In de afgelopen jaren, Er is een groeiende vraag naar oplossingen voor energieopslag die hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie ondersteunen. Gestapelde energieopslagbatterijen zijn een veelbelovende technologie gebleken om aan deze vraag te voldoen.
Met gestapelde batterijsystemen kunnen meerdere batterijen meerdere elektrische apparaten tegelijkertijd van stroom voorzien. Deze batterijen zijn een geavanceerde energietechnologie die parallel of in serie kan worden aangesloten om de capaciteit of spanning te verhogen. Dit artikel geeft u een uitgebreid inzicht in stapelbare lithiumbatterijen, zodat je een nieuw inzicht krijgt!
De basisprincipes van lithiumbatterijen
Hoe een lithiumbatterij werkt
Het werkingsprincipe van lithium batterijen betreft voornamelijk het proces van ladingoverdracht. In lithium-ionbatterijen, er zijn twee processen betrokken: opladen en ontladen:
Oplaadproces: Wanneer een lithiumbatterij wordt opgeladen, het positieve uiteinde van de batterij produceert lithiumionen, die vervolgens door de elektrolyt naar de negatieve kant van de batterij gaan. De negatieve elektrode bestaat gewoonlijk uit een gelaagd koolstofmateriaal met veel microporiën, en deze lithiumionen die de negatieve elektrode bereiken, zijn ingebed in de microporiën van de koolstoflaag.
Ontladingsproces: Wanneer de batterij leeg is, de lithiumionen in de negatieve elektrode zullen via de elektrolyt weer teruggaan naar de positieve elektrode, en elektronen vrijgeven, resulterend in een elektrische stroom. Deze stroom kan vervolgens door verschillende apparaten worden gebruikt.
Classificatie van lithiumbatterijen
Lithiumbatterijen zijn hoofdzakelijk onderverdeeld in twee categorieën: lithium-metaalbatterijen en lithium-ionbatterijen.
Lithium-metaalbatterijen gebruiken lithiummetaal of een legering daarvan als negatief elektrodemateriaal, terwijl lithium-ionbatterijen metaaloxide uit een lithiumlegering gebruiken als het positieve elektrodemateriaal en grafiet als het negatieve elektrodemateriaal.
Volgens de staat van zijn elektrolyt, Lithium-ionbatterijen kunnen ook worden onderverdeeld in vloeibare lithium-ionbatterijen, polymeer lithium-ionbatterijen en volledig vaste ionbatterijen.
Wat is een stapelbare lithiumbatterij?
Een stapelbare lithiumbatterij is een energieopslagsysteem dat wordt gevormd door meerdere batterijmodules op elkaar te stapelen. Deze modules worden in serie of parallel geschakeld om de totale capaciteit en spanning van het batterijsysteem te vergroten. Het gebruik van meerdere batterijmodules zorgt ook voor redundantie, waardoor het systeem kan blijven werken, zelfs als een of meer modules uitvallen.
Onderdelen van een stapelbare lithiumbatterij
Een stapelbare lithiumbatterij bestaat uit verschillende belangrijke componenten, inbegrepen:
Batterijmodules
Dit zijn de individuele batterijcellen waaruit het systeem bestaat. Elke module bevat één of meer batterijcellen die in serie of parallel met elkaar zijn verbonden om een hogere spanning of capaciteit te produceren.
Batterijbeheersysteem (GBS)
Dit is een apparaat dat de prestaties van het batterijsysteem bewaakt en regelt. Het BMS is verantwoordelijk voor het balanceren van het laden en ontladen van elke batterijmodule, en beschermt het systeem tegen overladen, oververhitting en overontlading.
Omvormer
Dit apparaat zet de gelijkspanning die door het batterijsysteem wordt gegenereerd, om in wisselspanning die kan worden gebruikt om elektrische apparatuur van stroom te voorzien.
Koelsysteem
Gestapelde energieopslagbatterijen genereren tijdens bedrijf warmte, er is dus een koelsysteem nodig om de temperatuur binnen een veilig bereik te houden.
