Хуурай бүтээгдэхүүний есөн төрлийн эрчим хүч хуримтлуулах батерейны шинжилгээ, дутагдлын тойм

Эрчим хүчний хуримтлал гэдэг нь гол төлөв цахилгаан эрчим хүчийг хадгалахад хамаарна. Эрчим хүчний хуримтлал гэдэг нь газрын тосны усан сан дахь өөр нэг нэр томъёо бөгөөд усан сан нь газрын тос, хий хадгалах чадварыг илэрхийлдэг. Эрчим хүчний хуримтлал нь өөрөө шинээр гарч ирж буй технологи биш, харин үйлдвэрлэлийн үүднээс авч үзвэл дөнгөж бий болсон бөгөөд дөнгөж эхэлж байна.

Одоогоор Хятад улс АНУ, Япон хоёр эрчим хүчний хуримтлалыг бие даасан аж үйлдвэр гэж үзэж, тусгайлан дэмжих бодлого гаргадаг хэмжээнд хүрээгүй байна. Ялангуяа эрчим хүч хуримтлуулах төлбөрийн механизм байхгүйгээс эрчим хүч хадгалах салбарын арилжааны загвар хараахан бүрдээгүй байна.

Хар тугалганы хүчлийн батерейг өндөр хүчин чадалтай батерейны эрчим хүч хадгалах хэрэглээнд, ялангуяа яаралтай цахилгаан хангамж, аккумуляторын машин, цахилгаан станцын илүүдэл эрчим хүчийг хадгалахад ашигладаг. Энэ нь мөн никель-металл гидридын батерей, лити-ион батерей гэх мэт бага чадалтай үед дахин цэнэглэдэг хуурай батерейг ашиглаж болно. Энэ нийтлэлд есөн төрлийн батерейны эрчим хүчний хадгалалтын давуу болон сул талуудыг ойлгохын тулд засварлагчийг уншина.

1. Хар тугалга-хүчлийн батерей

гол давуу тал:

1. Түүхий эд нь бэлэн, үнэ нь харьцангуй бага;
2. Өндөр хурдны цэнэгийн сайн гүйцэтгэл;
3. Температур сайн, -40 ~ +60 ℃ орчинд ажиллах боломжтой;
4. Хөвөгч цэнэглэхэд тохиромжтой, удаан эдэлгээтэй, санах ойн нөлөө үзүүлэхгүй;
5. Ашигласан батерейг дахин боловсруулахад хялбар, байгаль орчныг хамгаалахад тустай.

Гол сул талууд:

1. Бага тодорхой эрчим хүч, ерөнхийдөө 30-40Wh/kg;
2. Үйлчилгээний хугацаа нь Cd/Ni батерейных шиг сайн биш;
3. Үйлдвэрлэлийн процесс нь байгаль орчныг бохирдуулахад хялбар бөгөөд гурван хог хаягдал боловсруулах төхөөрөмжөөр тоноглогдсон байх ёстой.
4. Ni-MH батерей

гол давуу тал:

1. Хар тугалганы хүчлийн батерейтай харьцуулахад эрчим хүчний нягтрал ихээхэн сайжирч, жингийн эрчим хүчний нягтрал 65Wh / кг, эзэлхүүний эрчим хүчний нягтрал 200Wh / L-ээр нэмэгдсэн;
2. Өндөр эрчим хүчний нягтрал, их хэмжээний гүйдлээр цэнэглэж, цэнэглэх боломжтой;
3. Бага температурт ялгарах сайн шинж чанар;
4. Циклийн хугацаа (1000 хүртэл удаа);
5. Байгаль орчныг хамгаалах, бохирдуулахгүй байх;
6. Энэхүү технологи нь лити-ион батерейг бодвол илүү боловсронгуй болсон.

Гол сул талууд:

1. Хэвийн ажлын температурын хүрээ -15 ~ 40 ℃, өндөр температурын гүйцэтгэл муу байна;
2. Ажлын хүчдэл бага, ажлын хүчдэлийн хүрээ 1.0 ~ 1.4V;
3. Үнэ нь хар тугалганы хүчлийн батерей болон никель-металл гидридын батерейгаас өндөр боловч гүйцэтгэл нь лити-ион батерейгаас муу юм.
4. Lithium-ion зай

гол давуу тал:

1. Өндөр өвөрмөц энерги;
2. Өндөр хүчдэлийн платформ;
3. Циклийн сайн гүйцэтгэл;
4. санах ойн нөлөө байхгүй;
5. Байгаль орчныг хамгаалах, бохирдолгүй; Энэ нь одоогоор хамгийн сайн боломжит цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерейны нэг юм.
6. Суперконденсаторууд

гол давуу тал:

1. Эрчим хүчний өндөр нягтрал;
2. Богино цэнэглэх хугацаа.

