DKSESS 100 kW från rutnätet/hybrid allt i ett solenergi -system

Jämförelse av batterier i energilagringssystem
Batterityp Energilagring är kemisk energilagring. Det kan delas upp i blybatteri, litiumbatteri, nickelvätebatteri, vätskeflödesbatteri (vanadiumbatteri), natriumsvavelbatteri, blybatteri etc. enligt vilken typ av batteri som valts.

1. Blysyrabatteri
Blybatterier inkluderar kolloid och vätska (det så kallade vanliga blysyrabatteriet). Dessa två typer av batterier används enligt olika regioner. Kolloidbatteriet har starkt kallmotstånd, och dess arbetande energieffektivitet är mycket bättre än det vätskebatteriet när temperaturen är under 15 ° C, och dess värmeisoleringsprestanda är utmärkt.

Colloid bly-syrabatteri är en förbättring av det gemensamma bly-syrabatteriet med flytande elektrolyt. Kolloidelektrolyten används för att ersätta svavelsyraelektrolyten, vilket är bättre än det vanliga batteriet när det gäller säkerhet, lagringskapacitet, urladdningsprestanda och livslängd. Kolloidalt bly-syrabatteri antar gelelektrolyt, och det finns ingen fri vätska inuti. Under samma volym har elektrolyten stor kapacitet, stor värmekapacitet och stark värmespridningsförmåga, vilket kan undvika det termiska borttagningsfenomenet med allmänna batterier; Korrosionen av elektrodplattan är svag på grund av låg elektrolytkoncentration; Koncentrationen är enhetlig och det finns ingen elektrolytstratifiering.

Vanligt blysyrabatteri är ett slags batteri vars elektrod huvudsakligen är tillverkad av bly och dess oxid, och elektrolyten är svavelsyralösning. I urladdningstillståndet för bly-syrabatteri är huvudkomponenten för positiv elektrod blydioxid, och huvudkomponenten i negativ elektrod är bly; I laddningstillstånd är de viktigaste komponenterna i positiva och negativa elektroder bly sulfat. Den nominella spänningen för ett enda cell bly-syrabatteri är 2,0V, som kan släppas ut till 1,5V och laddas till 2,4V; I applicering används ofta sex encellsyrabatterier i serie för att bilda ett 12V nominellt bly-syrabatteri, såväl som 24V, 36V, 48V, etc.

Dess fördelar inkluderar främst: säker tätning, luftutgivningssystem, enkelt underhåll, lång livslängd, stabil kvalitet, hög tillförlitlighet och underhållsfri; Nackdelen är att blyföroreningen är stor och energitätheten är låg (det är för tungt).

2. Litiumbatteri
"Litiumbatteri" är ett slags batteri med litiummetall eller litiumlegering som katodmaterial och icke-vattenhaltig elektrolytlösning. Det är uppdelat i två kategorier: litiummetallbatteri och litiumjonbatteri.

Litiummetallbatteriet använder i allmänhet mangandioxid som katodmaterial, metium litium eller dess legeringsmetall som katodmaterial och använder icke-vattenhaltig elektrolytlösning. Litiumjonbatterier använder vanligtvis litiumlegeringsmetalloxider som katodmaterial, grafit som katodmaterial och icke-vattenhaltiga elektrolyter. Litiumjonbatterier innehåller inte metalliskt litium och kan laddas. Det litiumbatteriet vi använder i energilagring är ett litiumjonbatteri, kallat "litiumbatteri".

Litiumbatterierna som används i energilagringssystemet inkluderar huvudsakligen: litiumjärnfosfatbatteri, ternärt litiumbatteri och litiummanganatbatteri. Det enda batteriet har högspänning, brett arbetstemperaturområde, hög specifik energi och effektivitet och låg självutlopp. Säkerheten och livet kan förbättras genom att använda skydds- och utjämningskretsar. Med tanke på fördelarna och nackdelarna med olika batterier har litiumbatterier blivit det första valet för energilagringsstationer på grund av deras relativt mogna industrikedja, säkerhet, tillförlitlighet och miljövänlighet.

