Natriy ionli batareyaning qo'llanilishi va afzalliklari

Kirish

Tez rivojlanayotgan energiyani saqlash dunyosida natriy-ion batareyasi an'anaviy litiy-ion va qo'rg'oshin-kislotali akkumulyatorlarga istiqbolli muqobil sifatida o'zini namoyon qilmoqda. Texnologiyaning so'nggi yutuqlari va barqaror echimlarga bo'lgan talab ortib borayotganligi sababli, natriy-ion batareyasi stolga noyob afzalliklar to'plamini olib keladi. Ular ekstremal haroratlarda mukammal ishlashi, ta'sirchan tezlik qobiliyati va yuqori xavfsizlik standartlari bilan ajralib turadi. Ushbu maqola natriy-ion batareyasining qiziqarli ilovalarini o'rganadi va ular qanday qilib qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlarni almashtirishi va muayyan stsenariylarda lityum-ion batareyalarni qisman almashtirishi mumkinligini o'rganadi - barchasi iqtisodiy jihatdan samarali echimni taklif qiladi.

Kamada kuchiaXitoy natriy ion batareyasi ishlab chiqaruvchilari, taklifNatriy ion batareyasi sotiladiva12V 100Ah natriy-ion batareyasi, 12V 200Ah natriy-ion batareyasi, qo'llab-quvvatlashmoslashtirilgan Nano Batareyakuchlanish (12V, 24V, 48V), quvvat (50Ah, 100Ah, 200Ah, 300Ah), funktsiya, tashqi ko'rinish va boshqalar.

1.1 Natriy-ion batareyasining bir nechta afzalliklari

Lityum temir fosfat (LFP) va uchlik lityum batareyalar bilan taqqoslaganda, natriy-ion batareyasi kuchli tomonlari va yaxshilanishi kerak bo'lgan joylar aralashmasini ko'rsatadi. Ushbu batareyalar ommaviy ishlab chiqarishga o'tayotganda, ular xom ashyo, haddan tashqari haroratlarda yuqori quvvatni ushlab turish va ajoyib tezlik ko'rsatkichlari tufayli iqtisodiy foyda bilan porlashi kutilmoqda. Biroq, ular hozirda kamroq energiya zichligi va qisqaroq aylanish muddatiga ega, bu hali ham takomillashtirilishi kerak bo'lgan sohalardir. Ushbu qiyinchiliklarga qaramay, natriy-ion batareyasi har jihatdan qo'rg'oshin-kislotali akkumulyatorlardan o'zib ketadi va ishlab chiqarish ko'lami oshib, xarajatlar pasayganda ularni almashtirishga tayyor.

Natriy-ion, litiy-ion va qo'rg'oshin-kislotali batareyalarning ishlashini taqqoslash

1.1.1 Natriy-ion batareyasining haddan tashqari haroratlarda yuqori quvvatni ushlab turishi

Natriy-ion batareyasi -40 ° C dan 80 ° C gacha samarali ishlaydigan ekstremal haroratni boshqarishda chempiondir. Ular yuqori haroratlarda (55 ° C va 80 ° C) nominal quvvatining 100% dan ortig'ini chiqaradi va hali ham -40 ° C da nominal quvvatining 70% dan ko'prog'ini saqlab qoladi. Ular, shuningdek, deyarli 100% samaradorlik bilan -20 ° C da zaryadlashni qo'llab-quvvatlaydi.

Past haroratli ishlash jihatidan natriy-ion batareyasi ham LFP, ham qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlardan ustundir. -20 ° C da natriy-ion batareyasi o'z quvvatining taxminan 90% ni saqlaydi, LFP batareyalari esa 70% ga va qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar atigi 48% ga tushadi.

Har xil haroratlarda natriy-ion batareyasi (chapda) LFP batareyalari (o'rtada) va qo'rg'oshin-kislotali batareyalar (o'ngda) zaryadsizlanish egri chiziqlari

1.1.2 Natriy-ion batareyasining ajoyib tezligi

Natriy ionlari Stokes diametrining kichikligi va qutbli erituvchilarda kamroq solvatsiya energiyasi tufayli litiy ionlariga nisbatan yuqori elektrolitlar o'tkazuvchanligi bilan faxrlanadi. Stokes diametri - zarracha bilan bir xil tezlikda cho'kadigan suyuqlikdagi sharning o'lchami; kichikroq diametr ionlarning tezroq harakatlanishiga imkon beradi. Pastroq solvatsiya energiyasi, natriy ionlari erituvchi molekulalarini elektrod yuzasida osonroq to'kishi, ion tarqalishini kuchaytiradi va elektrolitda ion kinetikasini tezlashtiradi.

