Greining á nýrri orkukapphlaupsrannsóknum á natríumsalt rafhlöðum

Natríum salt rafhlaða tækni uppspretta kynning

Frá 1967 til 1982, British Railway rannsakað natríum nikkel rafhlöðu, og árið 1982, Beta Institute var stofnað í Bretlandi, til að framkvæma fjöldaframleiðslu þessarar rafhlöðurannsókna;

1987 til 1997, framkvæmd í rannsóknum á rafknúnum fólksbílum, gerði fimm ára hundrað þúsund kílómetra lífspróf, þá var ekkert stórt vandamál;

Árið 1999 keypti MES-DEA tækni Beta Research Institute og hóf fjöldaframleiðslu.

Árið 2001 gerði GE í Bandaríkjunum úttekt á orkugeymslutækni. Eftir langan tíma í könnun kom í ljós að natríumnikkel rafhlaða var frábær orkugeymsla. Árið 2007 keypti GE Beta Research Institute í Bretlandi og árið 2012 lauk GE byggingu verksmiðjunnar.

Árið 2017 stofnaði Chilwee Zhejiang AMPower Co., Ltd. í apríl 2019, sem hóf fyrsta fjöldaframleiðslufyrirtækið í Kína.

Í byrjun nýs árs árið 2023 hélt AMPower áfram að gera stóra pöntun sem seldi meira en 290 hópa af rafhlöðum, sem leiddi til góðrar byrjunar!

Aðferðarleið natríumsalt rafhlöðu

Þessi tegund af rafhlöðu er einnig kölluð all-solid natríum rafhlaða. Í rafhlöðukerfinu er neikvæða rafskautið natríummálmur og jákvæða rafskautið er nikkelklóríð. Fyrsta raflausnin er beta-súrál og hinn er ólífrænt salt, natríumtetraklóróaluminat. Rekstrarhiti er um 250 til 350 gráður. Natríumjónir flytjast fram og til baka í gegnum raflausn þindinn til að átta sig á ávinningi og tapi rafhlöðunnar og að lokum átta sig á hleðslu og afhleðslu. Þetta er vélbúnaður rafhlöðunnar. Viðbragðstíminn er sem hér segir:

Þegar rafhlaða er hlaðin flæða rafeindir frá jákvæðu til neikvæðu. Natríumjónirnar í saltinu (natríumklóríð) flytjast í gegnum fasta keramik rafskautið í átt að neikvæðu tankinum. Eftirstöðvar klóríðjónanna festast við nikkelið og mynda nikkelklóríð í bakskautsmiðlinum. Natríumið myndar bráðið rafskautslag utan á keramikrörinu sem kemst í snertingu við stáltankinn og rafhlaðan er fullhlaðin. Við losunina fara rafeindirnar aftur og bráðið natríum er oxað í Na+ jónir sem skila sér í gegnum solid keramikrör til að mynda natríumklóríð. Nikkelklóríð er minnkað í nikkelmálm. Rafefnafræðileg viðbrögð rafhlöðunnar eru sem hér segir:

Tæknilega leiðina má gróflega flokka sem hér segir:

Bakskautsefnið í natríum-nikkel rafhlöðunni er fast natríumklóríð og nikkel agnir, þindið er keramik rör og raflausnin er natríumtetraklóróaluminat, sem öll eru mjög algeng, þannig að kostnaðurinn er mjög lítill.

Í öðru lagi, ef engin efnahvörf eru til staðar, myndast ekki einliða natríum; Það eru engar sýrur eða önnur lífræn leysiefni inni í rafhlöðunni, þannig að natríum-nikkel rafhlaðan er ekki eitruð og veldur engum skaða á umhverfið.

Almennt mun tiltölulega öruggur rafhlaðaorkuþéttleiki vera tiltölulega lágur, natríumnikkel rafhlaða rúmmál orkuþéttleiki getur náð 400Wh/L, nálægt þrískiptu litíum; Þyngdarorkuþéttleiki getur náð 160Wh/kg og þyngdarorkuþéttleiki eftir hóp getur náð 110-120Wh/kg, sem er svipað magn litíumjárnfosfats. Natríum-nikkel rafhlaðan er góður valkostur við litíum járn fosfat rafhlöðuna sem nú er notuð í stórum orkugeymslum.