Dess huvudsakliga fördelar är: Långt livslängd, energitäthet med hög lagring, lätt vikt och stark anpassningsförmåga; Nackdelarna är dålig säkerhet, enkel explosion, höga kostnader och begränsade användningsvillkor.

Litiumjärnfosfat
Litiumjärnfosfatbatteri hänvisar till litiumjonbatteriet med användning av litiumjärnfosfat som katodmaterial. Katodmaterialet i litiumjonbatterier inkluderar huvudsakligen litiumkobalat, litiummanganat, litiumnickeloxid, ternära material, litiumjärnfosfat, etc. Litiumkobalat är katodmaterialet som används av de flesta litiumjonbatterier.

Litiumjärnfosfat som ett litiumkraftbatterimaterial dök upp bara under de senaste åren. Det var 2005 som ett litium -järnfosfatbatteri med stor kapacitet utvecklades i Kina. Dess säkerhetsprestanda och cykelliv är ojämförlig med andra material. Cykellivslängden för 1C -laddning och urladdning når 2000 gånger. Överladdningsspänningen för ett enda batteri är 30V, vilket inte brinner och punktering inte exploderar. Litiumjonbatterier med stor kapacitet tillverkade av litiumjärnfosfatkatodmaterial är lättare att användas i serie för att tillgodose behoven av ofta laddning och urladdning av elfordon.

Litiumjärnfosfat är giftfri, föroreningsfri, säker, allmänt anställd råvaror, billiga, långa livslängd och andra fördelar. Det är ett idealiskt katodmaterial för ny generation litiumjonbatterier. Litiumjärnfosfatbatteri har också sina nackdelar. Till exempel är tampningstätheten för litiumjärnfosfatkatodmaterial litet, och volymen litiumjärnfosfatbatteri med lika kapacitet är större än litiumjonbatterier såsom litiumkobalat, så det har inga fördelar i mikrobatterier.

På grund av de inneboende egenskaperna hos litiumjärnfosfat är dess lågtemperaturprestanda underlägsen än andra katodmaterial såsom litiummanganat. I allmänhet, för en enda cell (observera att det är en enda cell snarare än ett batteripaket) kan den uppmätta lågtemperaturprestanda för batteriet vara något högre,

Detta är relaterat till värmeavledningsförhållandena), dess kapacitetshållningsgrad är cirka 60 ~ 70% vid 0 ℃, 40 ~ 55% vid - 10 ℃ och 20 ~ 40% vid - 20 ℃. Sådan låg temperaturprestanda kan uppenbarligen inte uppfylla användningskraven för strömförsörjning. För närvarande har vissa tillverkare förbättrat den lågtemperaturprestanda för litiumjärnfosfat genom att förbättra elektrolytsystemet, förbättra den positiva elektrodformeln, förbättra materialprestanda och förbättra utformningen av cellstrukturen.

Ternär litiumbatteri
Ternär polymer litiumbatteri hänvisar till litiumbatteriet vars katodmaterial är litiumnickelkoboltmanganat (Li (Nicomn) O2) ternärt katodmaterial. Det ternära kompositkatodmaterialet är tillverkat av nickelsalt, koboltsalt och mangansalt som råvaror. Andelen nickel, kobolt och mangan i det ternära polymer litiumbatteriet kan justeras efter faktiska behov. Batteriet med ternärt material som katod har hög säkerhet jämfört med litiumkoboltbatteri, men spänningen är för låg.

Dess huvudsakliga fördelar är: bra cykelprestanda; Nackdelen är att användningen är begränsad. På grund av skärpningen av inrikespolitiken på ternära litiumbatterier tenderar dock utvecklingen av ternära litiumbatterier att sakta ner.