Turli erituvchilarda natriy va litiyning solvatlangan ion kattaliklari va eritma energiyalarini (KJ/mol) solishtirish

Bu yuqori elektrolitlar o'tkazuvchanligi ta'sirchan tezlik ko'rsatkichlariga olib keladi. Natriy-ionli akkumulyator atigi 12 daqiqada 90% zaryadlashi mumkin, bu ham litiy-ion, ham qo‘rg‘oshin kislotali akkumulyatorlardan tezroq.

Tez zaryadlash samaradorligini taqqoslash

1.1.3 Ekstremal sharoitlarda natriy-ion batareyasining yuqori xavfsizligi

Lityum-ion batareyalar turli xil noto'g'ri sharoitlarda, masalan, mexanik ta'sir qilish (masalan, maydalash, teshilish), elektrdan suiiste'mol qilish (masalan, qisqa tutashuvlar, haddan tashqari zaryadlash, haddan tashqari zaryadsizlanish) va termal suiiste'mol (masalan, haddan tashqari qizib ketish) kabi issiqlikdan qochishga moyil bo'lishi mumkin. . Agar ichki harorat kritik nuqtaga yetsa, u xavfli yon reaktsiyalarni keltirib chiqarishi va haddan tashqari issiqlikni keltirib chiqarishi mumkin, bu esa termal qochib ketishiga olib keladi.

Boshqa tomondan, natriy-ion batareyasi xavfsizlik sinovlarida bir xil termal qochib ketish muammolarini ko'rsatmadi. Ular litiy-ionli batareyalar bilan bog‘liq xavflarsiz ortiqcha zaryadlash/zaryad qilish, tashqi qisqa tutashuvlar, yuqori haroratda qarish va maydalash, teshilish va yong‘inga ta’sir qilish kabi suiiste’mol sinovlaridan o‘tgan.

2.2 Har xil ilovalar uchun tejamkor yechimlar, bozor salohiyatini kengaytirish

Natriy-ion batareyasi turli xil ilovalarda iqtisodiy samaradorlik nuqtai nazaridan porlaydi. Ular qo'rg'oshinli akkumulyator batareyalaridan bir nechta sohalarda ustunlik qiladi, bu ularni ikki g'ildirakli kichik quvvat tizimlari, avtomobillarni ishga tushirishni to'xtatish tizimlari va telekommunikatsiya tayanch stantsiyalari kabi bozorlarda jozibali almashtirishga aylantiradi. Ommaviy ishlab chiqarish orqali tsikl samaradorligini yaxshilash va xarajatlarni kamaytirish bilan natriy-ion batareyasi A00 toifali elektr transport vositalarida va energiya saqlash stsenariylarida LFP batareyalarini qisman almashtirishi mumkin.

Natriy-ion batareyasining qo'llanilishi

• Ikki g'ildirakli kichik quvvat tizimlari:Natriy-ion batareyasi qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlarga qaraganda yaxshiroq ishlash muddati va energiya zichligini taklif qiladi.
• Avtomobilni ishga tushirishni to'xtatish tizimlari:Ularning yuqori va past haroratlarda mukammal ishlashi, yuqori aylanish muddati bilan birga, avtomobilni ishga tushirishni to'xtatish talablariga juda mos keladi.
• Telekom tayanch stansiyalari:Yuqori xavfsizlik va ortiqcha zaryadsizlanish bardoshliligi natriy-ion batareyasini uzilishlar paytida quvvatni saqlash uchun ideal qiladi.
• Energiyani saqlash:Natriy-ion batareyasi yuqori xavfsizligi, mukammal harorat ko'rsatkichlari va uzoq umr ko'rish muddati tufayli energiya saqlash ilovalari uchun juda mos keladi.
• A00-sinf elektr transport vositalari:Ular ushbu transport vositalari uchun energiya zichligi ehtiyojlarini qondiradigan iqtisodiy va barqaror echimni ta'minlaydi.

