Analýza a zhrnutie nedostatkov deväť druhov batérií na ukladanie energie

Skladovanie energie sa týka hlavne skladovania elektrickej energie. Skladovanie energie je ďalší pojem v ropných nádržiach, ktorý predstavuje schopnosť bazéna skladovať ropu a plyn. Samotné skladovanie energie nie je novou technológiou, ale z priemyselného hľadiska sa práve objavilo a je v plienkach.

Čína zatiaľ nedosiahla takú úroveň, aby Spojené štáty a Japonsko považovali skladovanie energie za nezávislý priemysel a vydali konkrétne podporné politiky. Najmä pri absencii platobného mechanizmu za skladovanie energie sa model komercializácie odvetvia skladovania energie ešte nevytvoril.

Olovené batérie sa používajú vo vysokovýkonných aplikáciách na ukladanie energie z batérií, najmä na núdzové napájanie, batériové vozidlá a skladovanie prebytočnej energie v elektrárňach. Môže tiež používať nabíjateľné suché batérie pri príležitostiach s nízkou spotrebou energie, ako sú nikel-metal hydridové batérie, lítium-iónové batérie atď. Tento článok nasleduje po editore, aby pochopil výhody a nevýhody deviatich typov skladovania energie z batérií.

1. Olovená batéria

hlavná výhoda:

1. Suroviny sú ľahko dostupné a cena je relatívne nízka;
2. Dobrý výkon pri vysokom vybíjaní;
3. Dobrý teplotný výkon, môže pracovať v prostredí -40 ~ +60 ℃;
4. Vhodné pre plávajúce nabíjanie, dlhá životnosť a žiadny pamäťový efekt;
5. Použité batérie sa ľahko recyklujú, čo prispieva k ochrane životného prostredia.

Hlavné nevýhody:

1. Nízka špecifická energia, všeobecne 30-40Wh/kg;
2. Životnosť nie je taká dobrá ako pri Cd/Ni batériách;
3. Výrobný proces ľahko znečisťuje životné prostredie a musí byť vybavený tromi zariadeniami na spracovanie odpadu.
4. Ni-MH batéria

hlavná výhoda:

1. V porovnaní s olovenými batériami sa hustota energie výrazne zlepšila, hustota energie hmotnosti je 65 Wh/kg a hustota objemovej energie sa zvýšila o 200 Wh/L;
2. Vysoká hustota výkonu, môže sa nabíjať a vybíjať veľkým prúdom;
3. Dobré vlastnosti nízkoteplotného výboja;
4. Životnosť cyklu (až 1000-krát);
5. Ochrana životného prostredia a žiadne znečistenie;
6. Technológia je vyspelejšia ako lítium-iónové batérie.

Hlavné nevýhody:

1. Normálny rozsah pracovnej teploty je -15 ~ 40 ℃ a výkon pri vysokej teplote je slabý;
2. Pracovné napätie je nízke, rozsah pracovného napätia je 1.0 ~ 1.4 V;
3. Cena je vyššia ako u olovených batérií a nikel-metal hydridových batérií, ale výkon je horší ako u lítium-iónových batérií.
4. Lítium-iónová batéria

hlavná výhoda:

1. Vysoká špecifická energia;
2. Vysokonapäťová platforma;
3. Dobrý výkon cyklu;
4. Žiadny pamäťový efekt;
5. Ochrana životného prostredia, žiadne znečistenie; v súčasnosti je to jedna z najlepších potenciálnych batérií pre elektrické vozidlá.
6. Superkondenzátory

hlavná výhoda:

1. Vysoká hustota výkonu;
2. Krátky čas nabíjania.

Hlavné nevýhody:

Hustota energie je nízka, iba 1-10 Wh/kg, a cestovný dosah superkondenzátorov je príliš krátky na to, aby sa dal použiť ako hlavný zdroj napájania pre elektrické vozidlá.

