Dkssess 100kw Off Grid/Hybrid toate într -un singur sistem de energie solară

Comparația bateriilor în sistemul de stocare a energiei
Depozitarea energiei de tip baterie este depozitarea energiei chimice. Poate fi împărțit în baterie de acid de plumb, baterie de litiu, baterie cu hidrogen nichel, baterie cu flux de lichid (baterie de vanadiu), baterie cu sulf de sodiu, baterie de carbon de plumb etc. În funcție de tipul de baterie selectat.

1. Baterie acidă cu plumb
Bateriile cu acid cu plumb includ coloid și lichid (așa-numita baterie de acid de plumb obișnuit). Aceste două tipuri de baterii sunt utilizate în funcție de regiuni diferite. Bateria coloid are o rezistență puternică la frig, iar eficiența energetică de lucru este mult mai bună decât cea a bateriei lichide atunci când temperatura este sub 15 ° C, iar performanțele sale de izolare termică este excelentă.

Bateria coloid cu plumb-acid este o îmbunătățire a bateriei comune cu plumb-acid cu electrolit lichid. Electrolitul coloid este utilizat pentru a înlocui electrolitul cu acid sulfuric, care este mai bun decât bateria comună în ceea ce privește siguranța, capacitatea de stocare, performanța descărcărilor și durata de viață a serviciului. Bateria coloidală cu plumb-acid adoptă electrolit cu gel și nu există lichid gratuit în interior. Sub același volum, electrolitul are o capacitate mare, o capacitate mare de căldură și o capacitate puternică de disipare a căldurii, ceea ce poate evita fenomenul termic al bateriilor generale; Coroziunea plăcii de electrod este slabă datorită concentrației scăzute de electrolit; Concentrația este uniformă și nu există o stratificare a electrolitului.

Bateria obișnuită cu plumb-acid este un fel de baterie al cărui electrod este fabricat în principal din plumb și oxidul său, iar electrolitul este soluție de acid sulfuric. În starea de descărcare a bateriei cu plumb-acid, componenta principală a electrodului pozitiv este dioxidul de plumb, iar componenta principală a electrodului negativ este plumbul; În starea de încărcare, principalele componente ale electrozilor pozitivi și negativi sunt sulfatul de plumb. Tensiunea nominală a unei baterii cu plumb cu o singură celulă este de 2,0V, care poate fi descărcată la 1,5V și încărcată la 2,4V; În aplicare, șase baterii cu plumb cu celule cu celule sunt adesea folosite în serie pentru a forma o baterie nominală cu plumb nominal de 12V, precum și 24V, 36V, 48V etc.

Avantajele sale includ în principal: etanșare sigură, sistem de eliberare a aerului, întreținere simplă, durată de viață lungă, calitate stabilă, fiabilitate ridicată și fără întreținere; Dezavantajul este că poluarea cu plumb este mare și densitatea energetică este scăzută (adică prea grea).

2. Bateria de litiu
„Bateria de litiu” este un fel de baterie cu metal de litiu sau aliaj de litiu ca material catod și soluție de electrolit non-apoasă. Este împărțit în două categorii: baterie de metal cu litiu și bateria cu ioni de litiu.

Bateria de metal cu litiu folosește, în general, dioxidul de mangan ca material catod, litiu metalic sau metalul său din aliaj ca material catod și folosește soluție de electrolit non-apoasă. Bateriile cu ioni de litiu folosesc, în general, oxizi de metal din aliaj de litiu ca materiale catodice, grafit ca materiale catodice și electroliți non-apoși. Bateriile cu ioni de litiu nu conțin litiu metalic și pot fi reîncărcate. Bateria de litiu pe care o folosim în stocarea energiei este o baterie cu ioni de litiu, denumită „baterie de litiu”.

Bateriile de litiu utilizate în sistemul de stocare a energiei includ în principal: baterie de fosfat de fier de litiu, baterie ternară cu litiu și baterie de manganat de litiu. Bateria unică are o tensiune ridicată, o gamă largă de temperatură de lucru, o energie și o eficiență specifică ridicată și o rată scăzută de descărcare de sine. Siguranța și viața pot fi îmbunătățite prin utilizarea circuitelor de protecție și egalizare. Prin urmare, având în vedere avantajele și dezavantajele diferitelor baterii, bateriile de litiu au devenit prima alegere pentru centralele electrice de stocare a energiei, datorită lanțului industrial relativ matur, siguranței, fiabilității și prieteniei cu mediul.