Litiummanganbatteri
Litiummanganatbatteri är ett av de mer lovande litiumjonkatodmaterialet. Jämfört med traditionella katodmaterial som litiumkobalat har litiummanganat fördelarna med rika resurser, låga kostnader, ingen förorening, god säkerhet, bra multiplikationsprestanda, etc. Det är ett idealiskt katodmaterial för kraftbatterier. Emellertid begränsar dess dåliga cykelprestanda och elektrokemisk stabilitet dess industrialisering i hög grad. Litiummanganat inkluderar huvudsakligen spinel litiummanganat och skiktat litiummanganat. Den spinel litiummanganatet har en stabil struktur och är lätt att förverkliga industriell produktion. Dagens marknadsprodukter är alla denna struktur. Spinel litiummanganat tillhör kubiskt kristallsystem, FD3M -rymdgruppen och den teoretiska specifika kapaciteten är 148 mAh/g. På grund av den tredimensionella tunnelstrukturen kan litiumjoner reversibelt de är inbäddade från spinellgitteret utan att orsaka kollaps av strukturen, så den har utmärkt förstoringsprestanda och stabilitet.

3. NIMH -batteri
NIMH -batteri är ett slags batteri med bra prestanda. Det positiva aktiva substansen i nickelvätebatteriet är Ni (OH) 2 (kallad NIO -elektrod), den negativa aktiva substansen är metallhydrid, även kallad väte lagringslegering (kallad väte lagringselektrod), och elektrolyten är 6mol/L kaliumhydroxidlösning .

Nickelmetallhydridbatteri är uppdelat i högspänning Nickelmetallhydridbatteri och lågspänning Nickelmetallhydridbatteri.

Lågspänning Nickelmetallhydridbatteri har följande egenskaper: (1) Batterispänningen är 1,2 ~ 1,3 V, vilket motsvarar nickelkadmiumbatteriet; (2) hög energitäthet, mer än 1,5 gånger av nickelkadmiumbatteriet; (3) Snabbladdning och urladdning, bra lågtemperaturprestanda; (4) tätbar, stark överladdning och urladdningsmotstånd; (5) Ingen dendritisk kristallgenerering, som kan förhindra kortslutning i batteriet; (6) Säker och pålitlig, ingen förorening till miljön, ingen minneseffekt etc.

Högspänning Nickelvätebatteri har följande egenskaper: (1) Stark tillförlitlighet. Det har bra över urladdning och överladdningsskydd, tål hög laddningsutsläppshastighet och har ingen dendritbildning. Den har god specifik egendom. Dess specifika masskapacitet är 60A · H/kg, vilket är 5 gånger av det för nickelkadmiumbatteriet. (2) Lång cykelliv, upp till tusentals gånger. (3) Helt förseglad, mindre underhåll. (4) Prestanda med låg temperatur är utmärkt och kapaciteten förändras inte signifikant vid - 10 ℃.

De viktigaste fördelarna med NIMH -batteri är: hög energitäthet, snabb laddning och urladdningshastighet, lätt vikt, lång livslängd, ingen miljöföroreningar; Nackdelarna är en liten minneseffekt, fler hanteringsproblem och enkla att bilda enstaka batteriseparatorsmältning.

4. Flödescell
Liquid Flow Battery är en ny typ av batteri. Vätskeflödesbatteri är ett högpresterande batteri som använder positiv och negativ elektrolyt för att separera och cirkulera separat. Det har egenskaperna hos hög kapacitet, brett tillämpningsfält (miljö) och lång cykellivslängd. Det är en ny energiprodukt för närvarande.

Vätskeflödesbatteri används vanligtvis i systemet för energilagring kraftverk, som består av stackenhet, elektrolytlösning och elektrolytlösning och lagringsenhet, kontroll- och hanteringsenhet, etc. Kärnan består av en stack och (stacken är sammansatt av dussintals celler för reaktionsreaktion för oxidation) och en enda cell för laddning och urladdning enligt specifika krav i serie, och dess struktur liknar den för en bränslecellstack.

Vanadium Flow Battery är en ny typ av kraftlagrings- och energilagringsutrustning. Det kan inte bara användas som en stödjande energilagringsenhet för sol- och vindkraftproduktionsprocesser, utan kan också användas för topprakning av kraftnät för att förbättra stabiliteten i kraftnätet och säkerställa säkerheten för kraftnätet. Dess huvudsakliga fördelar är: flexibel layout, lång cykellivslängd, snabba responstider och ingen skadlig utsläpp; Nackdelen är att energitätheten varierar mycket.

