SISTEMA DE ENERGÍA SOLAR DKSESS 100KW OFF GRID/HÍBRIDO TODO EN UNO

Comparación de baterías en sistemas de almacenamento de enerxía
O almacenamento de enerxía do tipo de batería é o almacenamento de enerxía química.Pódese dividir en batería de chumbo ácido, batería de litio, batería de níquel hidróxeno, batería de fluxo líquido (batería de vanadio), batería de xofre de sodio, batería de chumbo carbón, etc. segundo o tipo de batería seleccionado.

1. Batería de chumbo ácido
As baterías de chumbo ácido inclúen coloides e líquidos (a chamada batería de chumbo ácido ordinaria).Estes dous tipos de baterías úsanse segundo as diferentes rexións.A batería coloide ten unha forte resistencia ao frío e a súa eficiencia enerxética de traballo é moito mellor que a da batería líquida cando a temperatura é inferior a 15 ° C e o seu rendemento de illamento térmico é excelente.

A batería de chumbo-ácido coloide é unha mellora da batería común de chumbo-ácido con electrólito líquido.O electrólito coloide úsase para substituír o electrólito de ácido sulfúrico, que é mellor que a batería común en termos de seguridade, capacidade de almacenamento, rendemento de descarga e vida útil.A batería de chumbo-ácido coloidal adopta electrólito de xel e non hai líquido libre no seu interior.Baixo o mesmo volume, o electrólito ten gran capacidade, gran capacidade de calor e unha forte capacidade de disipación de calor, o que pode evitar o fenómeno de fuga térmica das baterías xerais;A corrosión da placa do electrodo é débil debido á baixa concentración de electrólitos;A concentración é uniforme e non hai estratificación de electrólitos.

A batería de chumbo-ácido común é un tipo de batería cuxo electrodo está feito principalmente de chumbo e o seu óxido, e o electrólito é unha solución de ácido sulfúrico.No estado de descarga da batería de chumbo-ácido, o compoñente principal do electrodo positivo é o dióxido de chumbo e o compoñente principal do electrodo negativo é o chumbo;No estado de carga, os compoñentes principais dos electrodos positivos e negativos son o sulfato de chumbo.A tensión nominal dunha batería de chumbo-ácido dunha soa célula é de 2,0 V, que se pode descargar a 1,5 V e cargarse a 2,4 V;Na aplicación, a miúdo úsanse seis baterías de chumbo-ácido dunha célula en serie para formar unha batería de chumbo-ácido de 12 V nominal, así como 24 V, 36 V, 48 V, etc.

As súas vantaxes inclúen principalmente: selado seguro, sistema de liberación de aire, mantemento sinxelo, longa vida útil, calidade estable, alta fiabilidade e sen mantemento;A desvantaxe é que a contaminación por chumbo é grande e a densidade de enerxía é baixa (é dicir, demasiado pesada).

2. Batería de litio
A "batería de litio" é un tipo de batería con metal de litio ou aliaxe de litio como material de cátodo e solución de electrólito non acuoso.Divídese en dúas categorías: batería de litio metálico e batería de iones de litio.

A batería de litio metálico xeralmente usa dióxido de manganeso como material de cátodo, litio metálico ou a súa aliaxe de metal como material de cátodo e usa solución de electrólitos non acuosos.As baterías de ións de litio normalmente usan óxidos metálicos de aliaxe de litio como materiais catódicos, grafito como materiais catódicos e electrólitos non acuosos.As baterías de iones de litio non conteñen litio metálico e pódense recargar.A batería de litio que usamos no almacenamento de enerxía é unha batería de iones de litio, denominada "batería de litio".

As baterías de litio utilizadas no sistema de almacenamento de enerxía inclúen principalmente: batería de fosfato de ferro de litio, batería de litio ternaria e batería de manganato de litio.A única batería ten alta tensión, amplo rango de temperatura de traballo, alta enerxía específica e eficiencia e baixa taxa de autodescarga.A seguridade e a vida útil poden mellorarse mediante o uso de circuítos de protección e ecualización.Polo tanto, tendo en conta as vantaxes e desvantaxes de varias baterías, as baterías de litio convertéronse na primeira opción para as centrais eléctricas de almacenamento de enerxía debido á súa cadea industrial relativamente madura, seguridade, fiabilidade e respeto ao medio ambiente.