Hvað varðar líftíma, eru natríum-nikkel rafhlöður einnig byggðar fyrir orkugeymslu. Einstök tiltekin orka þess nær 135 wattstundum á hvert kíló, endingartími er 2 til 5 sinnum lengri en litíum rafhlaða, 80% DOD hringrás líf er allt að 7500 sinnum, eftir samsetningu kerfisins er rúmmálið meira en 50% minna en litíum rafhlöðukerfi er allur líftímakostnaður 50% lægri en litíum rafhlaða.

Kostur við natríumsalt rafhlöðu

(1) Kostnaður, ekki nota dýra málma, svo sem kopar, litíum og kóbalt. Í staðinn notar það solid keramik raflausn og algengt natríumsalt. Það er nóg, það er auðvelt að fá það, það eru engin vandamál aðfangakeðju og það er ódýrt.

(2) Mikið öryggi, þarf ekki öryggisvörn á frumustigi og slökkvibúnað, vegna þess að innri rafhlaðan er samsett úr ólífrænu salti, ólífrænum málmi, natríum, nikkel, solid raflausn er -sál, ólíkt litíum inni í raflausninni, tilvist lífræn efni, við erum ólífræn efni til, það er ekkert brennandi efni. Rafhlaðan mun ekki brenna eða springa á nokkurn hátt. Þetta er stærsti eiginleiki rafhlöðunnar.

(3) Gott umhverfisþol, rafhlaðan hefur mjög gott þol fyrir breitt hitastig, getu og orkupróf við mínus 40 gráður, getur losað 100,9% af stofuhita; Afkastagetu og orkupróf við +60 gráðu geta losað 101,6% af stofuhita; Svo er hægt að nota natríum rafhlöður í eyðimörkinni í mjög, mjög heitu loftslagi sem og mjög, mjög köldu loftslagi.

(4) Langur líftími. Mikilvægasta tækni rafhlöðunnar er fastur raflausn, beta-súrál, sem virkar sem raflausn og þind. Á hinn bóginn er góð tækni að sameina jákvæða rafskautið og neikvæða rafskautið og búa til agnir í keramikrörið. Hvað varðar endingu rafhlöðunnar gerði fólkið í Bretlandi 80% af DOD prófunum og eftir 3.500 vikur var líklega meira en 90% afl eftir. Venjulegur endingartími rafhlöðueiningarinnar er meira en 4500 sinnum. Samkvæmt núverandi prófunaraðstæðum er spáð fyrir um endingu rafhlöðunnar. Ef það er 2 klukkustundir, er endingartími rafhlöðunnar áætlaður 6,000 sinnum, 3 klukkustundir eru 10,000 sinnum, 8 klukkustundir eru 25,000 sinnum.

Annar þátturinn í ofhleðslu og losunarafköstum er betri, ofhleðsla og losunarferli, efnið sem myndast er rafhlaðan sjálf, annað hvort virkt efni eða hráefni rafhlöðunnar, hráefni mun eiga sér stað ef um er að ræða viðbrögð við háhitasambandi, og verða virkt efni.

Þriðji þáttur skammhlaupsviðnáms er góður, litíumjón mun valda hitauppstreymi rafhlöðueiningarinnar vegna skammhlaups; Þegar keramikrörið í natríumsalt rafhlöðunni er brotið og skammhlaupið, hvarfast natríummálmurinn og salta natríumtetraklórklórat og myndar ál. Bilið á milli sprungna í keramikrörinu er fyllt með áli til að koma í veg fyrir að hvarfið fari lengra og jákvæðu og neikvæðu rafskautin eru leiðandi. Þannig jafngildir skammhlaup rafhlöðunnar leiðara og spenna allrar rafhlöðueiningarinnar jafngildir spennufalli frumu upp á 2,58 volt. Að auki er leyft að bila 5% til 10% rafhlöðueininga og hægt er að nota eininguna venjulega innan bilunarsviðs frumunnar.