सूखा माल नौ प्रकार की ऊर्जा भंडारण बैटरी विश्लेषण और कमियों का सारांश
By hoppt
ऊर्जा भंडारण का तात्पर्य मुख्य रूप से विद्युत ऊर्जा के भंडारण से है। तेल भंडारों में ऊर्जा भंडारण एक और शब्द है, जो तेल और गैस को संग्रहित करने की पूल की क्षमता को दर्शाता है। ऊर्जा भंडारण स्वयं एक उभरती हुई तकनीक नहीं है, लेकिन औद्योगिक दृष्टिकोण से, यह अभी उभरी है और अपनी प्रारंभिक अवस्था में है।
अब तक, चीन उस स्तर तक नहीं पहुंच पाया है कि संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान ऊर्जा भंडारण को एक स्वतंत्र उद्योग के रूप में मानते हैं और विशेष समर्थन नीतियां जारी करते हैं। विशेषकर ऊर्जा भंडारण के लिए भुगतान तंत्र के अभाव में, ऊर्जा भंडारण उद्योग का व्यावसायीकरण मॉडल अभी तक आकार नहीं ले पाया है।
लीड-एसिड बैटरियों का उपयोग उच्च-शक्ति बैटरी ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों में किया जाता है, मुख्य रूप से आपातकालीन बिजली आपूर्ति, बैटरी वाहनों और बिजली संयंत्र अधिशेष ऊर्जा भंडारण के लिए। यह कम-शक्ति वाले अवसरों पर रिचार्जेबल सूखी बैटरी का भी उपयोग कर सकता है, जैसे निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी, लिथियम-आयन बैटरी इत्यादि। यह लेख नौ प्रकार की बैटरी ऊर्जा भंडारण के फायदे और नुकसान को समझने के लिए संपादक का अनुसरण करता है।
- लेड एसिड बैटरी
मुख्य लाभ:
- कच्चा माल आसानी से उपलब्ध है, और कीमत अपेक्षाकृत कम है;
- अच्छा उच्च दर निर्वहन प्रदर्शन;
- अच्छा तापमान प्रदर्शन, -40 ~ +60 ℃ के वातावरण में काम कर सकता है;
- फ्लोटिंग चार्जिंग, लंबी सेवा जीवन और कोई मेमोरी प्रभाव नहीं के लिए उपयुक्त;
- प्रयुक्त बैटरियों को रीसायकल करना आसान है, जो पर्यावरण की सुरक्षा के लिए अनुकूल हैं।
मुख्य नुकसान:
- कम विशिष्ट ऊर्जा, आम तौर पर 30-40Wh/kg;
- सेवा जीवन Cd/Ni बैटरियों जितना अच्छा नहीं है;
- विनिर्माण प्रक्रिया पर्यावरण को प्रदूषित करना आसान है और इसमें तीन अपशिष्ट उपचार उपकरण होने चाहिए।
- नी-एमएच बैटरी
मुख्य लाभ:
- लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में, ऊर्जा घनत्व में काफी सुधार हुआ है, वजन ऊर्जा घनत्व 65Wh/kg है, और वॉल्यूम ऊर्जा घनत्व 200Wh/L बढ़ गया है;
- उच्च शक्ति घनत्व, बड़े करंट के साथ चार्ज और डिस्चार्ज कर सकता है;
- अच्छी निम्न-तापमान निर्वहन विशेषताएँ;
- चक्र जीवन (1000 बार तक);
- पर्यावरण संरक्षण और कोई प्रदूषण नहीं;
- यह तकनीक लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में अधिक परिपक्व है।
मुख्य नुकसान:
- सामान्य कामकाजी तापमान सीमा -15 ~ 40 ℃ है, और उच्च तापमान का प्रदर्शन खराब है;
- कार्यशील वोल्टेज कम है, कार्यशील वोल्टेज सीमा 1.0~1.4V है;
- कीमत लेड-एसिड बैटरी और निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी से अधिक है, लेकिन प्रदर्शन लिथियम-आयन बैटरी से भी बदतर है।
- लिथियम आयन बैटरी
मुख्य लाभ:
- उच्च विशिष्ट ऊर्जा;
- उच्च वोल्टेज मंच;
- अच्छा चक्र प्रदर्शन;
- कोई स्मृति प्रभाव नहीं;
- पर्यावरण संरक्षण, कोई प्रदूषण नहीं; यह वर्तमान में सर्वोत्तम संभावित इलेक्ट्रिक वाहन पावर बैटरियों में से एक है।
- सुपरकैपेसिटर
मुख्य लाभ:
- उच्च शक्ति घनत्व;
- कम चार्जिंग समय.