As súas principais vantaxes son: longa vida útil, alta densidade de enerxía de almacenamento, peso lixeiro e forte adaptabilidade;As desvantaxes son a escasa seguridade, a fácil explosión, o alto custo e as condicións de uso limitadas.

Fosfato de ferro de litio
A batería de fosfato de ferro de litio refírese á batería de ión de litio que utiliza fosfato de ferro de litio como material do cátodo.Os materiais do cátodo das baterías de ión-litio inclúen principalmente cobalato de litio, manganato de litio, óxido de níquel-litio, materiais ternarios, fosfato de ferro-litio, etc. O cobalato de litio é o material do cátodo utilizado pola maioría das baterías de ión-litio.

O fosfato de ferro de litio como material de batería de litio só apareceu nos últimos anos.Foi en 2005 cando se desenvolveu en China unha batería de fosfato de ferro de litio de gran capacidade.O seu rendemento de seguridade e ciclo de vida son incomparables con outros materiais.O ciclo de vida da carga e descarga 1C chega a 2000 veces.A tensión de sobrecarga dunha soa batería é de 30 V, que non se queimará e non explotará.As baterías de iones de litio con gran capacidade feitas de materiais de cátodo de fosfato de ferro de litio son máis fáciles de usar en serie para satisfacer as necesidades de carga e descarga frecuentes de vehículos eléctricos.

O fosfato de ferro de litio é materias primas non tóxicas, libres de contaminación, seguras e de ampla fonte, baratas, de longa duración e outras vantaxes.É un material de cátodo ideal para baterías de iones de litio de nova xeración.A batería de fosfato de ferro de litio tamén ten as súas desvantaxes.Por exemplo, a densidade de apisonamento do material do cátodo de fosfato de ferro de litio é pequena e o volume da batería de fosfato de ferro de litio con capacidade igual é maior que as baterías de ión de litio como o cobalato de litio, polo que non ten vantaxes nas micro baterías.

Debido ás características inherentes do fosfato de ferro de litio, o seu rendemento a baixa temperatura é inferior a outros materiais de cátodo como o manganato de litio.En xeral, para unha soa célula (teña en conta que é unha soa célula en lugar dunha batería), o rendemento medido a baixa temperatura da batería pode ser lixeiramente superior.

Isto está relacionado coas condicións de disipación de calor), a súa taxa de retención de capacidade é de aproximadamente 60~70% a 0 ℃, 40~55% a -10 ℃ e 20~40% a -20 ℃.Este rendemento a baixa temperatura obviamente non pode satisfacer os requisitos de uso da fonte de alimentación.Na actualidade, algúns fabricantes melloraron o rendemento a baixa temperatura do fosfato de ferro de litio mellorando o sistema de electrólitos, mellorando a fórmula do electrodo positivo, mellorando o rendemento do material e mellorando o deseño da estrutura da cela.

Batería ternaria de litio
A batería de polímero de litio ternario refírese á batería de litio cuxo material do cátodo é manganato de litio níquel cobalto (Li (NiCoMn) O2) material do cátodo ternario.O material do cátodo composto ternario está feito de sal de níquel, sal de cobalto e sal de manganeso como materias primas.A proporción de níquel, cobalto e manganeso na batería de polímero de litio ternario pódese axustar segundo as necesidades reais.A batería con material ternario como cátodo ten unha alta seguridade en comparación coa batería de litio cobalto, pero a súa tensión é demasiado baixa.

As súas principais vantaxes son: bo rendemento do ciclo;A desvantaxe é que o uso é limitado.Non obstante, debido ao endurecemento das políticas domésticas sobre baterías de litio ternarias, o desenvolvemento das baterías de litio ternarias tende a ralentizarse.

