Suha roba devet vrst baterij za shranjevanje energije analiza in povzetek pomanjkljivosti

Shranjevanje energije se v glavnem nanaša na shranjevanje električne energije. Shranjevanje energije je še en izraz v rezervoarjih nafte, ki predstavlja sposobnost bazena za shranjevanje nafte in plina. Shranjevanje energije samo po sebi ni nastajajoča tehnologija, vendar se je z industrijskega vidika šele pojavila in je v povojih.

Kitajska doslej še ni dosegla ravni, da Združene države in Japonska obravnavajo shranjevanje energije kot neodvisno industrijo in izdajajo posebne politike podpore. Še posebej v odsotnosti plačilnega mehanizma za shranjevanje energije se model komercializacije industrije shranjevanja energije še ni oblikoval.

Svinčeno-kislinske baterije se uporabljajo v aplikacijah za shranjevanje energije baterij z visoko močjo, predvsem za zasilno napajanje, akumulatorska vozila in shranjevanje presežka energije v elektrarnah. Prav tako lahko uporablja suhe baterije za ponovno polnjenje v primerih z nizko porabo energije, kot so nikelj-metal-hidridne baterije, litij-ionske baterije itd. Ta članek sledi uredniku, da razume prednosti in slabosti devetih vrst baterijskega shranjevanja energije.

1. Svinčena baterija

glavna prednost:

1. Surovine so na voljo, cena pa je relativno nizka;
2. Dobra zmogljivost praznjenja pri visoki stopnji;
3. Dobra temperaturna zmogljivost, lahko deluje v okolju -40 ~ +60 ℃;
4. Primerno za plavajoče polnjenje, dolgo življenjsko dobo in brez spominskega učinka;
5. Izrabljene baterije je enostavno reciklirati, kar prispeva k varovanju okolja.

Glavne pomanjkljivosti:

1. Nizka specifična energija, običajno 30-40Wh/kg;
2. Življenjska doba ni tako dobra kot pri Cd/Ni baterijah;
3. Proizvodni proces je enostaven za onesnaževanje okolja in mora biti opremljen s tremi napravami za obdelavo odpadkov.
4. Ni-MH baterija

glavna prednost:

1. V primerjavi s svinčevimi baterijami je energijska gostota močno izboljšana, energijska gostota teže je 65Wh/kg, prostornina energijska gostota pa se poveča za 200Wh/L;
2. Visoka gostota moči, lahko se polni in izprazni z velikim tokom;
3. Dobre lastnosti praznjenja pri nizkih temperaturah;
4. Življenjska doba cikla (do 1000-krat);
5. Zaščita okolja in brez onesnaževanja;
6. Tehnologija je bolj zrela kot litij-ionske baterije.

Glavne pomanjkljivosti:

1. Običajno delovno temperaturno območje je -15 ~ 40 ℃, visokotemperaturna zmogljivost pa je slaba;
2. Delovna napetost je nizka, območje delovne napetosti je 1.0 ~ 1.4 V;
3. Cena je višja od svinčenih in nikelj-metal hidridnih baterij, vendar je zmogljivost slabša kot pri litij-ionskih baterijah.
4. Litij-ionska baterija

glavna prednost:

1. Visoka specifična energija;
2. Visokonapetostna platforma;
3. Dobra zmogljivost cikla;
4. Brez spominskega učinka;
5. Zaščita okolja, brez onesnaževanja; trenutno je ena najboljših potencialnih baterij za električna vozila.
6. Superkondenzatorji

glavna prednost:

1. Visoka gostota moči;
2. Kratek čas polnjenja.

Glavne pomanjkljivosti:

Energijska gostota je nizka, le 1-10Wh/kg, razpon križarjenja superkondenzatorjev pa je prekratek, da bi se lahko uporabljali kot glavni vir napajanja za električna vozila.

Prednosti in slabosti baterijskega shranjevanja energije (devet vrst analize baterij za shranjevanje energije)

5. Gorivne celice

glavna prednost:

1. Visoka specifična energija in dolga vozna kilometrina;
2. Visoka gostota moči, lahko se polni in izprazni z velikim tokom;
3. Varstvo okolja, brez onesnaževanja.

Glavne pomanjkljivosti:

1. Sistem je zapleten, tehnološka zrelost pa slaba;
2. Izgradnja sistema za oskrbo z vodikom zaostaja;
3. Potrebe po žveplovem dioksidu v zraku so visoke. Domača vozila na gorivne celice imajo zaradi domačega hudega onesnaženja zraka kratko življenjsko dobo.
4. Natrijeva žveplova baterija

prednost:

1. Visoka specifična energija (teoretično 760wh/kg; dejanska 390wh/kg);
2. Visoka moč (gostota izpustnega toka lahko doseže 200～300mA/cm2);
3. Hitro polnjenje (30min polno);
4. Dolga življenjska doba (15 let; ali 2500 do 4500-krat);
5. Brez onesnaževanja, recikliranje (stopnja izkoristka Na, S je skoraj 100%); 6. Brez pojava samopraznjenja, visoka stopnja pretvorbe energije;

nezadostno:

1. Delovna temperatura je visoka, delovna temperatura je med 300 in 350 stopinj, baterija pa pri delu potrebuje določeno količino ogrevanja in ohranjanja toplote, zagon pa je počasen;
2. Cena je visoka, 10,000 juanov na stopinjo;
3. Slaba varnost.

Sedem, pretočna baterija (vanadijeva baterija)

prednost:

1. Varno in globoko praznjenje;
2. Velik obseg, neomejena velikost rezervoarja;
3. Obstaja precejšnja stopnja polnjenja in praznjenja;
4. Dolga življenjska doba in visoka zanesljivost;
5. Brez emisij, nizek hrup;
6. Hitro preklapljanje polnjenja in praznjenja, samo 0.02 sekunde;
7. Izbira mesta ni predmet geografskih omejitev.

pomanjkljivost:

1. Navzkrižna kontaminacija pozitivnih in negativnih elektrolitov;
2. Nekateri uporabljajo drage membrane za ionsko izmenjavo;
3. Obe rešitvi imata ogromen volumen in nizko specifično energijo;
4. Učinkovitost pretvorbe energije ni visoka.
5. Litij-zračna baterija

Usodna napaka:

Trden reakcijski produkt, litijev oksid (Li2O), se nabira na pozitivni elektrodi in blokira stik med elektrolitom in zrakom, kar povzroči, da se praznjenje ustavi. Znanstveniki verjamejo, da imajo litij-zračne baterije desetkrat večjo zmogljivost kot litij-ionske baterije in zagotavljajo enako energijo kot bencin. Litij-zračne baterije polnijo kisik iz zraka, tako da so lahko baterije manjše in lažje. Številni laboratoriji po vsem svetu raziskujejo to tehnologijo, vendar lahko traja deset let, da se doseže komercializacija, če ne bo preboja.

9. Litij-žveplova baterija

(Litij-žveplove baterije so obetaven sistem za shranjevanje energije visoke zmogljivosti)

prednost:

1. Visoka gostota energije, teoretična gostota energije lahko doseže 2600 Wh/kg;
2. Nizki stroški surovin;
3. Manjša poraba energije;
4. Nizka toksičnost.

Čeprav so raziskave litij-žveplovih baterij šle skozi desetletja in so bili v zadnjih desetih letih doseženi številni dosežki, je od praktične uporabe še dolga pot.