2.2.1 A00-sinf elektr transport vositalari: xom ashyo xarajatlari tufayli LFP narxining o'zgarishi muammosini hal qilish

Mikroavtomobillar sifatida ham tanilgan A00 toifali elektr transport vositalari ixcham o'lchamlari bilan tejamkor bo'lib ishlab chiqilgan bo'lib, ular tirbandlikda harakatlanish va gavjum joylarda to'xtash joyini topish uchun mukammal qiladi.

Ushbu avtomobillar uchun batareya narxi muhim omil hisoblanadi. Aksariyat A00 toifali avtomobillarning narxi 30 000 dan 80 000 CNY oralig'ida bo'lib, narxga sezgir bozorga mo'ljallangan. Avtomobil narxining katta qismini akkumulyatorlar tashkil etishini hisobga olsak, akkumulyatorlarning barqaror narxlari sotish uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega.

Ushbu mikroavtomobillar odatda 250 km dan kamroq masofani bosib o'tishadi, faqat kichik bir qismi 400 km gacha bo'lgan masofani taklif qiladi. Shunday qilib, yuqori energiya zichligi asosiy tashvish emas.

Natriy-ion batareyasi natriy karbonatga tayanib, barqaror xom ashyo narxiga ega, bu LFP batareyalari bilan solishtirganda juda ko'p va narxlarning o'zgarishiga kamroq ta'sir qiladi. Ularning energiya zichligi A00 toifali avtomobillar uchun raqobatbardosh bo'lib, ularni tejamkor tanlovga aylantiradi.

2.2.2 Qo'rg'oshin-kislotali akkumulyatorlar bozori: natriy-ionli akkumulyator butun bortdan ustundir, almashtirishga tayyor

Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar asosan uchta dasturda qo'llaniladi: ikki g'ildirakli kichik quvvat tizimlari, avtomobillarni ishga tushirishni to'xtatish tizimlari va telekommunikatsiya tayanch stantsiyasining zaxira batareyalari.

• Ikki g'ildirakli kichik quvvat tizimlari: Natriy-ion batareyasi qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlarga qaraganda yuqori ishlash, uzoqroq ishlash muddati va yuqori xavfsizlikni taklif qiladi.

• Avtomobilni ishga tushirishni to'xtatish tizimlari: Natriy-ion batareyasining yuqori xavfsizligi va tez zaryadlash ko'rsatkichlari ularni start-stop tizimlarida qo'rg'oshinli akkumulyator batareyalarini ideal almashtirishga aylantiradi.
• Telekom tayanch stansiyalari: Natriy-ion batareyasi qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlarga nisbatan yuqori va past haroratga chidamlilik, iqtisodiy samaradorlik va uzoq muddatli xavfsizlik nuqtai nazaridan yaxshiroq ishlashni ta'minlaydi.

Natriy-ion batareyasi qo'rg'oshin-kislota akkumulyatorlaridan har tomonlama ustundir. Ekstremal haroratlarda samarali ishlash qobiliyati, yuqori energiya zichligi va xarajat afzalliklari bilan birgalikda, natriy-ion batareyasini qo'rg'oshin-kislotali akkumulyatorlar uchun mos almashtirish sifatida joylashtiradi. Natriy-ion batareyasi texnologiyaning etukligi va iqtisodiy samaradorlik oshishi bilan ustunlik qilishi kutilmoqda.

Xulosa

Energiyani saqlashning innovatsion yechimlarini izlash davom etar ekan,Natriy-ion batareyasiko'p qirrali va tejamkor variant sifatida ajralib turadi. Ularning keng harorat oralig'ida yaxshi ishlash qobiliyati, ta'sirchan tezlik imkoniyatlari va yaxshilangan xavfsizlik xususiyatlari bilan birgalikda ularni batareyalar bozorida kuchli raqib sifatida joylashtiradi. A00 toifali elektr transport vositalarini quvvatlantirish, kichik quvvat tizimlarida qo'rg'oshinli akkumulyatorlarni almashtirish yoki telekommunikatsiya tayanch stantsiyalarini qo'llab-quvvatlash, natriy-ion batareyasi amaliy va istiqbolli echimni taklif qiladi. Ommaviy ishlab chiqarish orqali davom etayotgan yutuqlar va potentsial xarajatlarni kamaytirish bilan natriy-ion texnologiyasi energiya saqlash kelajagini shakllantirishda hal qiluvchi rol o'ynaydi.