Siostam Cumhachd Grèine Uile-ann-Aon DKSESS 100KW far a’ Ghriod/Hybrid

Coimeas eadar bataraidhean ann an siostam stòraidh lùtha
Is e stòradh lùtha ceimigeach a th’ ann an stòradh lùtha bataraidh. Faodar a roinn ann am bataraidh searbhag luaidhe, bataraidh lithium, bataraidh haidridean nicil, bataraidh sruthadh leaghaidh (bataraidh vanadium), bataraidh sulfair sodium, bataraidh gualain luaidhe, msaa. a rèir an seòrsa bataraidh a chaidh a thaghadh.

1. Bataraidh searbhag luaidhe
Tha bataraidhean luaidhe-aigéid air an dèanamh suas de colloid agus leaghan (ris an canar bataraidh luaidhe-aigéid àbhaisteach). Tha an dà sheòrsa bataraidh seo air an cleachdadh a rèir diofar roinnean. Tha strì làidir an aghaidh fuachd aig bataraidh colloid, agus tha an èifeachdas lùtha obrach aige fada nas fheàrr na bataraidh leaghan nuair a tha an teòthachd fo 15 ° C, agus tha an coileanadh inslithe teirmeach aige sàr-mhath.

Tha bataraidh luaidhe-aigéid colloid na leasachadh air a’ bhataraidh luaidhe-aigéid cumanta le electrolyte leaghaidh. Tha an electrolyte colloid air a chleachdadh gus an electrolyte searbhag sulfarach a chur na àite, a tha nas fheàrr na am bataraidh cumanta a thaobh sàbhailteachd, comas stòraidh, coileanadh sgaoilidh agus beatha seirbheis. Bidh bataraidh luaidhe-aigéid colloidal a’ cleachdadh electrolyte gel, agus chan eil leaghan an-asgaidh a-staigh. Fo an aon tomhas-lìonaidh, tha comas mòr aig an electrolyte, comas teas mòr, agus comas sgaoileadh teas làidir, a dh’ fhaodas an iongantas ruith teirmeach bataraidhean coitcheann a sheachnadh; Tha creimeadh plàta electrode lag air sgàth dùmhlachd electrolyte ìosal; Tha an dùmhlachd èideadh agus chan eil sreathan electrolyte ann.

’S e seòrsa bataraidh a th’ ann am bataraidh luaidhe-aigéid àbhaisteach agus tha an dealan air a dhèanamh sa mhòr-chuid de luaidhe agus a ogsaid, agus ’s e fuasgladh searbhag sulfarach an electrolyte. Ann an staid sgaoilidh bataraidh luaidhe-aigéid, ’s e dà-ogsaid luaidhe am prìomh phàirt den dealan dheimhinneach, agus ’s e luaidhe am prìomh phàirt den dealan àicheil; ann an staid cosgais, ’s e sulfat luaidhe am prìomh phàirt de na dealanan dearbhach is àicheil. ’S e 2.0V bholtadh ainmichte bataraidh luaidhe-aigéid aon-chealla, agus faodar a leigeil ma sgaoil gu 1.5V agus a ghearradh gu 2.4V; Ann an cleachdadh, bidh sia bataraidhean luaidhe-aigéid aon-chealla gu tric air an cleachdadh ann an sreath gus bataraidh luaidhe-aigéid ainmichte 12V a chruthachadh, a bharrachd air 24V, 36V, 48V, msaa.

Am measg nam buannachdan aige tha: seulachadh sàbhailte, siostam sgaoilidh èadhair, cumail suas sìmplidh, beatha seirbheis fhada, càileachd seasmhach, earbsachd àrd, agus saor bho chumail suas; Is e an ana-cothrom gu bheil truailleadh luaidhe mòr agus dùmhlachd lùtha ìosal (is e sin, ro throm).

2. Bataraidh litiam
'S e seòrsa bataraidh a th' ann am "bataraidh litiam" anns a bheil meatailt lithium no aloidh lithium mar stuth catod agus fuasgladh electrolyte neo-uisgeach. Tha e air a roinn ann an dà roinn: bataraidh meatailt lithium agus bataraidh ian lithium.

Mar as trice bidh bataraidh meatailt lithium a’ cleachdadh dà-ogsaid manganese mar stuth catod, meatailt lithium no a meatailt aloidh mar stuth catod, agus a’ cleachdadh fuasgladh electrolyte neo-uisgeach. Mar as trice bidh bataraidhean ian lithium a’ cleachdadh ocsaidean meatailt aloidh lithium mar stuthan catod, grafait mar stuthan catod, agus electrolytes neo-uisgeach. Chan eil lithium meatailteach ann am bataraidhean ian lithium agus faodar an ath-lìonadh. Is e bataraidh lithium ian a th’ anns a’ bhataraidh lithium a bhios sinn a’ cleachdadh ann an stòradh lùtha, ris an canar "bataraidh lithium".