Principalele sale avantaje sunt: ​​durata de viață lungă, densitatea ridicată a energiei de stocare, greutatea ușoară și adaptabilitatea puternică; Dezavantajele sunt o siguranță slabă, explozie ușoară, costuri mari și condiții de utilizare limitate.

Fosfat de fier de litiu
Bateria cu fosfat de fier de litiu se referă la bateria cu ioni de litiu folosind fosfat de fier de litiu ca material catod. Materialele catodice ale bateriilor cu ioni de litiu includ în principal cobalat de litiu, manganat de litiu, oxid de nichel de litiu, materiale ternare, fosfat de fier de litiu, etc. Cobalatul de litiu este materialul catod folosit de majoritatea bateriilor cu ioni de litiu.

Fosfatul de fier de litiu ca material de baterie cu putere de litiu a apărut doar în ultimii ani. În 2005, în China a fost dezvoltată o baterie de fosfat de fier cu capacitate mare. Performanțele sale de siguranță și viața ciclului sunt incomparabile cu alte materiale. Durata de viață a încărcării și descărcării 1C ajunge de 2000 de ori. Tensiunea de supraîncărcare a unei singure baterii este de 30V, ceea ce nu va arde și puncția nu va exploda. Bateriile cu ioni de litiu cu o capacitate mare din materiale catodice cu fosfat de fier de litiu sunt mai ușor de utilizat în serie pentru a răspunde nevoilor încărcării frecvente și descărcării vehiculelor electrice.

Fosfatul de fier de litiu este non-toxic, fără poluare, sigur, materii prime provenite pe scară largă, viață ieftină, lungă și alte avantaje. Este un material ideal catod pentru bateriile cu ioni de litiu de nouă generație. Bateria cu fosfat de fier de litiu are, de asemenea, dezavantajele sale. De exemplu, densitatea de tampare a materialului catod cu fosfat de fier de litiu este mică, iar volumul bateriei de fosfat de fier de litiu cu o capacitate egală este mai mare decât bateriile cu ioni de litiu, cum ar fi cobalatul de litiu, deci nu are avantaje în baterii micro.

Datorită caracteristicilor inerente ale fosfatului de fier de litiu, performanța sa la temperatură scăzută este inferioară a altor materiale catodice, cum ar fi manganatul de litiu. În general, pentru o singură celulă (rețineți că este mai degrabă o singură celulă decât o baterie), performanța măsurată la temperaturi scăzute ale bateriei poate fi puțin mai mare,

Aceasta este legată de condițiile de disipare a căldurii), rata de retenție a capacității sale este de aproximativ 60 ~ 70% la 0 ℃, 40 ~ 55% la - 10 ℃ și 20 ~ 40% la - 20 ℃. O astfel de performanță la temperatură scăzută nu poate îndeplini, evident, cerințele de utilizare ale sursei de alimentare. În prezent, unii producători au îmbunătățit performanța la temperatură scăzută a fosfatului de fier de litiu prin îmbunătățirea sistemului de electroliți, îmbunătățind formula pozitivă a electrodului, îmbunătățind performanța materială și îmbunătățind proiectarea structurii celulare.

Baterie ternară de litiu
Bateria de litiu cu polimer tern se referă la bateria de litiu al cărei material catod este manganat de cobalt nichel de litiu (Li (Nicomn) O2) Material catod ternar. Materialul catod compus ternar este confecționat din sare de nichel, sare de cobalt și sare de mangan ca materii prime. Proporția de nichel, cobalt și mangan în bateria de litiu cu polimer tern poate fi ajustată în funcție de nevoile reale. Bateria cu material ternar ca catod are o siguranță ridicată în comparație cu bateria de cobalt cu litiu, dar tensiunea sa este prea mică.

Principalele sale avantaje sunt: ​​performanța ciclului bun; Dezavantajul este că utilizarea este limitată. Cu toate acestea, din cauza strângerii politicilor interne pe bateriile de litiu ternar, dezvoltarea bateriilor de litiu ternar tinde să încetinească.