Hoe werkt een stapelbare lithiumbatterij?
Gelamineerde energieopslagbatterijen werken door elektrische energie op te slaan in de vorm van chemische energie. Wanneer de batterij is opgeladen, een chemische reactie in de batterijmodule creëert een potentiaalverschil tussen de positieve en negatieve polen. Dit potentiaalverschil blijft behouden totdat de batterij wordt ontladen, op welk punt de chemische reactie omkeert en de elektriciteit vrijkomt.
Het batterijbeheersysteem speelt een cruciale rol om ervoor te zorgen dat de batterijmodule op een evenwichtige en gecontroleerde manier wordt opgeladen en ontladen. Als een of meer batterijmodules overladen of te diep ontladen, het BMS zal automatisch het laden en ontladen van de andere modules aanpassen om het evenwicht te behouden.
Voordelen van stapelbare lithiumbatterijen
Grote capaciteit:
Door meerdere batterijmodules te stapelen, u kunt een grotere energieopslagcapaciteit verkrijgen om te voldoen aan de eisen van apparaten met een hoog energieverbruik of langdurig gebruik.
Hoog vermogen:
Dankzij het stapelontwerp kunnen meerdere batterijmodules parallel worden aangesloten voor een hoger uitgangsvermogen, die geschikt is voor scenario's die een onmiddellijk hoog vermogen vereisen.
Schaalbaarheid
Stapelbare lithiumbatterijen kunnen naar behoefte modules toevoegen of verwijderen om een flexibele systeemuitbreiding en capaciteitsaanpassing te realiseren.
Systeemstabiliteit
Het gestapelde ontwerp zorgt voor een betere batterijbalans en temperatuurbeheer, zorgen voor evenwichtige prestaties van elke batterijmodule en verminderen het optreden van hittevlekken.
Hoog ruimtegebruik
Het stapelontwerp maakt effectief gebruik van de ruimte en verkleint de voetafdruk van het apparaat, die geschikt is voor toepassingsscenario's waarbij de ruimte beperkt is.
GYCX Solar herinnert ons eraan dat bij het ontwerp en de installatie van een stapelbaar batterijsysteem rekening moet worden gehouden met de vereisten van de verbinding tussen modules, thermisch beheer, veiligheidsbescherming en andere aspecten om de stabiliteit en veiligheid van het systeem te garanderen. Daarom, bij de selectie en het gebruik van stapelbare lithiumbatterijsystemen, moeten de relevante specificaties en normen volgen, en zoek professionele technische ondersteuning en advies van fabrikanten van stapelbare lithiumbatterijen.
Toepassingen van stapelbare lithiumbatterijen
Elektrische voertuigen: Stapelbare lithiumbatterijen worden veel gebruikt in elektrische voertuigen vanwege hun hoge energiedichtheid en lange levensduur, die het rijbereik en de veiligheid van elektrische voertuigen aanzienlijk kunnen verbeteren.
Energieopslagsysteem: Op het gebied van energieopslag, stapelbare lithiumbatterijen, met hun hoge energieopslagefficiëntie en stabiele prestaties, zijn een ideale keuze geworden om het probleem van energieopslag en -balans in gedistribueerde energiesystemen op te lossen, helpen de stabiliteit en betrouwbaarheid van het energiesysteem te garanderen.
Militair veld: Vanwege de hoge energiedichtheid en snelle oplaadeigenschappen, stapelbare lithiumbatterijen spelen een onmisbare rol in militair materieel, zoals communicatieapparatuur, nachtzichtapparatuur en drones, die duurzame en stabiele stroomondersteuning moeten bieden.
Energie-industrie: In de energiesector, stapelbare lithiumbatterijen worden gebruikt om de stabiliteit en betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet te verbeteren, door te combineren met hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie, om energieopslag en -balans te bereiken.
