Analýza a shrnutí nedostatků devíti druhů baterií pro skladování energie

Skladování energie se týká především skladování elektrické energie. Skladování energie je další termín v ropných nádržích, který představuje schopnost bazénu skladovat ropu a plyn. Samotné skladování energie není novou technologií, ale z průmyslového hlediska se právě objevilo a je v plenkách.

Čína zatím nedosáhla takové úrovně, aby Spojené státy a Japonsko považovaly skladování energie za nezávislý průmysl a vydávaly zvláštní podpůrné politiky. Zejména při absenci platebního mechanismu za skladování energie se model komercializace odvětví skladování energie dosud nezformoval.

Olověné baterie se používají ve vysokovýkonných bateriových aplikacích pro ukládání energie, hlavně pro nouzové napájení, bateriová vozidla a úložiště přebytečné energie v elektrárnách. Může také používat dobíjecí suché baterie při příležitostech s nízkou spotřebou energie, jako jsou nikl-metal hydridové baterie, lithium-iontové baterie atd. Tento článek následuje editora, aby pochopil výhody a nevýhody devíti typů skladování energie z baterií.

1. Olověná baterie

hlavní výhoda:

1. Suroviny jsou snadno dostupné a cena je relativně nízká;
2. Dobrý výkon při vysokorychlostním vybíjení;
3. Dobrý teplotní výkon, může pracovat v prostředí -40 ~ +60 ℃;
4. Vhodné pro plovoucí nabíjení, dlouhá životnost a žádný paměťový efekt;
5. Použité baterie se snadno recyklují, což přispívá k ochraně životního prostředí.

Hlavní nevýhody:

1. Nízká specifická energie, obecně 30-40Wh/kg;
2. Životnost není tak dobrá jako u Cd/Ni baterií;
3. Výrobní proces snadno znečišťuje životní prostředí a musí být vybaven třemi zařízeními na zpracování odpadu.
4. Ni-MH baterie

hlavní výhoda:

1. Ve srovnání s olověnými bateriemi je hustota energie výrazně vylepšena, hmotnostní hustota energie je 65 Wh/kg a objemová hustota energie je zvýšena o 200 Wh/L;
2. Vysoká hustota výkonu, může se nabíjet a vybíjet velkým proudem;
3. Dobré vlastnosti nízkoteplotního výboje;
4. Životnost cyklu (až 1000krát);
5. Ochrana životního prostředí a žádné znečištění;
6. Technologie je vyspělejší než lithium-iontové baterie.

Hlavní nevýhody:

1. Normální rozsah pracovních teplot je -15 ~ 40 ℃ a výkon při vysokých teplotách je špatný;
2. Pracovní napětí je nízké, rozsah pracovního napětí je 1.0~1.4V;
3. Cena je vyšší než u olověných baterií a nikl-metal hydridových baterií, ale výkon je horší než u lithium-iontových baterií.
4. Lithium-iontová baterie

hlavní výhoda:

1. Vysoká specifická energie;
2. Vysokonapěťová platforma;
3. Dobrý výkon cyklu;
4. Žádný paměťový efekt;
5. Ochrana životního prostředí, žádné znečištění; v současnosti je to jedna z nejlepších potenciálních baterií pro napájení elektrických vozidel.
6. Superkondenzátory

hlavní výhoda:

1. Vysoká hustota výkonu;
2. Krátká doba nabíjení.

Hlavní nevýhody:

Hustota energie je nízká, pouze 1-10 Wh/kg, a cestovní dosah superkondenzátorů je příliš krátký na to, aby mohly být použity jako hlavní napájecí zdroj pro elektrická vozidla.

Výhody a nevýhody bateriového úložiště energie (devět typů analýzy bateriového úložiště)

5. Palivové články

hlavní výhoda:

1. Vysoká měrná energie a dlouhá doba jízdy;
2. Vysoká hustota výkonu, může se nabíjet a vybíjet velkým proudem;
3. Ochrana životního prostředí, žádné znečištění.

Hlavní nevýhody:

1. Systém je složitý a technologická vyspělost je špatná;
2. Konstrukce systému zásobování vodíkem pokulhává;
3. V ovzduší jsou kladeny vysoké požadavky na oxid siřičitý. Kvůli silnému domácímu znečištění ovzduší mají domácí vozidla s palivovými články krátkou životnost.
4. Sodno-sirná baterie

Výhoda:

1. Vysoká měrná energie (teoretická 760wh/kg; skutečná 390wh/kg);
2. Vysoký výkon (hustota vybíjecího proudu může dosáhnout 200–300 mA/cm2);
3. Rychlá rychlost nabíjení (plné 30 minut);
4. Dlouhá životnost (15 let; nebo 2500 až 4500krát);
5. Žádné znečištění, recyklovatelné (míra obnovy Na, S je téměř 100%); 6. Žádný jev samovybíjení, vysoká míra přeměny energie;

nedostatečné:

1. Pracovní teplota je vysoká, provozní teplota je mezi 300 a 350 stupni a baterie potřebuje při práci určité množství zahřívání a uchování tepla a spouštění je pomalé;
2. Cena je vysoká, 10,000 XNUMX juanů za stupeň;
3. Špatné zabezpečení.

Sedm, průtoková baterie (vanadiová baterie)

výhoda:

1. Bezpečné a hluboké vybití;
2. Velké měřítko, neomezená velikost skladovací nádrže;
3. Existuje značná rychlost nabíjení a vybíjení;
4. Dlouhá životnost a vysoká spolehlivost;
5. Žádné emise, nízká hlučnost;
6. Rychlé přepínání nabíjení a vybíjení, pouze 0.02 sekundy;
7. Výběr lokality nepodléhá geografickým omezením.

nedostatek:

1. Křížová kontaminace pozitivních a negativních elektrolytů;
2. Někteří používají drahé iontoměničové membrány;
3. Tato dvě řešení mají obrovský objem a nízkou měrnou energii;
4. Účinnost přeměny energie není vysoká.
5. Lithium-vzduchová baterie

Fatální chyba:

Pevný reakční produkt, oxid lithný (Li2O), se hromadí na kladné elektrodě, blokuje kontakt mezi elektrolytem a vzduchem a způsobuje zastavení výboje. Vědci se domnívají, že lithium-vzduchové baterie mají desetkrát vyšší výkon než lithium-iontové baterie a poskytují stejnou energii jako benzín. Lithium-vzduchové baterie nabíjejí kyslík ze vzduchu, takže baterie mohou být menší a lehčí. Mnoho laboratoří po celém světě tuto technologii zkoumá, ale dosažení komercializace může trvat deset let, pokud nedojde k žádnému průlomu.

9. Lithium-sirná baterie

(Lithium-sírové baterie jsou slibným vysokokapacitním systémem skladování energie)

výhoda:

1. Vysoká hustota energie, teoretická hustota energie může dosáhnout 2600 Wh/kg;
2. Nízké náklady na suroviny;
3. Menší spotřeba energie;
4. Nízká toxicita.

Přestože výzkum lithium-sírových baterií prošel desetiletími a za posledních deset let bylo dosaženo mnoha úspěchů, k praktickému použití je ještě dlouhá cesta.