მშრალი საქონლის ცხრა სახის ენერგიის შესანახი ბატარეის ანალიზი და ხარვეზების შეჯამება

ენერგიის შენახვა ძირითადად ეხება ელექტროენერგიის შენახვას. ენერგიის შენახვა ნავთობის რეზერვუარებში კიდევ ერთი ტერმინია, რომელიც წარმოადგენს აუზის უნარს ნავთობისა და გაზის შესანახად. ენერგიის შენახვა თავისთავად არ არის განვითარებადი ტექნოლოგია, მაგრამ სამრეწველო პერსპექტივიდან ის ახლახან გაჩნდა და ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა.

ჯერჯერობით, ჩინეთმა არ მიაღწია იმ დონეს, რომ შეერთებული შტატები და იაპონია ენერგორესურსების შენახვას განიხილავდნენ, როგორც დამოუკიდებელ ინდუსტრიას და გასცენ განსაკუთრებული მხარდაჭერის პოლიტიკა. განსაკუთრებით ენერგიის შენახვისთვის გადახდის მექანიზმის არარსებობის პირობებში, ენერგიის შენახვის ინდუსტრიის კომერციალიზაციის მოდელი ჯერ არ ჩამოყალიბებულა.

ტყვიის მჟავა ბატარეები გამოიყენება მაღალი სიმძლავრის ბატარეის ენერგიის შესანახ აპლიკაციებში, ძირითადად გადაუდებელი ელექტრომომარაგებისთვის, ბატარეის მანქანებისთვის და ელექტროსადგურების ჭარბი ენერგიის შესანახად. მას ასევე შეუძლია გამოიყენოს დატენვის მშრალი ბატარეები დაბალი სიმძლავრის დროს, როგორიცაა ნიკელ-ლითონის ჰიდრიდის ბატარეები, ლითიუმ-იონური ბატარეები და ა.შ.

1. ტყვიის მჟავა ბატარეა

მთავარი უპირატესობა:

1. ნედლეული ხელმისაწვდომია და ფასი შედარებით დაბალია;
2. კარგი მაღალი სიჩქარის გამონადენი;
3. კარგი ტემპერატურის შესრულება, შეუძლია იმუშაოს გარემოში -40 ~ +60 ℃;
4. შესაფერისია მცურავი დამუხტვისთვის, ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და მეხსიერების ეფექტის გარეშე;
5. მეორადი ბატარეები ადვილად გადამუშავდება, რაც ხელს უწყობს გარემოს დაცვას.

ძირითადი ნაკლოვანებები:

1. დაბალი სპეციფიკური ენერგია, ზოგადად 30-40 ვტ/სთ/კგ;
2. მომსახურების ვადა არ არის ისეთი კარგი, როგორც Cd/Ni ბატარეები;
3. წარმოების პროცესი ადვილად აბინძურებს გარემოს და აღჭურვილი უნდა იყოს სამი ნარჩენების დამუშავების მოწყობილობით.
4. Ni-MH ბატარეა

მთავარი უპირატესობა:

1. ტყვიის მჟავა ბატარეებთან შედარებით, ენერგიის სიმკვრივე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია, წონის ენერგიის სიმკვრივეა 65 Wh/kg, ხოლო მოცულობითი ენერგიის სიმკვრივე გაიზარდა 200 Wh/L-ით;
2. მაღალი სიმძლავრის სიმჭიდროვე, შეუძლია დამუხტვა და განმუხტვა დიდი დენით;
3. კარგი დაბალი ტემპერატურის გამონადენი მახასიათებლები;
4. ციკლის სიცოცხლე (1000-ჯერ);
5. გარემოს დაცვა და არა დაბინძურება;
6. ტექნოლოგია უფრო მომწიფებულია, ვიდრე ლითიუმ-იონური ბატარეები.

ძირითადი ნაკლოვანებები:

1. ნორმალური სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი არის -15~40℃ და მაღალი ტემპერატურის შესრულება ცუდია;
2. სამუშაო ძაბვა დაბალია, სამუშაო ძაბვის დიაპაზონი 1.0~1.4V;
3. ფასი უფრო მაღალია, ვიდრე ტყვიის მჟავა ბატარეები და ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები, მაგრამ შესრულება უფრო უარესია, ვიდრე ლითიუმ-იონური ბატარეები.
4. ლითიუმ-იონის ბატარეა

მთავარი უპირატესობა:

1. მაღალი სპეციფიკური ენერგია;
2. მაღალი ძაბვის პლატფორმა;
3. ციკლის კარგი შესრულება;
4. მეხსიერების ეფექტის გარეშე;
5. გარემოს დაცვა, დაბინძურების გარეშე; ის ამჟამად არის ერთ-ერთი საუკეთესო პოტენციური ელექტრომობილის კვების ელემენტი.
6. სუპერკონდენსატორები

მთავარი უპირატესობა:

1. მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე;
2. დატენვის მოკლე დრო.

ძირითადი ნაკლოვანებები:

ენერგიის სიმკვრივე დაბალია, მხოლოდ 1-10 ვტ/სთ/კგ, ხოლო სუპერკონდენსატორების საკრუიზო დიაპაზონი ძალიან მოკლეა ელექტრო მანქანების ძირითადი კვების წყაროდ გამოსაყენებლად.

