22 лет персонализации аккумуляторов
Mar 10, 2020 Вид страницы：521
Около десяти лет назад о больших банках литий-ионных аккумуляторов все еще не было известно. Сейчас довольно сложно полностью перечислить все разнообразие приложений, для которых они используются. Например, на кораблях, где в те дни эти батареи не использовались, теперь мы видим аккумуляторные батареи мощностью от 1 до 5 МВтч. Существуют автономные подводные аппараты, автобусы и карьерные самосвалы, которые могут питаться от литий-ионного аккумулятора мощностью до 350 кВтч. Но в наибольшей степени эти литий-ионные батареи используются в стационарных установках или в оборудовании.
На относительно новом рынке очень больших и наземных литий-ионных аккумуляторов их можно использовать для таких вещей, как сглаживание пиков сети. Для таких приложений вес не имеет первостепенного значения, хотя объем может иметь значение, важнее всего время автономной работы, а не стоимость. Другие важные вещи - надежность и производительность. Например, Toshiba обслуживает этот рынок, используя аноды из диоксида титана, которые обеспечивают хорошую долговечность литий-ионного цикла. Приложения также включают балансировку и резервное питание на случай отключения электроэнергии в сети.
Парк литий-ионных аккумуляторов большой мощности?
Самый короткий и прямой ответ - да. Литий-ионные аккумуляторы не только обладают большой емкостью, но и очень безопасны. Существуют высокопроизводительные литий-ионные батареи, которые могут длиться до 1 миллиона миль (разработанные командой из Центра технологий аккумуляторов и накопления энергии в Пенсильвании - лучший).
Что касается аккумуляторов электромобилей, обычно требуется компромисс между безопасностью и плотностью энергии. Для аккумуляторов с высокой энергией и удельной мощностью такой тип аккумулятора необходим для движения в гору или для съезда на автостраде. Однако есть вероятность, что аккумулятор может загореться или взорваться в плохих условиях. Однако батареи с низкой энергией / удельной мощностью, как правило, имеют проблему с высокой степенью защиты, и они даже склонны к снижению производительности. Итак, нет материала, который мог бы удобно делать и то, и другое. По этой причине специалисты по аккумуляторным батареям предпочитают производительность, а не безопасность.
Какую мощность может выдержать литий-ионный аккумулятор?
Одна из многочисленных причин популярности литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что они обладают рядом очень важных преимуществ по сравнению с конкурирующими технологиями:
Эти батареи, как правило, намного легче, чем многие другие типы перезаряжаемых батарей, даже таких же размеров. Батареи изготовлены из электродов из легкого лития и углерода. Кроме того, литий является очень реактивным элементом, а это означает, что много энергии может храниться в атомных связях элемента. Это приводит к очень высокой плотности энергии для литий-ионных аккумуляторов. Таким образом можно получить представление о плотности энергии литий-ионных аккумуляторов. Типичная литий-ионная батарея может хранить около 150 ватт-часов электроэнергии на 1 килограмм батареи. Батареи NiMH (никель-металлогидридные) могут хранить около 100 ватт-часов на килограмм, хотя более типично видеть батареи от 60 до 70 ватт в час.
Емкость аккумулятора представляет собой количество электроэнергии, хранящейся в аккумуляторе. Чаще всего мощность выражается в ватт-часах (символ Wh). Один ватт-час представляет собой напряжение (В), подаваемое батареей, умноженное на величину тока (в амперах), которую батарея может подавать в течение определенного периода (обычно в часах). Напряжение X Ампер X часы = Втч.
Поскольку напряжение типа батареи обычно фиксировано, в результате ее внутренней химии (будь то щелочная, свинцово-кислотная, литиевая и т. Д.) В большинстве случаев на боковой стороне батареи печатается только измеренное значение ампер Х-час. аккумулятор и выражается в мАч или Ач (1000 мАч = 1 Ач).
Есть ли батарея лучше, чем литий-ионная?
С каждым днем все более популярными становятся умные дома, а также носимые устройства, и нам не хватает наших смартфонов. Эти устройства развиваются, но все еще ограничены из-за необходимой мощности. За прошедшие десятилетия в технологии производства аккумуляторов не произошло значительного прогресса, но мы не находимся там, где были 20 лет назад. А сейчас мы стоим на пороге революции власти.
Провидцы чистой энергии долгое время считали, что нашему миру нужна лучшая батарея, которая поможет продавать электромобили скептически настроенным потребителям, а также управлять сетями на возобновляемых источниках энергии. Однако батарея, которую мы будем использовать в будущем (батарея будущего), по крайней мере в течение следующего десятилетия, несомненно, будет батареей прошлого.
Несмотря на свои скромные размеры, литий-ионный аккумулятор приобрел такое преимущество на рынке, что конкурирующим технологиям будет очень трудно его догнать. Это преимущество и преимущество станут еще более заметными, если предлагаемые новые заводы по производству литий-ионных аккумуляторов начнут функционировать в следующем пятидесятилетии.
Батареи поступают с заводов в Китае, США, Таиланде и других странах, и это приведет к дальнейшему падению цен на литий-ионные батареи. Помните, что с 2010 года эти батареи уже подешевели примерно на 85%. А миллиарды, потраченные на фабрики, помогут создать сильный стимул для отрасли продолжать совершенствовать литий-ионные технологии и делать это постепенно, а не перейти на новый тип батареи.
Есть много стартапов, но сейчас они сосредоточены на модернизации и улучшении литий-ионных аккумуляторов, а не на прямой конкуренции с ними. По словам Эрика Терьезена, старшего директора по лицензиям и стратегии Ionic Materials Inc., «мы не ожидаем выхода из строя литий-ионных батарей».
Было много альтернатив, от проточных до маховиковых батарей, и их будет больше, но ни одна из них не выросла до высоты или стандарта литий-ионных батарей, и ни одна из них не получила широкого распространения. И это потому, что рынок и потребители чувствуют себя более комфортно с литий-ионными батареями.
Из соображений гибкости, цены и безопасности широко используются литий-ионные аккумуляторы, и нет никаких признаков того, что литий-ионные аккумуляторы становятся все более популярными на рынке.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами
