다양한 유형의 배터리는 에너지 저장에 적용할 때 다양한 효과를 나타냅니다.. 세계는 태양광, 풍력 등 재생에너지에 점점 더 의존하고 있다., 안정적인 에너지 저장에 대한 수요도 증가하고 있습니다.. 그러므로, 배터리의 종류는 끊임없이 발명되고 그에 따라 확장되고 있습니다..
에너지 피크 기간에 생성된 에너지를 피크 수요 기간이나 재생 가능 에너지를 사용할 수 없을 때 사용하기 위해 저장합니다.. 에너지를 저장하는 방법은 전기에너지를 직류로 저장하는 것 (DC) 에너지 저장 배터리를 통해, 교류로 변환해야 하는 것 (교류) 저장장치나 태양광 인버터를 통해 사람이 사용할 수 있도록.
그러므로, 최근 몇 년 동안, 배터리 산업은 상당한 발전을 이루었습니다, 더욱 발전된 기술과 보다 경제적인 가격으로.
많은 사람들이 통합 에너지 솔루션을 선호합니다., GycxSolar의 태양 에너지 저장 장치와 같은, 사용하기 쉽고 성능도 더 좋기 때문에.
이 기사에서는, 에너지 저장 시스템에 가장 적합한 배터리 유형을 조사하고 에너지 저장 배터리를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 요소를 살펴보겠습니다..
목차
에너지 저장이란 무엇입니까??
에너지 저장은 필요에 따라 지속적으로 사용할 수 있도록 특정 장치나 시스템에 에너지를 저장하는 프로세스입니다.. 넓은 의미에서는, 에너지 저장이란 에너지를 한 형태로 저장하거나 매체나 장치를 통해 다른 형태로 변환하는 것을 의미합니다., 이후 향후 응용 요구에 따라 장비를 통해 출시됩니다..
좁게 정의된 에너지 저장은 발전으로 생성된 전기 에너지를 저장하고 필요할 때 방출하기 위해 화학적 또는 물리적 방법을 사용하는 일련의 기술 및 조치를 의미합니다..
에너지 저장은 인간이 에너지를 절약하고 수요가 증가하거나 에너지가 중단될 때 이를 사용하는 데 도움이 됩니다.. 그러므로, 에너지 저장장치는 항상 소비자의 수요와 공급의 균형을 유지합니다., 불안정한 전기, 비용 상승 등의 문제를 방지합니다..
에너지 저장 과정에는 다양한 형태의 에너지 전환이 포함되기 때문입니다., 에너지 저장은 태양 에너지를 저장하는 데 도움이 될 수 있습니다, 바람, 및 기타 재생 가능 에너지 원, 에너지 저장 장치의 운영이 점점 더 중요해지고 있습니다..
다양한 유형의 에너지 저장 장치는 무엇입니까?
첨부된 다이어그램에서, 다양한 종류의 에너지 저장 장치가 있음을 알 수 있습니다.. 확장성을 평가하여 에너지 저장 유형 선택을 종합적으로 고려할 수 있습니다., 충전 및 방전 주기 기간, 보관 비용, 환경친화성, 그리고 다른 측면. 시장에는 몇 가지 일반적인 유형의 에너지 저장 장치가 있습니다..
기계적 에너지 저장
열 에너지를 사용하는 것과 관련이 있습니다., 풍력 에너지, 수력 에너지, 그리고 일부 재생 가능 에너지원. 널리 사용되는 기계 시스템에는 펌핑식 저장 장치가 포함됩니다., 플라이휠 에너지 저장 압축, 공기 에너지 저장.
전기화학적 저장
전기화학적 에너지 저장에는 다양한 유형의 배터리 에너지 저장 시스템이 포함됩니다.. 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.. 가장 일반적인 두 가지 유형은 충전식 배터리와 흐름 배터리입니다.. 다양한 유형의 배터리에는 고유한 특성이 있습니다., 이 기사에서는 주로 충전식 배터리에 대해 설명합니다..
비교 9 에너지 저장 배터리의 종류
다음, 당신은 장점과 단점을 볼 수 있습니다 9 에너지 저장 분야의 배터리 유형. 그들은 배터리의 큰 형입니다 – 납산 배터리, 시장에서 인기 있는 주류 – 리튬 이온 배터리, 대중적인 연구 개발 목표 – 나트륨 이온 배터리, 리튬 폴리머 원소의 눈길을 끄는 새로운 별 – 리튬황 배터리, 니켈 수소 배터리, 슈퍼커패시터, 연료전지, 흐름 배터리, 그리고 리튬 코발트 산화물 배터리 (LCO) 리튬 코발트 산화물 배터리에.