Batería de manganato de litio
A batería de manganato de litio é un dos materiais de cátodo de ións de litio máis prometedores.En comparación cos materiais tradicionais do cátodo, como o cobalato de litio, o manganato de litio ten as vantaxes de contar con recursos ricos, baixo custo, sen contaminación, boa seguridade, bo rendemento multiplicador, etc. É un material de cátodo ideal para baterías de enerxía.Non obstante, o seu mal rendemento do ciclo e a súa estabilidade electroquímica limitan moito a súa industrialización.O manganato de litio inclúe principalmente manganato de litio de espinela e manganato de litio en capas.O manganato de litio de espinela ten unha estrutura estable e é fácil de realizar a produción industrial.Os produtos do mercado de hoxe son todos desta estrutura.O manganato de litio de espinela pertence ao sistema de cristal cúbico, grupo espacial Fd3m, e a capacidade específica teórica é de 148 mAh/g.Debido á estrutura tridimensional do túnel, os ións de litio poden ser incrustados de forma reversible da rede de espinela sen causar o colapso da estrutura, polo que ten un excelente rendemento de aumento e estabilidade.

3. Batería NiMH
A batería NiMH é un tipo de batería con bo rendemento.A substancia activa positiva da batería de hidróxeno de níquel é Ni (OH) 2 (chamada electrodo NiO), a substancia activa negativa é hidruro metálico, tamén chamada aliaxe de almacenamento de hidróxeno (chamada electrodo de almacenamento de hidróxeno) e o electrólito é unha solución de hidróxido de potasio de 6 mol/L. .

A batería de hidruro metálico de níquel divídese en batería de hidruro metálico de níquel de alta tensión e batería de hidruro metálico de níquel de baixa tensión.

A batería de hidruro metálico de níquel de baixa tensión ten as seguintes características: (1) A tensión da batería é de 1,2 ~ 1,3 V, o que é equivalente á batería de níquel-cadmio;(2) Alta densidade de enerxía, máis de 1,5 veces a da batería de níquel-cadmio;(3) Carga e descarga rápidas, bo rendemento a baixa temperatura;(4) Selable, forte sobrecarga e resistencia á descarga;(5) Sen xeración de cristais dendríticos, o que pode evitar curtocircuítos na batería;(6) Seguro e fiable, sen contaminación ambiental, sen efecto de memoria, etc.

A batería de hidróxeno de níquel de alta tensión ten as seguintes características: (1) Forte fiabilidade.Ten unha boa protección contra sobrecarga e sobrecarga, pode soportar unha alta taxa de descarga de carga e non ten formación de dendritas.Ten boas propiedades específicas.A súa capacidade de masa específica é de 60 A · h/kg, o que é 5 veces superior á da batería de níquel-cadmio.(2) Ciclo de vida longo, ata miles de veces.(3) Totalmente selado, menos mantemento.(4) O rendemento a baixa temperatura é excelente e a capacidade non cambia significativamente a -10 ℃.

As principais vantaxes da batería NiMH son: alta densidade de enerxía, velocidade de carga e descarga rápida, peso lixeiro, longa vida útil, sen contaminación ambiental;As desvantaxes son un lixeiro efecto de memoria, máis problemas de xestión e un separador de batería sinxelo de fusión.

4. Célula de fluxo
A batería de fluxo líquido é un novo tipo de batería.A batería de fluxo líquido é unha batería de alto rendemento que usa electrólitos positivos e negativos para separar e circular por separado.Ten as características de alta capacidade, amplo campo de aplicación (ambiente) e longo ciclo de vida.Actualmente é un novo produto enerxético.

A batería de fluxo de líquido úsase xeralmente no sistema de central eléctrica de almacenamento de enerxía, que consiste nunha unidade de pila, solución de electrólitos e unidade de almacenamento e subministración de solución de electrólitos, unidade de control e xestión, etc. O núcleo está composto por unha pila e (a pila é composto por decenas de celas para a reacción de redución da oxidación) e unha única cela para cargar e descargar segundo requisitos específicos en serie, e a súa estrutura é semellante á dunha pila de pilas de combustible.

A batería de fluxo de vanadio é un novo tipo de almacenamento de enerxía e equipos de almacenamento de enerxía.Non só se pode usar como dispositivo de almacenamento de enerxía de apoio para os procesos de xeración de enerxía solar e eólica, senón que tamén se pode usar para reducir os picos da rede eléctrica para mellorar a estabilidade da rede eléctrica e garantir a seguridade da rede eléctrica.As súas principais vantaxes son: disposición flexible, ciclo de vida longo, tempos de resposta rápidos e ningunha emisión nociva;A desvantaxe é que a densidade de enerxía varía moito.

