheid, beheer- en bestuurseenheid, ens. Die kern bestaan ​​uit 'n stapel en (die stapel bestaan ​​uit dosyne selle vir die oksidasiereduksie-reaksie) en 'n enkele sel vir laai en ontlaai volgens spesifieke vereistes in serie, en die struktuur daarvan is soortgelyk aan dié van 'n brandstofselstapel.

Vanadiumvloeibattery is 'n nuwe tipe kragopbergings- en energiebergingstoerusting. Dit kan nie net as 'n ondersteunende energiebergingstoestel vir son- en windkragopwekkingsprosesse gebruik word nie, maar kan ook gebruik word vir die piekvermindering van die kragnetwerk om die stabiliteit van die kragnetwerk te verbeter en die sekuriteit van die kragnetwerk te verseker. Die belangrikste voordele daarvan is: buigsame uitleg, lang sikluslewe, vinnige reaksietye en geen skadelike uitlatings nie; Die nadeel is dat die energiedigtheid baie wissel.

5. Natriumswaelbattery
Die natriumswaelbattery bestaan ​​uit 'n positiewe pool, negatiewe pool, elektroliet, diafragma en dop. Anders as gewone sekondêre batterye (loodsuurbatterye, nikkelkadmiumbatterye, ens.), bestaan ​​die natriumswaelbattery uit 'n gesmelte elektrode en 'n vaste elektroliet. Die aktiewe stof van die negatiewe pool is gesmelte metaalnatrium, en die aktiewe stof van die positiewe pool is vloeibare swael en gesmelte natriumpolisulfied. 'n Sekondêre battery het metaalnatrium as negatiewe elektrode, swael as positiewe elektrode en 'n keramiekbuis as elektrolietskeier. Onder 'n sekere werksgraad kan natriumione omkeerbaar met swael deur die elektrolietmembraan reageer om energievrystelling en -berging te vorm.

As 'n nuwe tipe chemiese kragbron, is hierdie soort battery geweldig ontwikkel sedert dit ontstaan ​​het. Natriumswaelbatterye is klein in grootte, groot in kapasiteit, lang in lewensduur en hoë doeltreffendheid. Dit word wyd gebruik in elektriese energieberging soos piekskeer en vallei-opvulling, noodkragvoorsiening en windkragopwekking.

Die belangrikste voordele daarvan is soos volg: 1) Dit het hoër spesifieke energie (d.w.s. die effektiewe elektriese energie per eenheidsmassa of eenheidsvolume van die battery). Die teoretiese spesifieke energie is 760 Wh/Kg, wat eintlik 150 Wh/Kg oorskry het, 3-4 keer dié van 'n loodsuurbattery. 2) Terselfdertyd kan dit met groot stroom en hoë krag ontlaai. Die ontladingsstroomdigtheid kan oor die algemeen 200-300 mA/cm2 bereik, en dit kan 3 keer sy inherente energie in 'n oomblik vrystel; 3) Hoë laai- en ontlaaidoeltreffendheid.

Die natriumswaelbattery het ook tekortkominge. Die werktemperatuur is 300-350 ℃, dus moet die battery verhit en warm gehou word tydens werking. Hierdie probleem kan egter effektief opgelos word deur hoëprestasie-vakuumtermiese isolasietegnologie te gebruik.

6. Loodkoolstofbattery
Loodkoolstofbattery is 'n soort kapasitiewe loodsuurbattery, 'n tegnologie wat ontwikkel is uit tradisionele loodsuurbatterye. Dit kan die lewensduur van loodsuurbatterye aansienlik verbeter deur aktiewe koolstof by die negatiewe pool van die battery te voeg.

Die loodkoolstofbattery is 'n nuwe tipe superbattery wat die loodsuurbattery en die superkondensator kombineer: dit bied nie net die voordele van die onmiddellike groot kapasiteit laai van die superkondensator nie, maar gee ook die spesifieke energievoordeel van die loodsuurbattery, en het baie goeie laai- en ontlaaiprestasie - dit kan binne 90 minute volledig gelaai word (as die loodsuurbattery op hierdie manier gelaai en ontlaai word, is die lewensduur daarvan minder as 30 keer). Boonop word die verskynsel van sulfasie van die negatiewe elektrode voorkom deur die byvoeging van koolstof (grafeen), wat die risiko van batteryversaking in die verlede verbeter en die batterylewe verleng.

Die loodkoolstofbattery is 'n mengsel van 'n asimmetriese superkondensator en 'n loodsuurbattery in die vorm van interne parallelle skakeling. As 'n nuwe tipe superbattery is die loodkoolstofbattery 'n kombinasie van die tegnologieë van 'n loodsuurbattery en 'n superkondensator. Dit is 'n dubbelfunksie-energiebergingsbattery met beide kapasitiewe eienskappe en battery-eienskappe. Daarom benut dit nie net die voordele van superkondensator-oombliklike kraglaai met groot kapasiteit ten volle nie, maar ook die energievoordele van loodsuurbatterye, wat binne 'n uur volledig gelaai kan word. Dit het goeie laai- en ontlaaiprestasie. As gevolg van die gebruik van loodkoolstoftegnologie is die prestasie van die loodkoolstofbattery baie beter as dié van tradisionele loodsuurbatterye, wat in nuwe energievoertuie, soos hibriede elektriese voertuie, elektriese fietse en ander velde, gebruik kan word; dit kan ook gebruik word op die gebied van nuwe energieberging, soos windkragopwekking en energieberging.