① 납축전지
납축전지는 가장 오래된 배터리 중 하나입니다., 가장 성숙한, 널리 사용되는 충전식 배터리 유형, 수십 년 동안 에너지 저장 장치로 사용되어 온.
납축전지는 차량용 배터리로 가장 많이 사용되는 배터리이기 때문에 여러분에게 친숙할 수도 있습니다..
납축전지 일반적으로 무겁고 수명이 짧습니다.. 일일 충방전 동작을 기준으로 계산, 일반적인 주기 수명은 3년 미만입니다.. 하지만 가격은 가장 저렴해요.
납축전지는 포괄적인 재활용 시스템을 갖추고 있으며 재활용 과정에서 가장 성숙한 유형의 배터리이기도 합니다.. 에너지저장협회에 따르면, 재료 재활용률이 초과되었습니다. 90%, 일반 납 배터리는 이상으로 만들어집니다. 80% 재활용 재료, 어느 정도 환경친화적이기도 하고. 또한 납축 배터리는 활성 성분이 가연성이 아니기 때문에 다른 화학 배터리보다 안전합니다..
이점:
- 원자재를 쉽게 구할 수 있다
- 가격과 비용이 상대적으로 저렴합니다.
- 성숙하고 완전한 기술
- 좋은 온도 성능, 환경에서 일할 수 있습니다. -40 ℃ -60 ℃.
- 플로트 충전에 적합, 메모리 효과 없음.
- 폐 배터리는 재활용이 쉽고 환경 보호에 도움이 됩니다..
단점:
- 낮은 에너지 밀도 (에너지 밀도), 일반적으로 사이 30-40 Wh/kg.
- 짧은 사이클 수명 (300 에게 500 사이클)
- 상대적으로 낮은 효율성 (79-85%)
- 열악한 고온 성능
- 이러한 유형의 배터리 제조 공정은 환경 오염 가능성이 높으며 3개의 폐기물 처리 장비를 갖추어야 합니다..
적합한 용도:
- 오프 그리드 에너지 저장 시스템
- 백업 전원 시스템
- 낮은 전력/에너지 밀도가 필요한 애플리케이션
② 리튬이온 배터리
배터리 시장의 빅 브라더 납축전지를 이해한 후, 현재 주류 시장을 살펴 보겠습니다. – 리튬 이온 배터리.
중에서 9 배터리의 종류, 리튬 배터리가 시장을 장악하다, 회계 92% 전기화학적 에너지 저장 장치의 전 세계 설치 용량 및 90% 글로벌 그리드 배터리 스토리지 시장의.
리튬 배터리 기술은 현재 가장 중요하고 일반적으로 사용되는 전기화학 에너지 저장 기술입니다., 에너지 저장 및 휴대폰과 같은 전자 소비자 제품의 주요 시장 응용 분야, 노트북, 그리고 신에너지 전기차. 미국 에너지부의 에너지 저장 기술 및 비용 특성 보고서에 따르면, 4시간 에너지 저장 시스템용, 비용을 고려하여, 성능, 달력과 주기 생활, 기술 성숙도도 그렇고, 리튬 이온 배터리 최선의 선택이다.
에너지 저장에 사용되는 리튬 이온 배터리의 주요 유형은 다음과 같습니다.:
인산철리튬 (LFP)
높은 안전성으로 인해 고정식 에너지 저장 장치에 가장 적합한 선택으로 간주됩니다., 긴 수명, 그리고 저렴한 비용.
LFP 배터리는 열폭주에 덜 취약합니다..
리튬 니켈 망간 코발트 산화물 (NMC)
LFP보다 높은 에너지 밀도 제공, 그러나 비용은 더 높고 열 안정성은 약간 낮습니다..
티탄산리튬 (LTO)
출력밀도와 사이클 수명이 우수합니다. (~ 위에 10000 사이클), 낮은 에너지 밀도, 빈번한 충전/방전이 필요한 애플리케이션에 적합합니다..
이점:
- 가볍고 빠른 충전 속도
- 긴 사이클 수명 (2000-5000 사이클)
- 높은 에너지 밀도 및 전력 밀도: 인산철리튬 배터리의 에너지 밀도는 210Wh/kg에 달할 수 있습니다., 삼원리튬전지의 에너지 밀도가 300Wh/kg을 초과했습니다.