5. Batería de xofre de sodio
A batería de xofre de sodio está composta de polo positivo, polo negativo, electrólito, diafragma e carcasa.A diferenza das baterías secundarias ordinarias (baterías de chumbo-ácido, baterías de níquel-cadmio, etc.), a batería de xofre sódico está composta por electrodo fundido e electrólito sólido.A substancia activa do polo negativo é o sodio de metal fundido e a substancia activa do polo positivo é o xofre líquido e o polisulfuro de sodio fundido.Batería secundaria con metal de sodio como electrodo negativo, xofre como electrodo positivo e tubo cerámico como separador de electrólitos.Baixo certo grao de traballo, os ións de sodio poden reaccionar reversiblemente co xofre a través da membrana electrolítica para formar liberación e almacenamento de enerxía.

Como un novo tipo de fonte de enerxía química, este tipo de batería foi moi desenvolvido desde que xurdiu.A batería de xofre de sodio é de tamaño pequeno, gran capacidade, longa vida útil e alta eficiencia.É amplamente utilizado no almacenamento de enerxía eléctrica, como o afeitado de picos e o recheo de val, a subministración de enerxía de emerxencia e a xeración de enerxía eólica.

As súas principais vantaxes son as seguintes: 1) Ten maior enerxía específica (é dicir, a enerxía eléctrica efectiva por unidade de masa ou unidade de volume da batería).A súa enerxía específica teórica é de 760Wh/Kg, que en realidade superou os 150Wh/Kg, 3-4 veces a da batería de chumbo-ácido.2) Ao mesmo tempo, pode descargarse con gran corrente e alta potencia.A súa densidade de corrente de descarga xeralmente pode alcanzar os 200-300 mA/cm2, e pode liberar 3 veces da súa enerxía inherente nun instante;3) Alta eficiencia de carga e descarga.

A batería de xofre de sodio tamén ten deficiencias.A súa temperatura de traballo é de 300-350 ℃, polo que a batería debe ser quentada e mantida quente durante o funcionamento.Non obstante, este problema pódese resolver de forma eficaz mediante a tecnoloxía de illamento térmico ao baleiro de alto rendemento.

6. Batería de chumbo carbón
A batería de chumbo-ácido é unha especie de batería de chumbo-ácido capacitiva, que é unha tecnoloxía evolucionada a partir da batería de chumbo-ácido tradicional.Pode mellorar significativamente a vida útil da batería de chumbo-ácido engadindo carbón activo ao polo negativo da batería.

A batería de chumbo carbón é un novo tipo de superbatería, que combina a batería de chumbo ácido e o supercondensador: non só dálle xogo ás vantaxes da carga instantánea de gran capacidade do supercondensador, senón que tamén dá xogo á enerxía específica. vantaxe da batería de chumbo-ácido e ten un rendemento de carga e descarga moi bo: pódese cargar completamente en 90 minutos (se a batería de chumbo-ácido se carga e se descarga deste xeito, a súa vida útil é inferior a 30 veces).Ademais, debido á adición de carbono (grafeno), evitase o fenómeno de sulfatación do electrodo negativo, o que mellora un factor de fallo da batería no pasado e prolonga a vida útil da batería.

A batería de chumbo carbón é unha mestura de supercondensador asimétrico e batería de chumbo ácido en forma de conexión paralela interna.Como un novo tipo de súper batería, a batería de chumbo carbón é unha combinación das tecnoloxías de batería de chumbo-ácido e supercondensador.É unha batería de almacenamento de enerxía de dobre función con características capacitivas e características da batería.Polo tanto, non só dá un xogo completo ás vantaxes da carga de potencia instantánea do supercondensador con gran capacidade, senón que tamén dá un xogo completo ás vantaxes enerxéticas das baterías de chumbo-ácido, que poden cargarse completamente nunha hora.Ten un bo rendemento de carga e descarga.Debido ao uso da tecnoloxía de chumbo carbón, o rendemento da batería de chumbo carbón é moi superior ao da batería de chumbo ácido tradicional, que se pode usar en vehículos de nova enerxía, como vehículos eléctricos híbridos, bicicletas eléctricas e outros campos;Tamén se pode utilizar no campo do novo almacenamento de enerxía, como a xeración de enerxía eólica e o almacenamento de enerxía.