สินค้าแห้งเก้าชนิดของการวิเคราะห์แบตเตอรี่เก็บพลังงานและสรุปข้อบกพร่อง

การจัดเก็บพลังงานส่วนใหญ่หมายถึงการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้า การจัดเก็บพลังงานเป็นอีกคำหนึ่งในแหล่งกักเก็บน้ำมัน ซึ่งแสดงถึงความสามารถของสระน้ำในการกักเก็บน้ำมันและก๊าซ ตัวกักเก็บพลังงานไม่ใช่เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ แต่จากมุมมองของอุตสาหกรรม มันเพิ่งเกิดขึ้นและอยู่ในช่วงเริ่มต้น

จนถึงตอนนี้ จีนยังไม่ถึงระดับที่สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นปฏิบัติต่อการจัดเก็บพลังงานในฐานะอุตสาหกรรมอิสระ และออกนโยบายสนับสนุนโดยเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ไม่มีกลไกการชำระเงินสำหรับการจัดเก็บพลังงาน รูปแบบการค้าของอุตสาหกรรมการจัดเก็บพลังงานยังไม่เป็นรูปเป็นร่าง

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดใช้ในการใช้งานเก็บพลังงานแบตเตอรี่กำลังสูง ส่วนใหญ่ใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟฉุกเฉิน ยานพาหนะแบตเตอรี่ และการจัดเก็บพลังงานส่วนเกินของโรงไฟฟ้า นอกจากนี้ยังสามารถใช้แบตเตอรี่แห้งแบบชาร์จซ้ำได้ในโอกาสที่มีพลังงานต่ำ เช่น แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เป็นต้น บทความนี้จะกล่าวถึงบรรณาธิการเพื่อทำความเข้าใจข้อดีและข้อเสียของการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ XNUMX ประเภท

1. แบตเตอรี่ตะกั่วกรด

ข้อได้เปรียบหลัก:

1. วัตถุดิบมีพร้อมและราคาค่อนข้างต่ำ
2. ประสิทธิภาพการปลดปล่อยที่ดี
3. ประสิทธิภาพอุณหภูมิที่ดี สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่ -40 ~ +60 ℃;
4. เหมาะสำหรับการชาร์จแบบลอยตัว อายุการใช้งานยาวนาน และไม่มีผลหน่วยความจำ
5. แบตเตอรี่ที่ใช้แล้วนั้นง่ายต่อการรีไซเคิล เอื้อต่อการปกป้องสิ่งแวดล้อม

ข้อเสียเปรียบหลัก:

1. พลังงานจำเพาะต่ำ โดยทั่วไป 30-40Wh/kg;
2. อายุการใช้งานไม่ดีเท่ากับแบตเตอรี่ Cd/Ni
3. กระบวนการผลิตนั้นง่ายต่อการก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและต้องติดตั้งอุปกรณ์บำบัดของเสียสามตัว
4. แบตเตอรี่ Ni-MH

ข้อได้เปรียบหลัก:

1. ความหนาแน่นของพลังงานดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ความหนาแน่นของพลังงานน้ำหนักคือ 65Wh/kg และความหนาแน่นของพลังงานเชิงปริมาตรเพิ่มขึ้น 200Wh/L
2. ความหนาแน่นของพลังงานสูงสามารถชาร์จและคายประจุด้วยกระแสไฟขนาดใหญ่
3. ลักษณะการปลดปล่อยอุณหภูมิต่ำที่ดี
4. วงจรชีวิต (มากถึง 1000 ครั้ง);
5. การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและไม่มีมลพิษ
6. เทคโนโลยีนี้มีความเป็นผู้ใหญ่มากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ข้อเสียเปรียบหลัก:

1. ช่วงอุณหภูมิการทำงานปกติคือ -15 ~ 40 ℃ และประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงไม่ดี
2. แรงดันใช้งานต่ำ ช่วงแรงดันใช้งาน 1.0~1.4V;
3. ราคาสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แต่ประสิทธิภาพแย่กว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
4. Литиево-йонна батерия

ข้อได้เปรียบหลัก:

1. พลังงานจำเพาะสูง
2. แพลตฟอร์มไฟฟ้าแรงสูง
3. ประสิทธิภาพของวงจรที่ดี
4. ไม่มีผลหน่วยความจำ
5. การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมไม่มีมลพิษ ปัจจุบันเป็นหนึ่งในแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าที่มีศักยภาพที่ดีที่สุด
6. ตัวเก็บประจุยิ่งยวด

ข้อได้เปรียบหลัก:

1. ความหนาแน่นของพลังงานสูง
2. เวลาในการชาร์จสั้น

ข้อเสียเปรียบหลัก:

ความหนาแน่นของพลังงานต่ำเพียง 1-10Wh/kg และช่วงการล่องเรือของ supercapacitors สั้นเกินไปที่จะใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟหลักสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า

ข้อดีและข้อเสียของการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (การวิเคราะห์แบตเตอรี่เก็บพลังงานเก้าประเภท)

