Анализ на ново енергийно състезателно изследване на батерии с натриева сол

Въвеждане на източник на технология за батерии с натриева сол

От 1967 до 1982 г. Британските железници изследват натриево-никелова батерия, а през 1982 г. в Обединеното кралство е създаден Beta Institute, за да извърши масово производство на тези изследвания на батерията;

1987 до 1997 г., проведени в изследванията на електрическите пътнически автомобили, направиха пет години от сто хиляди километра живот, тогава нямаше голям проблем;

През 1999 г. MES-DEA придобива технологията на Beta Research Institute и започва масово производство.

През 2001 г. GE в Съединените щати извърши оценка на технологията за съхранение на енергия. След дълго време на проучване беше установено, че натриево-никелова батерия е отлична батерия за съхранение на енергия. През 2007 г. GE придоби Beta Research Institute в Обединеното кралство, а през 2012 г. GE завърши изграждането на завода.

През 2017 г. Chilwee създаде Zhejiang AMPower Co., Ltd. през април 2019 г., което стартира първото предприятие за масово производство в Китай.

В началото на Новата година през 2023 г. AMPower продължи да прави голяма поръчка, която продаде повече от 290 групи батерии, което води с добър старт!

Процесен път на батерия с натриева сол

Този тип батерия се нарича още изцяло твърда натриева батерия. В акумулаторната система отрицателният електрод е натриев метал, а положителният електрод е никелов хлорид. Първият електролит е бета-алуминиев оксид, а другият е неорганична сол, натриев тетрахлороалуминат. Работната температура е около 250 до 350 градуса. Натриевите йони мигрират напред-назад през твърдата електролитна диафрагма, за да реализират печалбата и загубата на батерията и накрая да реализират зареждането и разреждането. Това е механизмът на батерията. Реакцията по време на изпълнение е както следва:

Когато батерията е заредена, електроните преминават от положителната към отрицателната. Натриевите йони в солта (натриев хлорид) мигрират през твърдия керамичен електрод към отрицателния извод на резервоара. Останалите хлоридни йони се придържат към никела и образуват никелов хлорид в катодната среда. Натрият образува разтопен аноден слой от външната страна на керамичната тръба, който влиза в контакт със стоманения резервоар и батерията е напълно заредена. По време на разряда електроните се връщат и разтопеният натрий се окислява до Na+ йони, които се връщат през твърди керамични тръби, за да образуват натриев хлорид. Никеловият хлорид се редуцира до метален никел. Електрохимичната реакция на батерията е както следва:

Техническият маршрут може грубо да се класифицира, както следва:

Катодният материал на натриево-никелова батерия е твърд натриев хлорид и никелови частици, диафрагмата е керамична тръба, а електролитът е натриев тетрахлороалуминат, като всички те са много често срещани, така че цената е много ниска.

Второ, при липса на химични реакции не се произвежда натриев мономер; В батерията няма киселини или други органични разтворители, така че натриево-никелова батерия не е токсична и не вреди на околната среда.

Като цяло относително безопасната енергийна плътност на батерията ще бъде относително ниска, обемната енергийна плътност на натриево-никелова батерия може да достигне 400Wh/L, близо до трикомпонентния литий; Енергийната плътност на теглото може да достигне 160Wh/kg, а енергийната плътност на теглото след група може да достигне 110-120Wh/kg, което е подобно на нивото на литиево-железния фосфатен материал. Натриево-никелова батерия е добра алтернатива на литиево-железно-фосфатната батерия, използвана в момента в мащабно съхранение на енергия.

По отношение на жизнения цикъл, натриево-никеловите батерии също са създадени за съхранение на енергия. Неговата индивидуална специфична енергия достига 135 ватчаса на килограм, експлоатационният живот е 2 до 5 пъти по-голям от този на литиевата батерия, животът на цикъла на 80% DOD е до 7500 пъти, след състава на системата обемът е повече от 50% по-малък отколкото системата с литиева батерия, разходите за целия жизнен цикъл са с 50% по-ниски от литиевата батерия.

Предимство на батерията с натриева сол

(1) Цена, без използване на скъпи метали, като мед, литий и кобалт. Вместо това той използва твърди керамични електролити и обикновена натриева сол. Той е в изобилие, лесно се получава, няма проблеми с веригата за доставки и е евтин.

(2) Висока безопасност, не се нуждаят от защитна защита на ниво клетка и пожарогасително устройство, тъй като вътрешната батерия е съставена от неорганична сол, неорганичен метал, натрий, никел, твърдият електролит е -алуминиев оксид, за разлика от лития вътре в електролита, съществуването на органична материя, ние сме неорганична материя съществува, няма горяща материя. Батерията няма да изгори или експлодира по никакъв начин. Това е най-голямата характеристика на батерията.

(3) Добра поносимост към околната среда, батерията има много добра поносимост към широка температура, капацитет и енергиен тест при минус 40 градуса, може да освободи 100,9% от стайната температура; Тестът за капацитет и енергия при +60 градуса може да освободи 101,6% от стайната температура; Така че натриевите батерии могат да се използват в пустинята в много, много горещ климат, както и в много, много студен климат.

(4) Дълъг живот на цикъла. Най-важната технология на батерията е твърд електролит, бета-алуминиев оксид, който действа като електролит и диафрагма. От друга страна, добра техника е да комбинирате положителния електрод и отрицателния електрод и да направите частици в керамичната тръба. По отношение на живота на батерията, хората в Обединеното кралство са направили 80% от тестовете на Министерството на отбраната и след 3500 седмици вероятно е останала повече от 90% мощност. Нормалният живот на един батериен модул е ​​над 4500 пъти. Според съществуващата тестова ситуация се предвижда животът на батерията. Ако е 2 часа, животът на батерията се оценява на 6,000 пъти, 3 часа е 10,000 пъти, 8 часа е 25,000 пъти.

Вторият аспект на производителността на презареждане и освобождаване е по-добър, процесът на презареждане и освобождаване, генерираният материал е самата батерия, или активен материал, или суровината на батерията, суровината ще се появи в случай на реакция на съединение при висока температура, и се превръща в активно вещество.

Третият аспект на устойчивостта на късо съединение е добър, литиево-йонните ще причинят термичен контрол на модула на батерията поради късо съединение; Когато керамичната тръба в батерията с натриева сол е счупена и съединена накъсо, металът натрий и електролитът натриев тетрахлорохлорат реагират, образувайки алуминий. Пролуката между пукнатините в керамичната тръба е запълнена с алуминий, за да се предотврати по-нататъшното протичане на реакцията, а положителните и отрицателните електроди са проводими. По този начин, късо съединение на батерията е еквивалентно на проводник, а напрежението на целия модул на батерията е еквивалентно на спад в напрежението на клетка от 2,58 волта. В допълнение, 5% до 10% от модулите на батериите могат да се повредят и модулът може да се използва нормално в обхвата на повреда на клетката.