DKSESS 100KW 오프 그리드/하이브리드 올인원 태양광 발전 시스템

에너지 저장 시스템의 배터리 비교
배터리형 에너지 저장은 화학 에너지 저장입니다.선택한 배터리 종류에 따라 납축전지, 리튬전지, 니켈수소전지, 액체흐름전지(바나듐전지), 나트륨황전지, 납탄소전지 등으로 나눌 수 있다.

1. 납축전지
납축전지에는 콜로이드와 액체(소위 일반 납축전지)가 포함됩니다.이 두 가지 유형의 배터리는 지역에 따라 사용됩니다.콜로이드 배터리는 내한성이 강하고 온도가 15°C 미만일 때 액체 배터리보다 작동 에너지 효율이 훨씬 좋으며 단열 성능이 우수합니다.

콜로이드 납산 배터리는 액체 전해질을 사용하는 일반적인 납산 배터리를 개선한 것입니다.콜로이드 전해질은 황산 전해질을 대체하는 데 사용되며 이는 안전성, 저장 용량, 방전 성능 및 수명 측면에서 일반 배터리보다 우수합니다.콜로이드 납산 배터리는 겔 전해질을 채택하고 내부에 자유 액체가 없습니다.동일한 부피에서 전해질은 용량이 크고 열용량이 크며 방열 능력이 강해 일반 배터리의 열 폭주 현상을 피할 수 있습니다.전해액 농도가 낮아 전극판의 부식이 약합니다.농도가 균일하고 전해질 층화가 없습니다.

일반 납축전지는 전극이 주로 납과 그 산화물로 구성되어 있고 전해액이 황산용액인 일종의 전지입니다.납축전지의 방전 상태에서 양극의 주성분은 이산화납이고, 음극의 주성분은 납이다.충전 상태에서 양극과 음극의 주요 성분은 황산납입니다.단일 셀 납산 배터리의 공칭 전압은 2.0V이며, 1.5V로 방전되고 2.4V로 충전될 수 있습니다.애플리케이션에서는 6개의 단일 셀 납산 배터리가 직렬로 사용되어 12V 공칭 납산 배터리는 물론 24V, 36V, 48V 등을 형성하는 경우가 많습니다.

장점은 주로 다음과 같습니다: 안전한 밀봉, 공기 방출 시스템, 간단한 유지 관리, 긴 서비스 수명, 안정적인 품질, 높은 신뢰성 및 유지 보수가 필요 없음;단점은 납 오염이 크고 에너지 밀도가 낮다는 것입니다(즉, 너무 무겁습니다).

2. 리튬 배터리
"리튬 배터리"는 리튬 금속 또는 리튬 합금을 양극재로 하고 비수 전해질 용액을 사용하는 일종의 배터리입니다.리튬 금속 배터리와 리튬 이온 배터리의 두 가지 범주로 나뉩니다.

리튬금속전지는 일반적으로 양극재로 이산화망간, 음극재로 금속리튬 또는 그 합금금속을 사용하며, 비수 전해액을 사용하는 것이 일반적이다.리튬이온전지는 일반적으로 양극재로 리튬합금 금속산화물, 음극재로 흑연, 비수전해질 등을 사용한다.리튬 이온 배터리에는 금속 리튬이 포함되어 있지 않으며 재충전이 가능합니다.우리가 에너지 저장에 사용하는 리튬 배터리는 "리튬 배터리"라고 불리는 리튬 이온 배터리입니다.

에너지 저장 시스템에 사용되는 리튬 배터리에는 주로 인산철리튬 배터리, 삼원계 리튬 배터리 및 망간산 리튬 배터리가 포함됩니다.단일 배터리는 고전압, 넓은 작동 온도 범위, 높은 비에너지 및 효율, 낮은 자체 방전율을 갖추고 있습니다.보호 및 균등화 회로를 사용하여 안전성과 수명을 향상시킬 수 있습니다.따라서 다양한 배터리의 장단점을 고려할 때 리튬 배터리는 상대적으로 성숙한 산업 체인, 안전성, 신뢰성 및 환경 친화성으로 인해 에너지 저장 발전소의 첫 번째 선택이 되었습니다.