Baterie de manganat de litiu
Bateria de manganat cu litiu este unul dintre cele mai promițătoare materiale catodice cu ioni de litiu. În comparație cu materialele tradiționale catodice, cum ar fi cobalatul de litiu, manganatul de litiu are avantajele resurselor bogate, costuri reduse, fără poluare, siguranță bună, performanțe bune de înmulțire, etc. Este un material ideal pentru catod pentru baterii. Cu toate acestea, performanța sa slabă a ciclului și stabilitatea electrochimică își limitează foarte mult industrializarea. Manganatul de litiu include în principal manganat de litiu spinel și manganat de litiu stratificat. Manganatul de litiu spinel are o structură stabilă și este ușor de realizat producția industrială. Produsele de pe piața de astăzi sunt toate aceste structuri. Manganatul de litiu spinel aparține sistemului de cristal cubic, grupului spațial FD3M, iar capacitatea teoretică specifică este de 148mAh/g. Din cauza structurii tridimensionale a tunelului, ionii de litiu pot fi reversibil încorporați din rețeaua spinelului, fără a provoca prăbușirea structurii, astfel încât are performanță și stabilitate excelentă de mărire.

3. Baterie NIMH
Bateria NIMH este un fel de baterie cu performanțe bune. Substanța activă pozitivă a bateriei de hidrogen de nichel este Ni (OH) 2 (numită electrod NIO), substanța activă negativă este hidrură metalică, numită și aliaj de depozitare a hidrogenului (numit electrod de depozitare a hidrogenului), iar electrolitul este 6mol/L soluție de hidroxid de hidroxid de hidroxid de potasiu hidroxid .

Bateria de hidrură metalică de nichel este împărțită în baterie de hidrură metalică de nichel de înaltă tensiune și baterie de hidrură de metal nichel de joasă tensiune.

Bateria de hidrură de metal cu nichel de joasă tensiune are următoarele caracteristici: (1) Tensiunea bateriei este de 1,2 ~ 1,3 V, ceea ce este echivalent cu bateria de cadmiu de nichel; (2) densitate energetică ridicată, de peste 1,5 ori din cea a bateriei de cadmiu nichel; (3) încărcare rapidă și descărcare, performanță bună la temperaturi scăzute; (4) rezistență de etanșare, de supraîncărcare și descărcare puternică; (5) nicio generare de cristal dendritic, care poate preveni scurtcircuitul în baterie; (6) sigur și fiabil, fără poluare pentru mediu, fără efect de memorie etc.

Bateria de hidrogen de nichel de înaltă tensiune are următoarele caracteristici: (1) fiabilitate puternică. Are o protecție bună peste descărcare și excesivă, poate rezista la o rată ridicată de descărcare de încărcare și nu are formare de dendrită. Are o proprietate specifică bună. Capacitatea sa de masă specifică este de 60a · h/kg, care este de 5 ori de cea a bateriei de cadmiu de nichel. (2) Viața cu ciclu lung, de până la mii de ori. (3) întreținere complet sigilată, mai mică. (4) Performanța la temperatură scăzută este excelentă, iar capacitatea nu se schimbă semnificativ la - 10 ℃.

Principalele avantaje ale bateriei NIMH sunt: ​​densitate ridicată a energiei, viteză de încărcare rapidă și descărcare, greutate ușoară, durată de viață lungă, fără poluare a mediului; Dezavantajele sunt un efect de memorie ușor, mai multe probleme de gestionare și o topire ușor de format pentru separatoare de baterii.

4. Celula de flux
Bateria cu flux lichid este un nou tip de baterie. Bateria cu flux lichid este o baterie de înaltă performanță, care folosește electrolit pozitiv și negativ pentru a separa și circula separat. Are caracteristicile de o capacitate ridicată, câmpul de aplicare larg (mediu) și durata de viață a ciclului lung. În prezent este un nou produs energetic.

Bateria cu flux lichid este utilizată în general în sistemul de centrală electrică de stocare a energiei, care constă din unitate de stivă, soluție electrolitică și unitate de stocare și aprovizionare a soluției de electrolit, unitate de control și gestionare, etc. Nucleul este compus dintr -o stivă și (stiva este Compus din zeci de celule pentru reacție de reducere a oxidării) și o singură celulă pentru încărcare și descărcare în funcție de cerințele specifice din serie, iar structura sa este similară cu cea a unei stive de celule de combustibil.

Bateria cu flux de vanadiu este un nou tip de echipament de stocare a energiei electrice și de stocare a energiei. Nu poate fi utilizat doar ca dispozitiv de stocare a energiei pentru procesele de generare a energiei solare și eoliene, dar poate fi utilizat și pentru bărbierit maxim al rețelei electrice pentru a îmbunătăți stabilitatea rețelei electrice și pentru a asigura securitatea rețelei electrice. Principalele sale avantaje sunt: ​​aspectul flexibil, viața cu ciclu lung, timpii de răspuns rapid și fără emisii dăunătoare; Dezavantajul este că densitatea energetică variază foarte mult.