5. Natriumsvavelbatteri
Natriumsvavelbatteriet består av positiv pol, negativ pol, elektrolyt, membran och skal. Till skillnad från vanliga sekundära batterier (bly-syrabatterier, nickelkadmiumbatterier, etc.), består natriumsvavelbatteriet av smält elektrod och fast elektrolyt. Den aktiva substansen i den negativa polen är smält metallnatrium, och den aktiva substansen i den positiva polen är flytande svavel och smält natriumpolysulfid. Sekundärt batteri med metallnatrium som negativ elektrod, svavel som positiv elektrod och keramisk rör som elektrolytavskiljare. Under en viss arbetsgrad kan natriumjoner reagera reversibelt med svavel genom elektrolytmembranet för att bilda energifrisättning och lagring.

Som en ny typ av kemisk kraftkälla har denna typ av batteri utvecklats kraftigt sedan det blev till. Natriumsvavelbatteriet är litet i storlek, stort i kapacitet, lång i livet och mycket effektivitet. Det används allmänt i elektrisk energilagring såsom topprakning och dalfyllning, nödkraftsutbud och vindkraftproduktion.

Dess huvudfördelar är följande: 1) Den har högre specifik energi (dvs. den effektiva elektriska energin per enhetsmassa eller enhetsvolym av batteriet). Dess teoretiska specifika energi är 760Wh/kg, som faktiskt har överskridit 150Wh/kg, 3-4 gånger den för bly-syrabatteri. 2) Samtidigt kan den urladdas med stor ström och hög effekt. Dess urladdningsströmtäthet kan i allmänhet nå 200-300 mA/cm2, och den kan frigöra 3 gånger av sin inneboende energi på ett ögonblick; 3) Hög laddning och urladdningseffektivitet.

Natriumsvavelbatteriet har också brister. Dess arbetstemperatur är 300-350 ℃, så batteriet måste värmas och hållas varmt under drift. Detta problem kan emellertid effektivt lösas genom att använda högpresterande vakuum termisk isoleringsteknik.

6. Blybatteri
Lead Carbon Battery är ett slags kapacitivt blybatteri, som är en teknik som utvecklats från traditionellt blysyrabatteri. Det kan förbättra livslängden för blybatteri genom att tillsätta aktivt kol till batteriets negativa pol.

Lead Carbon Battery är en ny typ av superbatteri, som kombinerar blybatteriet och superkondensatorn: det ger inte bara spel till fördelarna med den omedelbara stora kapacitetsladdningen av superkondensatorn, utan också ger spel till den specifika energin Fördelen med blysyrbatteriet och har mycket bra laddning och urladdningsprestanda - det kan laddas fullt ut på 90 minuter (om blysyrbatteriet laddas och släpps på detta sätt är dess livslängd mindre än 30 gånger). På grund av tillsats av kol (grafen) förhindras dessutom fenomenet sulfation av den negativa elektroden, vilket förbättrar en faktor för batterifel tidigare och förlänger batteriets livslängd.

Bly -kolbatteriet är en blandning av asymmetrisk superkapacitor och blysyrabatteri i form av intern parallellanslutning. Som en ny typ av superbatteri är blybatteriet en kombination av teknologierna för blysyrabatteri och superkapacitor. Det är ett dubbelfunktionens energilagringsbatteri med både kapacitiva egenskaper och batteregenskaper. Därför ger det inte bara full spel till fördelarna med superkondensatorn omedelbar kraftladdning med stor kapacitet, utan ger också full spel till energidelagen med bly-syrabatterier, som kan laddas fullt ut på en timme. Det har bra laddnings- och urladdningsprestanda. På grund av användningen av blymålteknologi är prestandan för blybatteri mycket överlägsen det för traditionellt blybatteri, som kan användas i nya energifordon, såsom hybridelektriska fordon, elektriska cyklar och andra fält; Det kan också användas inom området nytt energilagring, såsom vindkraftproduktion och energilagring.