주요 장점은 긴 서비스 수명, 높은 저장 에너지 밀도, 경량 및 강력한 적응성입니다.단점은 안전성이 낮고 폭발이 쉽고 비용이 높으며 사용 조건이 제한적이라는 점입니다.

인산철리튬
인산철리튬전지는 인산철리튬을 양극재로 사용하는 리튬이온전지를 말한다.리튬 이온 배터리의 양극 재료에는 주로 코발산 리튬, 망간산 리튬, 산화 니켈, 삼원 물질, 인산 철 리튬 등이 포함됩니다. 코발산 리튬은 대부분의 리튬 이온 배터리에서 사용되는 양극 재료입니다.

리튬 동력 배터리 소재인 인산철리튬은 최근 몇 년간 등장했습니다.중국에서 대용량 인산철리튬 전지가 개발된 것은 2005년이다.안전 성능과 수명은 다른 소재와 비교할 수 없습니다.1C 충전 및 방전 주기 수명은 2000회에 이릅니다.단일 배터리의 과충전 전압은 30V이며 타지 않으며 펑크가 터지지 않습니다.인산철리튬 양극재로 만든 대용량 리튬 이온 배터리는 전기 자동차의 빈번한 충전 및 방전 요구를 충족하기 위해 직렬로 사용하기가 더 쉽습니다.

인산철리튬은 무독성, 무공해, 안전하고 널리 공급되는 원료이며 저렴하고 수명이 길며 기타 장점이 있습니다.차세대 리튬 이온 배터리에 이상적인 양극재입니다.리튬인산철 배터리에도 단점이 있습니다.예를 들어 인산철리튬 양극재는 탬핑 밀도가 작고, 같은 용량의 인산철리튬 배터리는 코발산리튬 등 리튬이온 배터리에 비해 부피가 크기 때문에 마이크로 배터리에서는 장점이 없다.

인산철리튬은 고유의 특성으로 인해 망간산리튬 등 다른 양극재에 비해 저온 성능이 떨어진다.일반적으로 단일 셀(배터리 팩이 아닌 단일 셀이라는 점에 유의)의 경우 측정된 배터리 팩의 저온 성능이 약간 더 높을 수 있으며,

이는 방열 조건과 관련이 있음), 용량 유지율은 0 ℃에서 약 60~70%, -10 ℃에서 40~55%, -20 ℃에서 20~40%이다.이러한 저온 성능은 분명히 전원 공급 장치의 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다.현재 일부 제조업체는 전해질 시스템 개선, 양극 공식 개선, 재료 성능 개선 및 셀 구조 설계 개선을 통해 인산철리튬의 저온 성능을 개선했습니다.

삼원리튬 배터리
삼원계 폴리머 리튬 배터리는 양극 재료가 리튬 니켈 코발트 망간산염(Li(NiCoMn)O2) 삼원계 양극 재료인 리튬 배터리를 의미합니다.삼원계 복합양극재료는 니켈염, 코발트염, 망간염을 원료로 한다.삼원 폴리머 리튬 배터리의 니켈, 코발트 및 망간의 비율은 실제 필요에 따라 조정될 수 있습니다.삼원계 물질을 양극으로 사용하는 배터리는 리튬코발트 배터리에 비해 안전성이 높지만 전압이 너무 낮습니다.

주요 장점은 다음과 같습니다. 우수한 사이클 성능;단점은 활용이 제한적이라는 점이다.그러나 국내 리튬3원전지 정책 강화로 인해 리튬3원전지 개발이 둔화되는 경향이 있다.