Výhody a nevýhody ukladania energie z batérie (deväť typov analýzy batérií na ukladanie energie)

5. Palivové články

hlavná výhoda:

1. Vysoká špecifická energia a dlhá jazdná vzdialenosť;
2. Vysoká hustota výkonu, môže sa nabíjať a vybíjať veľkým prúdom;
3. Ochrana životného prostredia, žiadne znečistenie.

Hlavné nevýhody:

1. Systém je zložitý a technologická vyspelosť je slabá;
2. Konštrukcia systému zásobovania vodíkom zaostáva;
3. Vo vzduchu sú vysoké požiadavky na oxid siričitý. V dôsledku silného domáceho znečistenia ovzdušia majú domáce vozidlá s palivovými článkami krátku životnosť.
4. Sodno-sírová batéria

výhoda:

1. Vysoká merná energia (teoretická 760 Wh/kg; skutočná 390 Wh/kg);
2. Vysoký výkon (hustota vybíjacieho prúdu môže dosiahnuť 200 až 300 mA / cm2);
3. Rýchla rýchlosť nabíjania (30 minút plného nabíjania);
4. Dlhá životnosť (15 rokov; alebo 2500 až 4500 krát);
5. Žiadne znečistenie, recyklovateľné (miera regenerácie Na, S je takmer 100%); 6. Žiadny fenomén samovybíjania, vysoká miera premeny energie;

nedostatočné:

1. Pracovná teplota je vysoká, prevádzková teplota je medzi 300 a 350 stupňami a batéria potrebuje pri práci určité množstvo zahrievania a tepelnej ochrany a spúšťanie je pomalé;
2. Cena je vysoká, 10,000 XNUMX juanov za stupeň;
3. Slabá bezpečnosť.

Sedem prietoková batéria (vanádiová batéria)

výhoda:

1. Bezpečné a hlboké vypúšťanie;
2. Veľká, neobmedzená veľkosť skladovacej nádrže;
3. Existuje značná rýchlosť nabíjania a vybíjania;
4. Dlhá životnosť a vysoká spoľahlivosť;
5. Žiadne emisie, nízka hlučnosť;
6. Rýchle prepínanie nabíjania a vybíjania, iba 0.02 sekundy;
7. Výber lokality nepodlieha geografickým obmedzeniam.

nedostatok:

1. Krížová kontaminácia pozitívnych a negatívnych elektrolytov;
2. Niektorí používajú drahé iónomeničové membrány;
3. Tieto dve riešenia majú obrovský objem a nízku špecifickú energiu;
4. Účinnosť premeny energie nie je vysoká.
5. Lítium-vzduchová batéria

Fatálna chyba:

Tuhý reakčný produkt, oxid lítny (Li2O), sa hromadí na kladnej elektróde, blokuje kontakt medzi elektrolytom a vzduchom a spôsobuje zastavenie výboja. Vedci sa domnievajú, že lítium-vzduchové batérie majú desaťkrát vyšší výkon ako lítium-iónové batérie a poskytujú rovnakú energiu ako benzín. Lítium-vzduchové batérie nabíjajú kyslík zo vzduchu, takže batérie môžu byť menšie a ľahšie. Mnohé laboratóriá na celom svete skúmajú túto technológiu, ale ak nedôjde k prelomu, dosiahnutie komercializácie môže trvať desať rokov.

9. Lítium-sírová batéria

(Lítiovo-sírové batérie sú sľubným veľkokapacitným systémom skladovania energie)

výhoda:

1. Vysoká hustota energie, teoretická hustota energie môže dosiahnuť 2600 Wh/kg;
2. Nízke náklady na suroviny;
3. Menšia spotreba energie;
4. Nízka toxicita.

Hoci výskum lítium-sírových batérií prešiel desaťročiami a za posledných desať rokov sa dosiahlo veľa úspechov, od praktického využitia je ešte dlhá cesta.