Am measg nam bataraidhean lithium a thathas a’ cleachdadh anns an t-siostam stòraidh lùtha tha: bataraidh lithium iarann ​​fosfáit, bataraidh lithium trì-fhillte agus bataraidh lithium manganate. Tha bholtadh àrd, raon teòthachd obrach farsaing, lùth sònraichte agus èifeachdas àrd, agus ìre fèin-sgaoilidh ìosal aig a’ bhataraidh shingilte. Faodar an sàbhailteachd agus am beatha a leasachadh le bhith a’ cleachdadh chuairtean dìon agus co-ionannachd. Mar sin, a’ beachdachadh air buannachdan agus eas-bhuannachdan diofar bataraidhean, tha bataraidhean lithium air a bhith mar a’ chiad roghainn airson stèiseanan cumhachd stòraidh lùtha air sgàth an t-sreath gnìomhachais aibidh aca, sàbhailteachd, earbsachd agus càirdeas àrainneachdail.

Is iad na prìomh bhuannachdan a th’ aige: beatha seirbheis fhada, dùmhlachd lùtha stòraidh àrd, cuideam aotrom agus comas atharrachaidh làidir; Is e na h-eas-bhuannachdan droch shàbhailteachd, spreadhadh furasta, cosgais àrd agus cumhaichean cleachdaidh cuibhrichte.

Fosfáit iarainn litiam
Tha bataraidh fosfáit iarainn lithium a’ toirt iomradh air bataraidhean lithium-ion a bhios a’ cleachdadh fosfáit iarainn lithium mar stuth catod. Tha na stuthan catod airson bataraidhean lithium-ion sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach cobalate lithium, manganate lithium, ocsaid nicil lithium, stuthan trì-fhillte, fosfáit iarainn lithium, msaa. Is e cobalate lithium an stuth catod a bhios a’ mhòr-chuid de bhataraidhean lithium-ion a’ cleachdadh.

Cha nochd fosfáit iarainn lithium mar stuth bataraidh cumhachd lithium ach anns na bliadhnachan mu dheireadh. B’ ann ann an 2005 a chaidh bataraidh fosfáit iarainn lithium le comas mòr a leasachadh ann an Sìona. Tha a choileanadh sàbhailteachd agus a bheatha cearcall gun choimeas ri stuthan eile. Tha beatha cearcall cosgais is dì-luchdachadh 1C a’ ruighinn 2000 uair. Tha bholtadh cus-luchdachadh aon bhataraidh 30V, agus cha loisg e agus cha spreadh e. Tha bataraidhean ian lithium le comas mòr air an dèanamh de stuthan catod fosfáit iarainn lithium nas fhasa an cleachdadh ann an sreath gus coinneachadh ri feumalachdan cosgais is dì-luchdachadh tric charbadan dealain.

Chan eil fosfáit iarainn lithium puinnseanta, saor bho thruailleadh, sàbhailte, stuthan amh air an toirt a-mach gu farsaing, saor, fad-beatha agus buannachdan eile. Tha e na stuth catod air leth freagarrach airson bataraidhean lithium-ion ginealach ùr. Tha eas-bhuannachdan aig bataraidh fosfáit iarainn lithium cuideachd. Mar eisimpleir, tha dùmhlachd tamping stuth catod fosfáit iarainn lithium beag, agus tha meud bataraidh fosfáit iarainn lithium le comas co-ionann nas motha na bataraidhean lithium-ion leithid lithium cobalate, agus mar sin chan eil buannachdan aige ann am bataraidhean meanbh.

Air sgàth feartan nàdarra fosfáit iarainn lithium, tha a choileanadh aig teòthachd ìosal nas ìsle na stuthan catod eile leithid manganate lithium. San fharsaingeachd, airson cealla singilte (thoir an aire gur e cealla singilte a th’ ann seach pasgan bataraidh), is dòcha gu bheil coileanadh teòthachd ìosal a’ phacaid bataraidh beagan nas àirde,

Tha seo co-cheangailte ris na cumhaichean sgaoilidh teas), tha an ìre gleidhidh comas aige mu 60 ~ 70% aig 0 ℃, 40 ~ 55% aig - 10 ℃, agus 20 ~ 40% aig - 20 ℃. Gu follaiseach chan urrainn dha coileanadh teòthachd ìosal mar sin coinneachadh ri riatanasan cleachdaidh solar cumhachd. An-dràsta, tha cuid de luchd-saothrachaidh air coileanadh teòthachd ìosal fosfáit iarainn lithium a leasachadh le bhith a’ leasachadh an t-siostam electrolyte, a’ leasachadh foirmle an electrode dheimhinneach, a’ leasachadh coileanadh an stuth agus a’ leasachadh dealbhadh structar na cealla.