- 높은 에너지 변환 효율, 까지 80-90%
- 빠른 응답 시간 (초에서 초로), 메모리 효과 없음
- 자체 방전율이 상대적으로 낮습니다.: 완전히 충전된 리튬 이온의 자체 방전율은 약 3% 한 달 정도 실온에 보관한 후, 이는 에 비해 훨씬 낮습니다. 25-30% Ni Cd와 30-35% MH의
- 인체에 유해한 중금속 성분이 전혀 포함되어 있지 않습니다., 녹색과 환경 친화적인
단점:
- 비용은 납산 배터리 및 기타 배터리보다 높습니다.
- 안전 문제 (열 폭주 위험)
- 열악한 고온 성능
- 재활용 난이도가 높다, 재활용 과정도 복잡하고
- 보유량이 제한되어 있습니다., 지각의 리튬 자원 함량은 0.0065%. 현재의 리튬 자원으로는 미래 전기화학적 에너지 저장 산업의 활발한 발전을 뒷받침할 수 없습니다..
적합한 용도:
- 전기 자동차
- 에너지 저장 (특히 주거용/상업용 태양 에너지 저장)
- 그리드 규모 에너지 저장
③ 나트륨 이온 배터리
앞서 언급 한 바와 같이, 리튬 배터리가 현재 시장의 주류이지만, 지구상의 리튬 자원 매장량은 제한되어 있습니다.
에 도입된 이후 1991, 리튬 배터리는 에너지 저장 분야를 지배했습니다.. 하지만, 이 광물에 대한 수요로 인해 리튬 공급이 부족해졌습니다., 결과적으로 가격 인상 및 지연이 발생합니다., 눈에 띄게 된 것.
최근에는, 다양한 산업계에서는 에너지 저장 시스템을 제조하기 위해 리튬 대체 원료를 탐색해 왔습니다.. 가장 실현 가능한 배터리 유형 중 하나는 다음과 같습니다. 나트륨 이온 배터리: 이 광물은 상대적으로 풍부하고 가격이 저렴하여 재생 에너지 저장 분야의 차세대 혁명이 되었습니다..
나트륨은 자연계에 매우 풍부한 은의 연질 알칼리 금속입니다.. 나트륨 이온 배터리는 나트륨 이온을 사용하는 충전용 배터리입니다. (Na+) 충전을 위해.
나트륨 이온 배터리의 작동 원리는 리튬 이온 배터리의 작동 원리와 유사합니다., 화학적 성질은 모두 알칼리성입니다. 이는 이러한 유형의 배터리에 많은 전기화학 반응이 적용될 수 있음을 의미합니다., 아니면 적어도 고려.
과거에 20 연령, 53% 나트륨 이온 배터리 분야의 특허 연구 활동이 중국에서 수행되었습니다., 그 뒤를 일본 (16%) 그리고 미국 (13%). 현재 이 기술에서 가장 중요한 역할을 하고 있는 기업은 중국 기업 CATL이다..
Bloomberg New Energy Finance에 따르면, ~에 의해 2030, 나트륨 이온 배터리가 차지할 수 있습니다. 23% 고정 에너지 저장 시장의, 이상에 해당 50 시장 수익의 GWh.
이점:
- 높은 에너지 밀도: 나트륨 에너지 저장 배터리의 에너지 밀도는 200Wh/kg에 도달할 수 있습니다.
- 긴 수명, 수천 번 이상의 사이클 수명을 가지고 있습니다.
- 풍부한 원료: 에너지 저장용 나트륨 배터리는 나트륨 이온을 사용합니다., 지구상에 널리 존재하는 원소들.
- 저렴한 비용, 리튬 등 희소금속에 비해, 에너지 저장 나트륨 배터리의 물질 자원이 더 풍부하고 생산적입니다., 그래서 나트륨 가격이 상대적으로 저렴해요., 이는 배터리의 전체 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.
- 나트륨 이온에는 환경을 오염시키는 중금속이 포함되어 있지 않으며 환경에 미치는 영향이 상대적으로 적습니다.
단점:
- 더 커진 배터리 용량: 나트륨 이온의 크기가 크기 때문에, 더 많은 이온을 수용하려면 더 큰 전극 표면적이 필요합니다., 특정 공간 요구 사항에 따라 더 많은 양의 나트륨 에너지 저장 배터리가 생성됩니다..
- 안정성은 보통: 특히 고온, 고압 등 복잡한 환경에서, 나트륨 이온은 불안정한 반응을 일으키기 쉽습니다., 배터리 연소, 폭발 등 안전 문제를 일으킬 수 있는, 이를 해결하기 위해서는 추가적인 연구와 개발이 필요합니다..