리튬 망간 배터리
망간산리튬전지는 가장 유망한 리튬이온 양극재 중 하나이다.코발산리튬과 같은 전통적인 음극 재료와 비교할 때, 망간산 리튬은 자원이 풍부하고, 비용이 저렴하고, 오염이 없으며, 안전성이 좋고, 증식 성능이 좋은 등의 장점을 가지고 있습니다. 이는 전원 배터리에 이상적인 음극 재료입니다.그러나 열악한 사이클 성능과 전기화학적 안정성으로 인해 산업화가 크게 제한됩니다.망간산리튬은 주로 스피넬망간산리튬과 층상망간산리튬으로 구성됩니다.스피넬망간산리튬은 구조가 안정되어 있어 산업생산이 용이하다.오늘날 시장의 제품은 모두 이런 구조이다.스피넬망간산리튬은 입방정계, Fd3m 공간군에 속하며 이론 비용량은 148mAh/g입니다.3차원 터널 구조로 인해 리튬이온이 구조 붕괴 없이 스피넬 격자에서 가역적으로 탈매입될 수 있어 배율 성능과 안정성이 우수하다.

3. 니켈수소 배터리
NiMH 배터리는 성능이 좋은 배터리입니다.니켈 수소 배터리의 양극 활성 물질은 Ni(OH) 2(NiO 전극이라고 함)이고 음극 활성 물질은 수소 저장 합금이라고도 하는 금속 수소화물(수소 저장 전극이라고 함)이며 전해질은 6mol/L 수산화칼륨 용액입니다. .

니켈수소 배터리는 고전압 니켈수소 배터리와 저전압 니켈수소 배터리로 구분됩니다.

저전압 니켈수소 배터리는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. (1) 배터리 전압은 1.2~1.3V로 니켈 카드뮴 배터리와 동일합니다.(2) 니켈카드뮴전지에 비해 에너지 밀도가 1.5배 이상 높다.(3) 빠른 충전 및 방전, 우수한 저온 성능;(4) 밀봉 가능하고 강력한 과충전 및 방전 저항;(5) 수지상 결정이 생성되지 않아 배터리의 단락을 방지할 수 있습니다.(6) 안전하고 신뢰할 수 있으며 환경 오염이 없으며 메모리 효과 등이 없습니다.

고전압 니켈 수소 배터리는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. (1) 강력한 신뢰성.과방전 및 과충전 보호 기능이 뛰어나고 높은 방전 방전 속도를 견딜 수 있으며 수상돌기 형성이 없습니다.그것에는 좋은 특정한 재산이 있습니다.비중량은 60A·h/kg로 니켈카드뮴전지의 5배에 달한다.(2) 최대 수천 번에 달하는 긴 사이클 수명.(3) 완전히 밀봉되어 유지 관리가 적습니다.(4) 저온 성능이 우수하며, -10℃에서도 용량의 큰 변화가 없습니다.

NiMH 배터리의 주요 장점은 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 및 방전 속도, 가벼운 무게, 긴 수명, 환경 오염 없음입니다.단점은 메모리 효과가 약간 있고 관리 문제가 더 많으며 단일 배터리 분리막이 녹기 쉽다는 점입니다.

4. 플로우 셀
액체 흐름 배터리는 새로운 유형의 배터리입니다.액체흐름전지는 양극전해질과 음극전해질을 이용해 별도로 분리, 순환하는 고성능 배터리다.고용량, 폭넓은 적용분야(환경), 긴 사이클 수명이 특징입니다.현재 새로운 에너지 제품입니다.

액체흐름전지는 일반적으로 에너지저장 발전소의 시스템에 사용되며 스택유닛, 전해액 및 전해액 저장공급유닛, 제어 및 관리유닛 등으로 구성된다. 코어는 스택과(스택은 산화환원반응을 위한 수십 개의 셀)과 특정 요구사항에 따라 충전 및 방전을 위한 단일 셀이 직렬로 구성되어 있으며, 그 구조는 연료전지 스택과 유사합니다.

바나듐 흐름 배터리는 새로운 유형의 전력 저장 및 에너지 저장 장비입니다.이는 태양광 및 풍력 발전 프로세스를 위한 지원 에너지 저장 장치로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 전력망의 피크 감소에도 사용될 수 있어 전력망의 안정성을 향상하고 전력망의 보안을 보장할 수 있습니다.주요 장점은 유연한 레이아웃, 긴 사이클 수명, 빠른 응답 시간, 유해한 방출 없음입니다.단점은 에너지 밀도가 크게 다르다는 것입니다.