Bataraidh lithium trì-fhillte
Tha bataraidh lithium polymer trì-fhillte a’ toirt iomradh air bataraidh lithium aig a bheil stuth catod trì-fhillte lithium nicil cobalt manganate (Li (NiCoMn) O2) mar stuth catod. Tha an stuth catod co-dhèanta trì-fhillte air a dhèanamh de shalainn nicil, salann cobalt agus salann manganese mar stuthan amh. Faodar co-mheas nicil, cobalt agus manganese anns a’ bhataraidh lithium polymer trì-fhillte atharrachadh a rèir feumalachdan fìor. Tha sàbhailteachd àrd aig bataraidh le stuth trì-fhillte mar catod an taca ri bataraidh lithium cobalt, ach tha a bholtadh ro ìosal.

Is iad na prìomh bhuannachdan a th’ aige: deagh choileanadh cearcall; Is e an ana-cothrom gu bheil an cleachdadh cuibhrichte. Ach, air sgàth teannachadh phoileasaidhean dachaigheil air bataraidhean lithium trì-fhillte, tha leasachadh bataraidhean lithium trì-fhillte buailteach a bhith a’ slaodadh sìos.

Bataraidh lithium manganate
’S e bataraidh lithium manganate aon de na stuthan catod ian lithium as gealltanach. An coimeas ri stuthan catod traidiseanta leithid lithium cobalate, tha buannachdan aig lithium manganate leithid goireasan beairteach, cosgais ìseal, gun truailleadh, deagh shàbhailteachd, deagh choileanadh iomadachaidh, msaa. ’S e stuth catod air leth a th’ ann airson bataraidhean cumhachd. Ach, tha a dhroch choileanadh cearcall agus a sheasmhachd electroceimiceach a’ cuingealachadh a ghnìomhachasachadh gu mòr. Tha lithium manganate sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach spinel lithium manganate agus lithium manganate sreathan. Tha structar seasmhach aig spinel lithium manganate agus tha e furasta a thoirt gu buil ann an cinneasachadh gnìomhachais. Tha toraidhean margaidh an latha an-diugh uile den structar seo. Buinidh spinel lithium manganate don t-siostam criostail ciùbach, buidheann fànais Fd3m, agus is e 148mAh/g an comas sònraichte teòiridheach. Air sgàth an structar tunail trì-thaobhach, faodar ianan lithium a thoirt a-mach às an lattice spinel gu h-ath-thionndaidheach gun a bhith ag adhbhrachadh tuiteam an structair, agus mar sin tha coileanadh meudachaidh agus seasmhachd sàr-mhath aige.

3. Bataraidh NiMH
’S e seòrsa bataraidh le deagh choileanadh a th’ ann am bataraidh NiMH. ’S e Ni (OH) 2 (ris an canar electrode NiO) an stuth gnìomhach deimhinneach ann am bataraidh nicil-haidridein, ’s e haidrid meatailt, ris an canar cuideachd aloidh stòraidh haidridein (ris an canar electrode stòraidh haidridein), an stuth gnìomhach àicheil, agus ’s e fuasgladh potasium hydroxide 6mol/L an electrolyte.

Tha bataraidh hydride meatailt nicil air a roinn ann am bataraidh hydride meatailt nicil àrd-bholtaids agus bataraidh hydride meatailt nicil ìosal-bholtaids.

Tha na feartan a leanas aig bataraidh nicil-mheatailt haidrid bholtaids ìosal: (1) Tha bholtaids a’ bhataraidh 1.2 ~ 1.3 V, a tha co-ionann ri bataraidh nicil-cadmium; (2) Dùmhlachd lùtha àrd, barrachd air 1.5 uiread de bholtaids bataraidh nicil-cadmium; (3) Cosgais is sgaoileadh luath, deagh choileanadh aig teòthachd ìosal; (4) Seulaichte, strì an aghaidh cus cosgais is sgaoileadh làidir; (5) Gun gineadh criostail dendritic, a dh’ fhaodadh casg a chuir air cuairt ghoirid sa bhataraidh; (6) Sàbhailte agus earbsach, gun truailleadh don àrainneachd, gun bhuaidh chuimhne, msaa.