5. เซลล์เชื้อเพลิง

ข้อได้เปรียบหลัก:

1. พลังงานจำเพาะสูงและระยะการขับขี่ที่ยาวนาน
2. ความหนาแน่นของพลังงานสูงสามารถชาร์จและคายประจุด้วยกระแสไฟขนาดใหญ่
3. การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมไม่มีมลพิษ

ข้อเสียเปรียบหลัก:

1. ระบบมีความซับซ้อนและวุฒิภาวะทางเทคโนโลยีไม่ดี
2. การสร้างระบบจ่ายไฮโดรเจนล่าช้า
3. มีข้อกำหนดสูงสำหรับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในอากาศ เนื่องจากมลพิษทางอากาศที่รุนแรงภายในประเทศ รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงในประเทศจึงมีอายุการใช้งานสั้น
4. แบตเตอรี่โซเดียมกำมะถัน

ความได้เปรียบ:

1. พลังงานจำเพาะสูง (ตามทฤษฎี 760wh/kg จริง 390wh/kg);
2. พลังงานสูง (ความหนาแน่นกระแสจำหน่ายสามารถเข้าถึง 200 ~ 300mA/cm2);
3. ความเร็วในการชาร์จอย่างรวดเร็ว (เต็ม 30 นาที);
4. อายุการใช้งานยาวนาน (15 ปี หรือ 2500 ถึง 4500 ครั้ง);
5. ไม่มีมลพิษ รีไซเคิลได้ (Na, S อัตราการกู้คืนเกือบ 100%); 6. ไม่มีปรากฏการณ์การปลดปล่อยตัวเอง อัตราการแปลงพลังงานสูง

ไม่เพียงพอ:

1. อุณหภูมิในการทำงานสูง อุณหภูมิในการทำงานอยู่ระหว่าง 300 ถึง 350 องศา และแบตเตอรี่ต้องการความร้อนและการรักษาความร้อนในปริมาณหนึ่งเมื่อทำงาน และการเริ่มต้นทำงานช้า
2. ราคาสูง 10,000 หยวนต่อองศา;
3. ความปลอดภัยไม่ดี

เซเว่น แบตเตอรี่ไหล (แบตเตอรี่วานาเดียม)

ประโยชน์:

1. การปลดปล่อยที่ปลอดภัยและลึก
2. ขนาดใหญ่ ขนาดถังเก็บไม่จำกัด;
3. มีประจุและอัตราการคายประจุที่มีนัยสำคัญ
4. อายุการใช้งานยาวนานและความน่าเชื่อถือสูง
5. ไม่มีการปล่อยเสียงรบกวนต่ำ
6. การชาร์จและการคายประจุที่รวดเร็วเพียง 0.02 วินาที;
7. การเลือกไซต์ไม่อยู่ภายใต้ข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์

ข้อบกพร่อง:

1. การปนเปื้อนข้ามของอิเล็กโทรไลต์บวกและลบ
2. บางคนใช้เมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนราคาแพง
3. สารละลายทั้งสองมีปริมาตรมหาศาลและมีพลังงานจำเพาะต่ำ
4. ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไม่สูง
5. แบตเตอรี่ลิเธียมอากาศ

ข้อบกพร่องร้ายแรง:

ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาของแข็ง ลิเธียมออกไซด์ (Li2O) จะสะสมบนอิเล็กโทรดบวก ปิดกั้นการสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรไลต์กับอากาศ ทำให้การคายประจุหยุด นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแบตเตอรีลิเธียมอากาศมีประสิทธิภาพมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึงสิบเท่าและให้พลังงานเท่ากับน้ำมันเบนซิน แบตเตอรี่ลิเธียมอากาศจะชาร์จออกซิเจนจากอากาศเพื่อให้แบตเตอรี่มีขนาดเล็กลงและเบาขึ้น ห้องปฏิบัติการหลายแห่งทั่วโลกกำลังค้นคว้าเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้ แต่อาจต้องใช้เวลาสิบปีกว่าจะประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์หากไม่มีการพัฒนา

9. แบตเตอรี่ลิเธียมกำมะถัน

(แบตเตอรี่ลิเธียม-กำมะถันเป็นระบบจัดเก็บพลังงานความจุสูงที่มีแนวโน้มว่าจะดี)

ประโยชน์:

1. ความหนาแน่นของพลังงานสูง ความหนาแน่นของพลังงานตามทฤษฎีสามารถเข้าถึง 2600Wh/kg;
2. ต้นทุนวัตถุดิบต่ำ
3. ใช้พลังงานน้อยลง
4. ความเป็นพิษต่ำ

แม้ว่าการวิจัยแบตเตอรี่ลิเธียม-กำมะถันได้ดำเนินมาเป็นเวลาหลายสิบปีและประสบความสำเร็จมากมายในช่วงสิบปีที่ผ่านมา แต่ก็ยังมีหนทางอีกยาวไกลในการนำไปใช้จริง