ბატარეის ენერგიის შენახვის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები (ენერგიის შესანახი ბატარეის ცხრა ტიპი)

5. საწვავის უჯრედები

მთავარი უპირატესობა:

1. მაღალი სპეციფიკური ენერგია და ხანგრძლივი მართვის გარბენი;
2. მაღალი სიმძლავრის სიმჭიდროვე, შეუძლია დამუხტვა და განმუხტვა დიდი დენით;
3. გარემოს დაცვა, დაბინძურების გარეშე.

ძირითადი ნაკლოვანებები:

1. სისტემა რთულია და ტექნოლოგიური სიმწიფე ცუდია;
2. წყალბადის მიწოდების სისტემის მშენებლობა ჩამორჩენილია;
3. ჰაერში გოგირდის დიოქსიდზე მაღალი მოთხოვნებია. საშინაო ჰაერის ძლიერი დაბინძურების გამო, საწვავის უჯრედების შიდა მანქანებს ხანმოკლე სიცოცხლე აქვთ.
4. ნატრიუმ-გოგირდის ბატარეა

უპირატესობა:

1. მაღალი სპეციფიკური ენერგია (თეორიული 760wh/kg; ფაქტობრივი 390wh/kg);
2. მაღალი სიმძლავრე (გამონადენი დენის სიმკვრივე შეიძლება მიაღწიოს 200-300 mA/cm2);
3. სწრაფი დატენვის სიჩქარე (30 წუთი სრული);
4. ხანგრძლივი სიცოცხლე (15 წელი; ან 2500-დან 4500-ჯერ);
5. დაბინძურების გარეშე, გადამუშავებადი (Na, S აღდგენის მაჩვენებელი თითქმის 100%); 6. არ არის თვითგანმუხტვის ფენომენი, ენერგიის მაღალი კონვერტაციის მაჩვენებელი;

არასაკმარისი:

1. სამუშაო ტემპერატურა მაღალია, სამუშაო ტემპერატურა 300-დან 350 გრადუსამდეა, ბატარეას მუშაობისას სჭირდება გარკვეული გათბობა და სითბოს შენარჩუნება, ჩართვა კი ნელია;
2. ფასი მაღალია, 10,000 იუანი XNUMX გრადუსზე;
3. ცუდი უსაფრთხოება.

შვიდი, ნაკადის ბატარეა (ვანადიუმის ბატარეა)

უპირატესობა:

1. უსაფრთხო და ღრმა გამონადენი;
2. დიდი მასშტაბის, შეუზღუდავი შენახვის ავზის ზომა;
3. არის მნიშვნელოვანი დატენვის და განმუხტვის მაჩვენებელი;
4. ხანგრძლივი სიცოცხლე და მაღალი საიმედოობა;
5. არ არის გამონაბოლქვი, დაბალი ხმაური;
6. სწრაფი დატენვა და განმუხტვა გადართვა, მხოლოდ 0.02 წამი;
7. საიტის შერჩევა არ ექვემდებარება გეოგრაფიულ შეზღუდვებს.

ნაკლი:

1. დადებითი და უარყოფითი ელექტროლიტების ჯვარედინი დაბინძურება;
2. ზოგი იყენებს ძვირადღირებულ იონგამცვლელ მემბრანებს;
3. ორ ხსნარს აქვს უზარმაზარი მოცულობა და დაბალი სპეციფიკური ენერგია;
4. ენერგიის გარდაქმნის ეფექტურობა არ არის მაღალი.
5. ლითიუმ-ჰაერის ბატარეა

ფატალური ხარვეზი:

მყარი რეაქციის პროდუქტი, ლითიუმის ოქსიდი (Li2O), გროვდება დადებით ელექტროდზე, ბლოკავს ელექტროლიტსა და ჰაერს შორის კონტაქტს, რაც იწვევს გამონადენის შეჩერებას. მეცნიერები თვლიან, რომ ლითიუმ-ჰაერის ბატარეები ათჯერ აღემატება ლითიუმ-იონურ ბატარეებს და უზრუნველყოფენ იგივე ენერგიას, რაც ბენზინს. ლითიუმ-ჰაერის ბატარეები ავსებენ ჟანგბადს ჰაერიდან ისე, რომ ბატარეები უფრო პატარა და მსუბუქი იყოს. მსოფლიოში მრავალი ლაბორატორია იკვლევს ამ ტექნოლოგიას, მაგრამ კომერციალიზაციის მიღწევას შეიძლება ათი წელი დასჭირდეს, თუ რაიმე მიღწევა არ მოხდება.

9. ლითიუმ-გოგირდის ბატარეა

(ლითიუმ-გოგირდის ბატარეები არის პერსპექტიული მაღალი სიმძლავრის ენერგიის შესანახი სისტემა)

უპირატესობა:

1. მაღალი ენერგიის სიმკვრივე, თეორიული ენერგიის სიმკვრივე შეიძლება მიაღწიოს 2600Wh/kg;
2. ნედლეულის დაბალი ღირებულება;
3. ნაკლები ენერგიის მოხმარება;
4. დაბალი ტოქსიკურობა.

მიუხედავად იმისა, რომ ლითიუმ-გოგირდის ბატარეის კვლევამ ათწლეულები გაიარა და მრავალი მიღწევა იქნა მიღწეული ბოლო ათი წლის განმავლობაში, პრაქტიკული გამოყენებისგან ჯერ კიდევ დიდი გზაა გასავლელი.