- 제한된 상업적 응용: 나트륨 에너지 저장 배터리의 상업적 적용은 상대적으로 제한적입니다., 현재 대규모 에너지 저장 시스템 및 특정 시나리오의 특정 에너지 저장 요구에 주로 사용됩니다., 태양광, 풍력 에너지 저장과 같은.
④ 니켈수소전지
이점:
- 중량에너지밀도는 65Wh/kg, 체적 에너지 밀도가 200Wh/L 증가했습니다..
- 높은 전력 밀도, 충전 및 방전 활동 중에 더 큰 전류를 수용할 수 있음
- 우수한 저온 방전 성능
- 높은 사이클 수명
- 환경 친화적이고 무공해
단점:
- 정상 작동 온도 범위 -15-40 ℃, 열악한 고온 성능
- 높은 자체 방전율
- 낮은 작동 전압, 작동 전압 범위 1.0-1.4V
- 니켈 수소 배터리 가격은 납산 배터리보다 비쌉니다., 하지만 성능은 리튬이온 배터리보다 떨어진다.
- 그러므로, 에너지 저장용 배터리의 일종으로, 그것은 권장되지 않습니다.
⑤ 슈퍼커패시터
슈퍼커패시터, 슈퍼커패시터 또는 이중층 커패시터라고도 함, 업계 전문가들의 주목을 받고 있는 에너지 저장 시스템입니다.. 정전기 전하를 통해 에너지 저장.
배터리에 비해, 슈퍼커패시터는 전력이 더 높고 더 짧은 시간에 충전 및 방전할 수 있습니다.. 배터리에 비해, 그들의 비에너지는 상대적으로 낮다. 그러므로, 슈퍼커패시터의 가장 효과적인 사용은 에너지 공급을 위해 매우 짧은 전력 서지를 제공하는 것입니다.. 이러한 관점에서, 슈퍼커패시터 현재 주류 에너지 저장에는 적합하지 않습니다..
이점:
- 높은 전력 밀도
- 짧은 충전 시간
단점:
- 낮은 에너지 밀도, 오직 1-10 Wh/kg
- 배터리 수명이 너무 짧습니다.
참조용 슈퍼커패시터 및 일반 에너지 저장 배터리에 대한 데이터시트는 다음과 같습니다..
⑥ 연료전지
여러 유형이 있습니다 연료전지, 그리고 그 독창성은 잠재적인 응용의 다양한 가능성에 있습니다, 각 유형마다 약간씩 다르게 작동합니다.. 수소를 연료로 사용하는 경우, 제품은 전기입니다, 물, 그리고 열, 깨끗하고 효율적인 전기를 생산하는 데 사용할 수 있는.
연료전지의 작동 원리는 배터리의 작동 원리와 유사합니다., 하지만 전력을 고갈시키거나 충전이 필요하지 않습니다.. 연료가 공급되는 한, 그들은 전기와 열을 생산할 것입니다.
이점:
- 에너지보다 높음
- 높은 개인 용량
- 높은 전력 밀도
- 환경 친화적이고 무공해
단점:
- 시스템이 복잡하고 기술 성숙도가 낮음
- 공기 중 이산화황에 대한 높은 요구 사항
- 에너지 저장 배터리로 다른 연료를 사용하는 경우 품질이나 우수성을 판단하기가 어렵습니다., 서비스 수명이 다양하기 때문에
⑦ 플로우 배터리
플로우 배터리 대규모 에너지 저장 응용 분야에서 점점 인기를 얻고 있는 비교적 새로운 배터리 기술입니다..
전해질이 하나 이상의 저장 탱크에서 전기화학 전지를 통해 흘러가는 2차 전지입니다., 배터리 팩에서 펌핑되는 액체 전해질을 통해 에너지를 저장하고 방출합니다..
동시에, 탱크에 저장되는 전해액의 양을 늘려 저장 용량을 늘릴 수 있습니다..
에너지 수준과 전력 수준의 분리는 플로우 배터리 시스템의 중요한 성능 특성입니다..
주요 유형은 다음과 같습니다.:
바나듐 흐름 배터리 (VRFB)
성능저하 없이 장기간 완전방전 가능.
전력망의 대규모 저장에 적합, 하지만 가격이 비싸다.
브롬화 아연 흐름 배터리
에너지 밀도가 높고 비용과 수명 측면에서 전망이 넓습니다..