5. 나트륨 유황 배터리
나트륨 유황 배터리는 양극, 음극, 전해질, 다이어프램 및 쉘로 구성됩니다.나트륨황전지는 일반 이차전지(납축전지, 니켈카드뮴전지 등)와 달리 용융전극과 고체전해질로 구성된다.음극의 활성물질은 용융금속나트륨이고, 양극의 활성물질은 액체황과 용융폴리황화나트륨이다.금속 나트륨을 음극으로, 황을 양극으로, 세라믹 튜브를 전해액 분리막으로 사용하는 이차전지입니다.특정 작업 수준에서 나트륨 이온은 전해질 막을 통해 황과 가역적으로 반응하여 에너지 방출 및 저장을 형성할 수 있습니다.

새로운 유형의 화학 동력원으로서 이러한 종류의 배터리는 출시 이후 크게 발전했습니다.나트륨 유황 배터리는 크기가 작고 용량이 크며 수명이 길고 효율이 높습니다.피크 셰이빙 및 밸리 필링, 비상 전원 공급 장치, 풍력 발전 등 전기 에너지 저장 장치에 널리 사용됩니다.

주요 장점은 다음과 같습니다. 1) 비에너지(즉, 배터리의 단위 질량 또는 단위 부피당 유효 전기 에너지)가 더 높습니다.이론적인 비에너지는 760Wh/Kg으로 실제로는 납축전지의 3~4배인 150Wh/Kg를 초과했다.2) 동시에 대전류, 고전력으로 방전이 가능하다.방전 전류 밀도는 일반적으로 200-300mA/cm2에 도달할 수 있으며 순간적으로 고유 에너지의 3배를 방출할 수 있습니다.3) 충방전 효율이 높다.

나트륨황 배터리에도 단점이 있다.작동 온도는 300~350℃이므로 작동 중에 배터리를 가열하고 따뜻하게 유지해야 합니다.그러나 이 문제는 고성능 진공 단열 기술을 이용하면 효과적으로 해결할 수 있습니다.

6. 납탄소전지
납탄소전지는 일종의 용량성 납축전지로, 전통적인 납축전지에서 발전한 기술이다.배터리의 음극에 활성탄을 추가하면 납축전지의 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다.

납탄소 배터리는 납산 배터리와 슈퍼 커패시터를 결합한 새로운 유형의 슈퍼 배터리입니다. 슈퍼 커패시터의 순간적인 대용량 충전 장점을 발휘할 뿐만 아니라 비에너지도 활용합니다. 납축전지의 장점은 매우 우수하며 충방전 성능이 매우 좋습니다. 90분 만에 완전 충전이 가능합니다. (납축전지를 이런 방식으로 충방전하면 수명은 30회 미만입니다.)또한, 카본(그래핀) 첨가로 음극의 황산화 현상을 방지해 기존 배터리 불량 요인을 개선하고 배터리 수명을 연장시킨다.

납탄소 배터리는 비대칭 슈퍼커패시터와 납축전지를 내부 병렬 연결 형태로 혼합한 배터리다.납탄소전지는 납축전지와 슈퍼커패시터 기술을 결합한 신형 슈퍼배터리다.용량 특성과 배터리 특성을 모두 갖춘 이중 기능 에너지 저장 배터리입니다.따라서 대용량으로 슈퍼커패시터 순간전원 충전의 장점을 최대한 살렸을 뿐만 아니라, 1시간 만에 완충이 가능한 납축전지의 에너지 장점도 최대한 살렸다.충전 및 방전 성능이 좋습니다.납 탄소 기술을 사용하기 때문에 납 탄소 배터리의 성능은 기존 납축 ​​배터리보다 훨씬 우수하며 하이브리드 전기 자동차, 전기 자전거 및 기타 분야와 같은 신 에너지 차량에 사용할 수 있습니다.풍력발전, 에너지저장 등 신에너지저장 분야에도 활용될 수 있다.