5. Baterie cu sulf de sodiu
Bateria cu sulf de sodiu este compusă din pol pozitiv, pol negativ, electrolit, diafragmă și coajă. Spre deosebire de bateriile secundare obișnuite (baterii cu plumb-acid, baterii de cadmiu de nichel etc.), bateria cu sulf de sodiu este compusă din electrod topit și electrolit solid. Substanța activă a polului negativ este sodiu metalic topit, iar substanța activă a polului pozitiv este sulful lichid și polisulfura de sodiu topită. Baterie secundară cu sodiu metalic ca electrod negativ, sulf ca electrod pozitiv și tub ceramic ca separator de electroliți. Într -un anumit grad de lucru, ionii de sodiu pot reacționa reversibil cu sulful prin membrana electrolitică pentru a forma eliberarea și stocarea de energie.

Ca un nou tip de sursă de energie chimică, acest tip de baterie a fost foarte dezvoltat de când a apărut. Bateria cu sulf de sodiu are dimensiuni mici, cu o capacitate mare, lungă pe viață și cu o eficiență ridicată. Este utilizat pe scară largă în depozitarea energiei electrice, cum ar fi bărbieritul de vârf și umplutura de vale, alimentarea cu energie de urgență și generarea de energie eoliană.

Principalele sale avantaje sunt următoarele: 1) Are o energie specifică mai mare (adică energia electrică eficientă pe unitatea de masă sau volumul unitar al bateriei). Energia sa teoretică specifică este de 760Wh/kg, ceea ce a depășit de fapt 150Wh/kg, de 3-4 ori mai mare decât cea a bateriei cu plumb-acid. 2) În același timp, se poate descărca cu curent mare și putere mare. Densitatea curentului de descărcare poate ajunge în general la 200-300mA/cm2 și poate elibera de 3 ori din energia sa inerentă într-o clipă; 3) Eficiența de încărcare ridicată și descărcare.

Bateria cu sulf de sodiu are, de asemenea, deficiențe. Temperatura sa de lucru este de 300-350 ℃, astfel încât bateria trebuie încălzită și menținută caldă în timpul funcționării. Cu toate acestea, această problemă poate fi rezolvată eficient folosind tehnologia de izolare termică cu vid de înaltă performanță.

6. Baterie de carbon cu plumb
Bateria cu carbon cu plumb este un fel de baterie de acid cu plumb capacitiv, care este o tehnologie evoluată din baterie tradițională de acid cu plumb. Poate îmbunătăți semnificativ durata de viață a bateriei de acid plumb prin adăugarea de carbon activ la polul negativ al bateriei.

Bateria cu carbon cu plumb este un nou tip de super -baterie, care combină bateria de acid plumb și super condensatorul: nu numai că oferă joc avantajele încărcării instantanee cu capacitate mare a superbitatorului, dar oferă și joc energiei specifice Avantajul bateriei de acid cu plumb și are performanțe de încărcare și descărcare foarte bune - poate fi încărcat complet în 90 de minute (dacă bateria acidului cu plumb este încărcată și descărcată în acest fel, durata de viață este de mai mică de 30 de ori). Mai mult decât atât, datorită adăugării de carbon (grafen), se previn fenomenul sulfului electrodului negativ, ceea ce îmbunătățește un factor de defecțiune a bateriei în trecut și prelungește durata de viață a bateriei.

Bateria cu carbon cu plumb este un amestec de supercapacitor asimetric și baterie de acid de plumb sub formă de conexiune paralelă internă. Ca un nou tip de super -baterie, bateria cu carbon cu plumb este o combinație între tehnologiile bateriei cu acid cu plumb și supercapacitor. Este o baterie de stocare a energiei cu funcții duble, atât cu caracteristici capacitive, cât și cu caracteristicile bateriei. Prin urmare, nu numai că oferă un joc complet avantajelor încărcării instantanee a puterii instantanee cu capacitate mare, dar oferă, de asemenea, joc complet avantajele energetice ale bateriilor cu plumb-acid, care pot fi încărcate complet într-o oră. Are o performanță bună de încărcare și descărcare. Datorită utilizării tehnologiei de carbon cu plumb, performanța bateriei cu carbon cu plumb este mult superioară celei a bateriei tradiționale de acid cu plumb, care poate fi utilizată în vehicule energetice noi, cum ar fi vehicule electrice hibride, biciclete electrice și alte câmpuri; Poate fi utilizat și în domeniul depozitării de energie noi, cum ar fi generarea de energie eoliană și stocarea de energie.