Различные аккумуляторные системы,какой химический состав наиболее перспективен

Категории

Блог

Последний блог

Какая портативная электростанция лучше всего подходит для поездок на короткие расстояния?
Каковы технические усовершенствования литиевых аккумуляторов для электромобилей с 18650 по 21700?
Какое решение для резервного аккумулятора лучше всего подходит для использования дома и на открытом воздухе?
Стоит ли переоборудовать гольф-кар на литиевую батарею?
Обновите свою поездку: преимущества быстрого зарядки литийных батарей

Теги

солнечная аккумуляторная батарея Лучшая литиевая батарея lifepo4 Производители литий-ионных аккумуляторов Замена герметичного свинцово-кислотного Поставщики герметичных свинцово-кислотных заменителей Литий-ионный аккумулятор LiFePO4 аккумуляторная батарея электромобиля аккумулятор солнечной энергии Литий-ионные аккумуляторы 18650 литий-ионные аккумуляторы

Различные аккумуляторные системы, какой химический состав наиболее перспективен

Aug 19 , 2019

Узнайте о различных аккумуляторных системах, изучите будущие тенденции и выясните, какие химические процессы являются наиболее многообещающими.

По данным The Freedonia Group, отраслевой исследовательской компании со штаб-квартирой в Кливленде, прогнозируется, что мировой спрос на первичные и вторичные батареи будет расти на 7,7 процента ежегодно, составив в 2019 году 120 миллиардов долларов США. Реальный рост приходится на вторичные (перезаряжаемые) батареи и По данным Frost & Sullivan, на долю аккумуляторных батарей приходится 76,4 процента мирового рынка, и ожидается, что в 2015 году эта цифра увеличится до 82,6 процента. Спрос обусловлен мобильными телефонами и планшетами. Предыдущие оценки переоценивали спрос на электромобили, и с тех пор цифры были скорректированы в сторону понижения.

В 2009 году первичные батареи составляли 23,6 процента мирового рынка, и компания Frost & Sullivan прогнозировала снижение на 7,4 процента к 2015 году. Неперезаряжаемые батареи используются в часах, электронных ключах, пультах дистанционного управления, игрушках, фонариках, маяках и военных устройствах. бой.

Обзор типов аккумуляторов

Аккумуляторы классифицируются по химическому составу. Наиболее распространенными являются системы на основе лития, свинца и никеля. Рисунок 1 иллюстрирует распределение этих химических веществ. Литий-ионные аккумуляторы с долей дохода в 37 процентов являются предпочтительным аккумулятором для портативных устройств и электрических силовых агрегатов. Сегодня нет других систем, которые угрожали бы его доминированию.

Рисунок 1. Доходы от аккумуляторов разного химического состава

37 % Литий-ионный
20 % Свинцово-кислотный, стартерный аккумулятор
15 % Щелочной, первичный
8 % Свинцово-кислотный, стационарный
6 % Цинк-углеродный, первичный
5 % Свинцово-кислотный, глубокого цикла
3 % Никель-металлогидридный
3 % Литий, первичный
2% Никель-кадмий
1% Другое

Свинцовая кислота зарекомендовала себя как надежный и экономичный источник энергии для массового использования. Несмотря на то, что литий-ионные аккумуляторы проникают на рынок свинцово-кислотных аккумуляторов, спрос на свинцово-кислотные аккумуляторы все еще растет. Приложения делятся на стартерные аккумуляторы для автомобилей, также известные как SLI (20%), стационарные аккумуляторы для резервного питания (8%) и аккумуляторы глубокого цикла для колесных транспортных средств (5%), таких как автомобили для гольфа, инвалидные коляски и ножничные подъемники. .

Высокая удельная энергия и длительное хранение сделали щелочь более популярной, чем старая углеродно-цинковая технология, которую Жорж Лекланше изобрел в 1868 году. Никель-металлогидрид (NiMH) продолжает играть важную роль, заменяя приложения, ранее служившие никель-кадмием ( NiCd). Однако, доля NiMH на рынке составляет 3 процента и продолжает снижаться, становится второстепенным игроком.

Новое использование аккумуляторов — это электрическая трансмиссия для личного транспорта. Стоимость аккумуляторов, долговечность и экологические проблемы определяют, насколько быстро автомобильный сектор примет эту новую силовую установку. Ископаемое топливо дешево, удобно и легкодоступно; альтернативные режимы сталкиваются с жесткой оппозицией, особенно в Северной Америке. Государственные стимулы могут быть необходимы, но такое вмешательство искажает истинную стоимость энергии, скрывает основные проблемы с ископаемым топливом и служит избранным лоббистским группам с краткосрочными решениями.

Новые рынки, которые еще больше ускоряют рост производства аккумуляторов, — это электрические велосипеды и системы хранения возобновляемой энергии, от которых выигрывают домовладельцы, предприятия и развивающиеся страны. Большие сетевые аккумуляторные батареи собирают избыточную энергию во время высокой активности и устраняют разрыв, когда входная мощность низкая или когда потребность пользователей высока.

Достижения в области аккумуляторов Развитие

аккумуляторов происходит по двум направлениям, что отражается в увеличении удельной энергии для увеличения времени автономной работы и повышении удельной мощности для требований к сильноточной нагрузке. Улучшение одной характеристики батареи не может автоматически улучшить другую, и зачастую приходится идти на компромисс. На рисунке 2 показано соотношение между удельной энергией в Втч/кг и удельной мощностью в Вт/кг.

Наиболее эффективной батареей с точки зрения удельной энергии и удельной мощности является вторичная литий-металлическая батарея (Li-metal). Ранняя версия была представлена в 1980-х годах тогдашней компанией Moli Energy, но нестабильность металлического лития на аноде привела к отзыву в 1991 году. Твердый литий имеет тенденцию образовывать металлические нити или дендриты, которые вызывают короткие замыкания. Дальнейшие попытки решить эту проблему со стороны других компаний закончились прекращением разработок.

Уникальные качества лития побуждают производителей вновь обратиться к этому мощному химическому составу. Укрощения дендритов и достижения желаемого стандарта безопасности можно добиться, смешав металлический литий с оловом и кремнием. Графен также тестируется как часть улучшенного сепаратора. Графен представляет собой тонкий слой чистого углерода толщиной в один атом, соединенный между собой в шестиугольные соты. Также были опробованы многослойные сепараторы, предотвращающие проникновение дендритов. Новые экспериментальные литий-металлические батареи достигают 300 Втч/кг, и их потенциал намного выше. Это представляет особый интерес для электромобилей.

Блог

Различные аккумуляторные системы, какой химический состав наиболее перспективен