Гол сул талууд:

Эрчим хүчний нягтрал нь бага, ердөө 1-10Втц/кг, суперконденсаторуудын хүрээ нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн үндсэн тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашиглахад хэтэрхий богино байдаг.

Зайны эрчим хүчийг хадгалах давуу болон сул талууд (есөн төрлийн эрчим хүч хадгалах зайны шинжилгээ)

5. Түлшний эсүүд

гол давуу тал:

1. Өндөр хувийн энерги, жолоодлогын урт миль;
2. Өндөр эрчим хүчний нягтрал, их хэмжээний гүйдлээр цэнэглэж, цэнэглэх боломжтой;
3. Байгаль орчныг хамгаалах, бохирдолгүй.

Гол сул талууд:

1. Систем нь нарийн төвөгтэй, технологийн төлөвшил муу;
2. Устөрөгчийн хангамжийн системийг барих ажил хоцрогдсон;
3. Агаар дахь хүхрийн давхар исэлд өндөр шаардлага тавьдаг. Дотоодын агаарын бохирдлын улмаас түлшний эсүүдээр ажилладаг дотоодын тээврийн хэрэгслийн ашиглалтын хугацаа богино байдаг.
4. Натри-хүхрийн батерей

давуу тал:

1. Өндөр хувийн энерги (онолын хувьд 760wh/kg; бодит 390wh/kg);
2. Өндөр хүч (цэнэглэх гүйдлийн нягт нь 200～300мА/см2 хүрч болно);
3. Хурдан цэнэглэх хурд (бүтэн 30 минут);
4. Урт наслалт (15 жил буюу 2500-4500 дахин);
5. Бохирдолгүй, дахин боловсруулах боломжтой (Na, S-ийн нөхөн сэргэлтийн түвшин бараг 100%); 6. Өөрийгөө цэнэглэх үзэгдэл байхгүй, эрчим хүчний хувиргалт өндөр;

хангалтгүй:

1. Ажлын температур өндөр, үйл ажиллагааны температур 300-аас 350 градусын хооронд, батерейг ажиллуулахдаа тодорхой хэмжээний халаалт, дулааныг хадгалах шаардлагатай, эхлүүлэх нь удаан;
2. Үнэ нь өндөр, нэг градус нь 10,000 юань;
3. Аюулгүй байдал муу.

Долоон, урсгалын зай (ванадийн зай)

давуу тал нь:

1. Аюулгүй, гүн гадагшлуулах;
2. Том хэмжээтэй, хязгааргүй хадгалах савны хэмжээ;
3. Цэнэглэх ба цэнэгийн хэмжээ их байна;
4. урт наслалт, өндөр найдвартай байдал;
5. Утаа ялгаруулахгүй, дуу чимээ багатай;
6. Хурдан цэнэглэх, цэнэглэх шилжих, ердөө 0.02 секунд;
7. Сайтын сонголт нь газарзүйн хязгаарлалтад хамаарахгүй.

дутагдал:

1. Эерэг ба сөрөг электролитийн хөндлөн бохирдол;
2. Зарим нь үнэтэй ион солилцооны мембраныг ашигладаг;
3. Хоёр шийдэл нь асар их эзэлхүүнтэй, бага хувийн энергитэй;
4. Эрчим хүч хувиргах үр ашиг өндөр биш юм.
5. Лити-агаарын зай

Үхлийн дутагдал:

Хатуу урвалын бүтээгдэхүүн болох литийн исэл (Li2O) нь эерэг электрод дээр хуримтлагдаж, электролит ба агаарын хоорондох холбоог хааж, ялгадас зогсоход хүргэдэг. Эрдэмтэд лити-агаар батерей нь лити-ион батерейгаас арав дахин илүү хүчин чадалтай бөгөөд бензинтэй ижил энерги өгдөг гэж эрдэмтэд үздэг. Лити-агаарын батерейнууд нь агаараас хүчилтөрөгчийг цэнэглэдэг тул батерейнууд нь жижиг, хөнгөн байх боломжтой. Дэлхий даяар олон лабораториуд энэ технологийг судалж байгаа хэдий ч ямар нэгэн ахиц дэвшил гарахгүй бол арилжаанд нэвтрүүлэхэд арван жил шаардлагатай.

9. Лити-хүхрийн батерей

(Лити-хүхрийн батерей нь өндөр хүчин чадалтай эрчим хүч хадгалах ирээдүйтэй систем юм)

давуу тал нь:

1. Эрчим хүчний өндөр нягтрал, онолын эрчим хүчний нягтрал нь 2600Wh / кг хүрч болно;
2. Түүхий эд материалын хямд өртөг;
3. Эрчим хүчний хэрэглээ бага;
4. Бага хоруу чанар.

Хэдийгээр лити-хүхрийн батерейны судалгаа хэдэн арван жилийг туулж, сүүлийн XNUMX жилийн хугацаанд олон ололт амжилтад хүрсэн ч практик хэрэглээнд хүрэх зам маш их байна.