Spoorvervoer: In spoorvervoer, stapelbare lithiumbatterijen worden gebruikt om de energiebesparing en milieuprestaties van spoorvoertuigen te verbeteren, zoals een krachtbron voor voertuigen voor spoorvervoer, ter vervanging van traditionele dieselmotoren.
Consumentenelektronica: Van smartphones en tablets tot laptops en allerlei draagbare apparaten, stapelbare lithiumbatterijen zorgen voor een duurzame en stabiele stroomvoorziening voor deze apparaten.
Lucht- en ruimtevaart: In de lucht- en ruimtevaartsector, stapelbare lithiumbatterijen zijn ideaal voor hulpstroom in vliegtuigen vanwege hun hoge energiedichtheid en lichtgewichteigenschappen.
Medische apparatuur: Ook op het gebied van medische apparatuur worden stapelbare lithiumbatterijen veel gebruikt, zoals B-echografiemachines, elektrocardiogrammachines, enz., die stabiele stroomondersteuning moeten bieden.
Stapelbare lithiumbatterijen hebben een breed scala aan toepassingen, variërend van energieopslag tot persoonlijke elektronische apparaten, het aantonen van hun belang in de moderne technologie en industrie
Marktvooruitzichten voor stapelbare lithiumbatterijen in 2024
Voorspelling van de marktomvang van stapelbare lithiumbatterijen
De marktvooruitzichten voor stapelbare lithiumbatterijen in 2024 ziet er erg helder uit. Verwacht wordt dat de omvang van de mondiale markt voor energieopslag in lithiumbatterijen zal toenemen 235 GWH, wat erop wijst dat de vraag naar lithiumbatterijen zal blijven groeien. In dollartermen, het zal naar verwachting bereiken $40 miljard, omhoog 14% van een jaar geleden. Er wordt verwacht dat de mondiale vraag naar lithiumbatterijen een groeipercentage van meer dan 30% zal behouden 30%.
De technologie van stapelbare lithiumbatterijen gaat vooruit
De verwachting is dat de trend in het energieverbruik van het lithiumbatterijproces de komende jaren gestaag zal blijven dalen, waardoor de productie milieuvriendelijker wordt en de productiekosten mogelijk dalen. Dit betekent ook dat met de verbetering van de technologie en de verbetering van de productiemethoden, toekomstige lithiumbatterijproducten zullen steeds efficiënter worden.
Toekomstige ontwikkelingstrend
Volgens het rapport, de mondiale markt voor draagbare batterijen is de moeite waard $10.8 miljard binnen 2020 en zal naar verwachting verder groeien $27.5 miljard door 2030, met een CAGR van 10.4% van 2021 naar 2030. Stapelbare batterijen vormen de kern van de draagbare batterij-industrie, en als zodanig, hun markt zal naar verwachting exponentieel groeien.
De belangstelling voor alternatieve energietechnologieën zoals zonne- en windenergie is een andere belangrijke factor in de ontwikkeling van gestapelde batterijen. Hernieuwbare energiebronnen genereren intermitterende elektriciteit die kan worden opgeslagen met behulp van gestapelde batterijen. In aanvulling, met de toenemende populariteit van slimme netwerken en microgrids, Gestapelde batterijen zullen naar verwachting een belangrijke rol spelen bij de integratie van duurzame energie in het elektriciteitsnet. Ze kunnen ook back-upstroom leveren in geval van netstoringen of stroomuitval.
Conclusie
Ten slotte, terwijl het mogelijk is om batterijen te stapelen voor opslag, er moeten verschillende factoren en voorzorgsmaatregelen in overweging worden genomen. Het is belangrijk om het type en de laadtoestand van de batterij te beoordelen en de nodige veiligheidsmaatregelen te nemen.
Als je dat hebt stapelbare lithiumbatterij behoeften, U kunt contact met ons opnemen bij GYCX zonne-energie, een one-stop-industriespecialist die u kan helpen batterijopslag aan uw systeem te koppelen. Kies de beste zonne-energieoplossing voor uw huis of bedrijf.