하지만, 자재 가용성에는 여전히 개선의 여지가 있습니다., 기술, 제조 성숙도.
이점:
- 안전하고 믿을 수 있는 성능 (불연성 전해질)
- 깊은 방전 기능
- 높은 충전 방전율을 가지고 있습니다.
- 리튬 이온 배터리 수명: 최대 사이클 수명 30 연령
- 빠른 응답 시간: 충전과 방전 사이의 빠른 전환, 오직 0.02 초;
단점:
- 낮은 전력 밀도
- 큰 설치 공간 (전해질 저장 탱크)
- 더 높은 유지 보수 요구 사항
- 양극 및 음극 전해질의 교차 오염
- 일부는 고가의 이온교환막이 필요함
- 두 솔루션은 더 큰 부피와 더 낮은 비에너지를 갖습니다.
- 낮은 에너지 변환 효율 (65-70%)
적합한 용도:
장기 대규모 에너지 저장
장기간 지속적으로 낮은 전력 소비가 필요한 애플리케이션
⑧ 리튬황 배터리
리튬황 배터리 리튬을 양극으로, 황을 음극으로 사용하는 이차전지입니다.. 리튬 배터리에 속합니다., 하지만 나트륨 이온처럼, 유황은 지구상에도 풍부하게 매장되어 있으며 고유한 고품질 특성을 가지고 있습니다..
좀 더 포괄적이고 자세한 소개가 있습니다. 리튬황 배터리와 비교. 리튬 이온 배터리 – 선택 방법 이 기사에서.
이점:
- 높은 에너지 밀도, 이론적 에너지 밀도는 도달할 수 있습니다 2600 Wh/kg;
- 저렴한 비용
- 낮은 에너지 소비
단점：
- 고체 반응 생성물은 전해질과 공기 사이의 접촉을 차단할 수 있습니다, 반응 과정에 영향을 미치는
- 기술적인 난이도가 높다, 상용화 구현은 아직 연구 중입니다..
⑩ 리튬코발트산화물전지(LCO, LiCoO2)
리튬 코발트 산화물 배터리도 리튬 배터리입니다. , ~에 6 선택할 수 있는 리튬 이온 배터리의 화학적 유형 리튬 코발트 산화물 배터리에 대한 자세한 정보가 있습니다 (LCO, LiCoO2) 기사에 소개되었습니다.
이점:
- 높은 비에너지 (에너지 밀도)
- 소형 휴대용 전자기기에 적합
단점:
- 수명이 긴 리튬 배터리는 아닙니다.: 일반적으로 수명은 500-1000 사이클
- 코발트 가격이 상당히 비싸서 가성비가 좋지 않습니다..
- 낮은 열 안정성 및 잠재적인 안전 위험.
- 특정 전력 제한: 낮은 비전력은 리튬 코발트 산화물 배터리의 성능을 제한합니다..
현재 시장 데이터를 기반으로, LCO는 특별히 인기 있는 배터리 유형이 아닙니다..
에너지 저장 배터리의 고려되는 유형 중 하나로 이를 선택하는 것은 다음과 같은 연구 때문입니다. 란탄족 계약 건물 더 나은 고전압 LiCoO2 배터리.
란탄족 원소는 자연에서도 매우 드물다, 그러나 오래 지속되는 배터리에 대한 기여는 무시하기 어렵습니다..
리튬 폴리머 배터리의 화학 반응으로 리튬 원소의 부족을 보완할 수 있습니다., 다양한 요소의 반응으로 생산되는 다양한 유형의 배터리도 시장에 더 많은 선택권과 활력을 제공합니다..
주류 시장에 집중하는 것 외에도, 향후 배터리 산업 발전에도 주목해야. 리튬 란타늄 코발트 산화물 배터리도 주목할만한 배터리 유형이라고 할 수 있습니다..
요약
보시다시피, 에너지 저장을 위한 최적의 배터리 선택은 특정 전력과 같은 기본 사용 요구 사항을 고려합니다., 에너지 밀도, 비용, 안전, 그리고 주기 생활.
리튬이온 배터리는 성능은 좋지만 가격이 비싸다., 납산 배터리는 가격이 저렴하지만 포괄적인 강점이 현재 에너지 저장 시장 수요를 완전히 충족시키지 못합니다..
나트륨이온전지와 LCO 란탄족 리튬폴리머 전지 개발도 미래 유망.
GycxSolar는 납산 배터리, 리튬 배터리 등 시장에서 인기 있는 제품을 보유하고 있습니다.. 환영합니다 부담없이 문의주세요.