Tha na feartan a leanas aig bataraidh haidridean nicil àrd-bholtaids: (1) Earbsachd làidir. Tha dìon math aige an aghaidh cus-sgaoilidh agus cus-chasaid, is urrainn dha seasamh an aghaidh ìre àrd de shgaoilidh agus chan eil cruthachadh dendrite ann. Tha deagh fheartan sònraichte aige. Tha comas mais sònraichte 60A · h/kg, a tha 5 uiread nas motha na comas bataraidh nicil-cadmium. (2) Beatha cearcall fada, suas ri mìltean de thursan. (3) Seulaichte gu h-iomlan, nas lugha de chumail suas. (4) Tha an coileanadh aig teòthachd ìosal sàr-mhath, agus chan eil an comas ag atharrachadh gu mòr aig -10 ℃.

Is iad na prìomh bhuannachdan a tha aig bataraidh NiMH: dùmhlachd lùtha àrd, astar cosgais is sgaoilidh luath, cuideam aotrom, beatha seirbheis fhada, gun truailleadh àrainneachdail; Is e na h-eas-bhuannachdan buaidh chuimhne beag, barrachd dhuilgheadasan riaghlaidh, agus furasta leaghadh dealaiche bataraidh singilte a chruthachadh.

4. Cealla sruthadh
’S e seòrsa ùr bataraidh a th’ ann am bataraidh sruthadh leaghaidh. ’S e bataraidh àrd-choileanaidh a th’ ann am bataraidh sruthadh leaghaidh a bhios a’ cleachdadh electrolyte adhartach is àicheil gus an sgaradh agus an cuairteachadh air leth. Tha feartan comas àrd, raon tagraidh farsaing (àrainneachd) agus beatha cearcall fada aige. ’S e toradh lùtha ùr a th’ ann an-dràsta.

Mar as trice, thathas a’ cleachdadh bataraidh sruthadh leaghaidh ann an siostam stèisean cumhachd stòraidh lùtha, anns a bheil aonad cruach, fuasgladh electrolyte agus aonad stòraidh is solair fuasgladh electrolyte, aonad smachd is riaghlaidh, msaa. Tha an cridhe air a dhèanamh suas de chruach agus (tha an cruach air a dhèanamh suas de dhusanan de cheallan airson ath-bhualadh lughdachadh oxidation) agus aon chill airson cosgais is dì-luchdachadh a rèir riatanasan sònraichte ann an sreath, agus tha a structar coltach ri structar cruach cealla connaidh.

’S e seòrsa ùr de uidheamachd stòraidh cumhachd is stòraidh lùtha a th’ ann am bataraidh sruthadh vanadium. Chan e a-mhàin gun gabh a chleachdadh mar inneal stòraidh lùtha taiceil airson pròiseasan gineadh cumhachd na grèine is na gaoithe, ach faodar a chleachdadh cuideachd airson bearradh aig mullach a’ ghriod cumhachd gus seasmhachd a’ ghriod cumhachd a leasachadh agus tèarainteachd a’ ghriod cumhachd a dhèanamh cinnteach. Is iad na prìomh bhuannachdan aige: cruth sùbailte, beatha rothaireachd fhada, amannan freagairt luath, agus gun sgaoilidhean cronail; Is e an ana-cothrom gu bheil dùmhlachd an lùtha ag atharrachadh gu mòr.

5. Bataraidh sulfair sodium
Tha bataraidh sodium sulfur air a dhèanamh suas de phòla deimhinneach, pòla àicheil, electrolyte, diaphragm agus slige. Eu-coltach ri bataraidhean àrd-sgoile àbhaisteach (bataraidhean luaidhe-aigéid, bataraidhean nicil-cadmium, msaa.), tha bataraidh sodium sulfur air a dhèanamh suas de electrode leaghte agus electrolyte cruaidh. Is e sodium meatailt leaghte an stuth gnìomhach aig a’ phòla àicheil, agus is e sulfur leaghaidh agus polysulfide sodium leaghte an stuth gnìomhach aig a’ phòla dheimhinneach. Tha sodium meatailt mar electrode àicheil, sulfur mar electrode deimhinneach agus tiùb ceirmeag mar sgaradh electrolyte aig bataraidh àrd-sgoile. Fo ìre obrach sònraichte, faodaidh ianan sodium freagairt gu h-in-atharrachail le sulfur tron ​​​​​​membran electrolyte gus lùth a chruthachadh a leigeas agus a stòradh.