मुख्य नुकसान:
ऊर्जा घनत्व कम है, केवल 1-10Wh/kg, और सुपरकैपेसिटर की क्रूज़िंग रेंज इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए मुख्यधारा की बिजली आपूर्ति के रूप में उपयोग करने के लिए बहुत कम है।
बैटरी ऊर्जा भंडारण के फायदे और नुकसान (नौ प्रकार की ऊर्जा भंडारण बैटरी विश्लेषण)
- ईधन कोशिकाएं
मुख्य लाभ:
- उच्च विशिष्ट ऊर्जा और लंबी ड्राइविंग माइलेज;
- उच्च शक्ति घनत्व, बड़े करंट के साथ चार्ज और डिस्चार्ज कर सकता है;
- पर्यावरण संरक्षण, कोई प्रदूषण नहीं.
मुख्य नुकसान:
- प्रणाली जटिल है, और प्रौद्योगिकी परिपक्वता खराब है;
- हाइड्रोजन आपूर्ति प्रणाली का निर्माण धीमा है;
- हवा में सल्फर डाइऑक्साइड की उच्च आवश्यकताएं हैं। घरेलू गंभीर वायु प्रदूषण के कारण, घरेलू ईंधन सेल वाहनों का जीवनकाल छोटा होता है।
- सोडियम-सल्फर बैटरी
लाभ:
- उच्च विशिष्ट ऊर्जा (सैद्धांतिक 760wh/किग्रा; वास्तविक 390wh/किग्रा);
- उच्च शक्ति (डिस्चार्ज वर्तमान घनत्व 200 ~ 300mA/cm2 तक पहुंच सकता है);
- तेज़ चार्जिंग गति (पूरा 30 मिनट);
- लंबा जीवन (15 वर्ष; या 2500 से 4500 बार);
- कोई प्रदूषण नहीं, पुनर्चक्रण योग्य (Na, S पुनर्प्राप्ति दर लगभग 100% है); 6. कोई स्व-निर्वहन घटना नहीं, उच्च ऊर्जा रूपांतरण दर;
अपर्याप्त:
- काम करने का तापमान अधिक है, ऑपरेटिंग तापमान 300 और 350 डिग्री के बीच है, और काम करते समय बैटरी को एक निश्चित मात्रा में हीटिंग और गर्मी संरक्षण की आवश्यकता होती है, और स्टार्टअप धीमा होता है;
- कीमत अधिक है, 10,000 युआन प्रति डिग्री;
- ख़राब सुरक्षा.
सात, प्रवाह बैटरी (वैनेडियम बैटरी)
लाभ:
- सुरक्षित और गहरा निर्वहन;
- बड़े पैमाने पर, असीमित भंडारण टैंक आकार;
- एक महत्वपूर्ण चार्ज और डिस्चार्ज दर है;
- लंबा जीवन और उच्च विश्वसनीयता;
- कोई उत्सर्जन नहीं, कम शोर;
- तेज़ चार्जिंग और डिस्चार्जिंग स्विचिंग, केवल 0.02 सेकंड;
- साइट का चयन भौगोलिक प्रतिबंधों के अधीन नहीं है।
कमी:
- सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोलाइट्स का क्रॉस-संदूषण;
- कुछ लोग महंगी आयन-एक्सचेंज झिल्लियों का उपयोग करते हैं;
- दोनों समाधानों में भारी मात्रा और कम विशिष्ट ऊर्जा है;
- ऊर्जा रूपांतरण दक्षता अधिक नहीं है।
- लिथियम-एयर बैटरी
घातक दोष:
ठोस प्रतिक्रिया उत्पाद, लिथियम ऑक्साइड (Li2O), सकारात्मक इलेक्ट्रोड पर जमा हो जाता है, जिससे इलेक्ट्रोलाइट और हवा के बीच संपर्क अवरुद्ध हो जाता है, जिससे डिस्चार्ज रुक जाता है। वैज्ञानिकों का मानना है कि लिथियम-एयर बैटरियों का प्रदर्शन लिथियम-आयन बैटरियों से दस गुना अधिक है और ये गैसोलीन के समान ऊर्जा प्रदान करती हैं। लिथियम-एयर बैटरियां हवा से ऑक्सीजन चार्ज करती हैं ताकि बैटरियां छोटी और हल्की हो सकें। दुनिया भर में कई प्रयोगशालाएँ इस तकनीक पर शोध कर रही हैं, लेकिन अगर कोई सफलता नहीं मिली तो व्यावसायीकरण हासिल करने में दस साल लग सकते हैं।
- लिथियम-सल्फर बैटरी
(लिथियम-सल्फर बैटरियां एक आशाजनक उच्च क्षमता वाली ऊर्जा भंडारण प्रणाली हैं)
लाभ:
- उच्च ऊर्जा घनत्व, सैद्धांतिक ऊर्जा घनत्व 2600Wh/kg तक पहुंच सकता है;
- कच्चे माल की कम लागत;
- कम ऊर्जा खपत;
- कम विषाक्तता।
हालाँकि लिथियम-सल्फर बैटरी अनुसंधान दशकों से चला आ रहा है और पिछले दस वर्षों में कई उपलब्धियाँ हासिल की गई हैं, व्यावहारिक अनुप्रयोग से अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना बाकी है।
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