Mar sheòrsa ùr de stòr cumhachd ceimigeach, tha an seòrsa bataraidh seo air a bhith air a leasachadh gu mòr bho chaidh a chruthachadh. Tha bataraidh sodium sulfur beag ann am meud, mòr ann an comas, fad-beatha agus àrd ann an èifeachdas. Tha e air a chleachdadh gu farsaing ann an stòradh lùth dealain leithid bearradh mullaich agus lìonadh gleann, solar cumhachd èiginn agus gineadh cumhachd gaoithe.

Seo na prìomh bhuannachdan a th’ aige: 1) Tha lùth sònraichte nas àirde aige (ie, an lùth dealain èifeachdach gach aonad mais no aonad meud a’ bhataraidh). Tha an lùth sònraichte teòiridheach aige 760Wh/Kg, a tha air a dhol thairis air 150Wh/Kg, 3-4 uiread nas motha na bataraidh luaidhe-aigéid. 2) Aig an aon àm, faodaidh e sgaoileadh le sruth mòr agus cumhachd àrd. Mar as trice faodaidh dùmhlachd an t-sruth sgaoilidh ruighinn 200-300mA/cm2, agus faodaidh e 3 uiread den lùth nàdarrach aige a leigeil ma sgaoil ann am priobadh na sùla; 3) Èifeachdas àrd cosgais is sgaoilidh.

Tha easbhaidhean aig bataraidh sodium sulfur cuideachd. Tha an teòthachd obrachaidh aige 300-350 ℃, agus mar sin feumar am bataraidh a theasachadh agus a chumail blàth rè obrachadh. Ach, faodar an duilgheadas seo fhuasgladh gu h-èifeachdach le bhith a’ cleachdadh teicneòlas inslithe teirmeach falamh àrd-choileanaidh.

6. Bataraidh gualain luaidhe
'S e seòrsa bataraidh luaidhe-aigéid capacitive a th' ann am bataraidh luaidhe-charboin, teicneòlas a chaidh a leasachadh bho bataraidh luaidhe-aigéid traidiseanta. Faodaidh e beatha bataraidh luaidhe-aigéid a leasachadh gu mòr le bhith a’ cur gualan gnìomhach ri pòla àicheil a’ bhataraidh.

’S e seòrsa ùr de shàr-bhataraidh a th’ anns a’ bhataraidh luaidhe-aigéid agus an sàr-cho-chomasachair: chan e a-mhàin gu bheil e a’ toirt buannachd do na buannachdan a tha an lùib cosgais mhòr sa bhad den shàr-cho-chomasachair, ach tha e cuideachd a’ toirt buannachd lùtha sònraichte a’ bhataraidh luaidhe-aigéid, agus tha coileanadh cosgais is dì-luchdachadh glè mhath aige - faodar a làn-chosgais ann an 90 mionaid (ma thèid am bataraidh luaidhe-aigéid a ghearradh agus a dhì-luchdachadh san dòigh seo, tha a bheatha nas lugha na 30 uair). A bharrachd air an sin, le bhith a’ cur carbon (graphene) ris, tha casg air iongantas sulfation an electrod àicheil, a leasaicheas feart fàilligeadh bataraidh san àm a dh’ fhalbh agus a leudaicheas beatha a’ bhataraidh.

’S e measgachadh de supercapacitor neo-chothromach agus bataraidh luaidhe-aigéid a th’ ann am bataraidh luaidhe-charboin ann an cruth ceangail co-shìnte a-staigh. Mar sheòrsa ùr de shàr-bhataraidh, ’s e measgachadh de theicneòlasan bataraidh luaidhe-aigéid agus supercapacitor a th’ ann am bataraidh luaidhe-charboin. ’S e bataraidh stòraidh lùtha dà-ghnìomhach a th’ ann le feartan capacitive agus feartan bataraidh. Mar sin, chan e a-mhàin gu bheil e a’ toirt làn chluich do bhuannachdan cosgais cumhachd sa bhad supercapacitor le comas mòr, ach cuideachd a’ toirt làn chluich do bhuannachdan lùtha bataraidhean luaidhe-aigéid, a dh’ fhaodar a ghearradh gu h-iomlan ann an uair a thìde. Tha deagh choileanadh cosgais is sgaoilidh aige. Air sgàth cleachdadh teicneòlas luaidhe-charboin, tha coileanadh bataraidh luaidhe-charboin fada nas fheàrr na coileanadh bataraidh luaidhe-aigéid traidiseanta, a ghabhas cleachdadh ann an carbadan lùtha ùra, leithid carbadan dealain tar-chinealach, baidhsagalan dealain agus raointean eile; Faodar a chleachdadh cuideachd ann an raon stòradh lùtha ùr, leithid gineadh cumhachd gaoithe agus stòradh lùtha.