Natrio jonų baterija: pranašumai esant ekstremalioms temperatūroms

Įvadas

Pastaruoju metu sparčiai vystantis naujai energetikos pramonei natrio jonų akumuliatorius atsidūrė dėmesio centre kaip galima alternatyva ličio jonų akumuliatoriui. Natrio jonų akumuliatorius siūlo keletą privalumų, įskaitant mažą kainą, aukštą saugumą ir puikų veikimą tiek žemoje, tiek aukštoje temperatūroje. Šiame straipsnyje nagrinėjamos natrio jonų baterijų žemos ir aukštos temperatūros charakteristikos, jų taikymo perspektyvos ir ateities plėtros tendencijos.

Kamada Powerwall natrio jonų akumuliatorius 10kWh tiekėjas gamyklos gamintojai

1. Natrio jonų baterijos pranašumai žemos temperatūros aplinkoje

Natrio jonų ir ličio jonų baterijos veikimo žemoje temperatūroje palyginimas

• Žemos temperatūros iškrovimo našumas:Esant -20 ℃, natrio jonų baterija išlaiko daugiau nei 20 % daugiau talpos nei ličio jonų baterija.
• Žemos temperatūros įkrovimo našumas:Esant -20 ℃, natrio jonų baterija įkraunama dvigubai greičiau nei ličio jonų baterija.
• Žemos temperatūros saugos duomenys:Tyrimai rodo, kad esant -40 ℃ natrio jonų akumuliatoriaus šiluminio pabėgimo tikimybė yra tik 0,01%, palyginti su 0,1% ličio jonų akumuliatoriuje.
• Ciklo trukmė žemoje temperatūroje:Natrio jonų baterija gali veikti daugiau nei 5000 ciklų esant žemai temperatūrai, o ličio jonų baterija gali pasiekti tik apie 2000 ciklų.

Natrio jonų akumuliatorius pranoksta ličio jonų akumuliatorių žemoje temperatūroje, todėl yra idealus pasirinkimas šaltuose regionuose.

• Platesnis darbinės temperatūros diapazonas:Natrio jonų akumuliatorius veikia nuo -40 ℃ iki 100 ℃, o ličio jonų akumuliatorius paprastai veikia nuo -20 ℃ iki 60 ℃. Tai leidžia natrio jonų akumuliatoriui veikti ekstremalesnėmis sąlygomis, pavyzdžiui:
  • Šalti regionai:Itin šaltu oru natrio jonų akumuliatorius palaiko geras išsikrovimo charakteristikas, užtikrindamas patikimą elektros transporto priemonių ir dronų galią. Pavyzdžiui, kai kurios elektra varomos transporto priemonės Norvegijoje pradėjo naudoti natrio jonų akumuliatorių, gerai veikiantį net -30 ℃ temperatūroje.
  • Karšti regionai:Natrio jonų baterija stabiliai veikia karštoje aplinkoje, sumažindama šiluminio pabėgimo riziką. Jie naudojami kai kuriuose saulės energijos kaupimo projektuose, patikimai veikia aukštos temperatūros, didelės drėgmės sąlygomis.
• Puikus iškrovimas žemoje temperatūroje:Dėl greitesnio natrio jonų migracijos greičio, palyginti su ličio jonais, iškrovimas žemoje temperatūroje yra geresnis. Pavyzdžiui, esant -20 ℃, natrio jonų akumuliatorius išlaiko daugiau nei 90 % talpos, o ličio jonų akumuliatorius išlaiko apie 70 %.
  • Ilgesnis EV nuotolis žiemą:Elektrinės transporto priemonės, varomos natrio jonų akumuliatoriumi, gali išlaikyti didesnį atstumą šaltomis žiemomis, sumažindamos nerimą dėl nuotolio.
  • Didesnis atsinaujinančios energijos naudojimas:Šaltuose regionuose atsinaujinančios energijos gamyba iš vėjo ir saulės dažnai yra didelė, tačiau ličio jonų baterijos efektyvumas krenta. Natrio jonų akumuliatorius geriau išnaudoja šiuos švarius energijos šaltinius ir padidina energijos vartojimo efektyvumą.
• Greitesnis įkrovimo greitis žemoje temperatūroje:Natrio jonų Akumuliatorius greitai įkraunamas žemoje temperatūroje dėl greitesnio jonų įsiterpimo / deinterkalavimo greičio. Pavyzdžiui, esant -20 ℃, natrio jonų baterija gali įkrauti 80 % per 18 minučių, o ličio jonų baterija gali užtrukti daugiau nei 30 minučių.

2. Natrio jonų akumuliatoriaus pranašumai aukštos temperatūros aplinkoje

Natrio jonų ir ličio jonų akumuliatoriaus našumo aukštoje temperatūroje palyginimas

• Aukštos temperatūros iškrovimo našumas:Esant 50 ℃ temperatūrai, natrio jonų akumuliatorius išlaiko daugiau nei 15 % daugiau talpos nei ličio jonų akumuliatorius.
• Aukštos temperatūros įkrovimo našumas:Esant 50 ℃ temperatūrai, natrio jonų akumuliatorius įkraunamas dvigubai greičiau nei ličio jonų akumuliatorius.
• Aukštos temperatūros saugos duomenys:Tyrimai rodo, kad esant 100 ℃ temperatūrai, natrio jonų akumuliatoriaus šiluminio pabėgimo tikimybė yra tik 0,02%, palyginti su 0,15% ličio jonų akumuliatoriuje.
• Aukštos temperatūros ciklo trukmė:Natrio jonų baterija gali veikti daugiau nei 3000 ciklų esant aukštai temperatūrai, o ličio jonų baterija gali pasiekti tik apie 1500 ciklų.

Natrio jonų akumuliatorius puikiai veikia esant žemai temperatūrai, taip pat puikiai tinka ir aukštoje temperatūroje, todėl praplečia jų taikymo sritį.

• Stipresnis šiluminis atsparumas bėgimui:Dėl stabilesnių katodinių natrio jonų baterijų medžiagų sumažėja šiluminio pabėgimo esant aukštai temperatūrai rizika, todėl jos yra tinkamos naudoti aukštoje temperatūroje, pavyzdžiui, dykumose ir saulės elektrinėse.
• Puikus aukštos temperatūros iškrovimo našumas:Natrio jonų akumuliatorius išlaiko didelę talpą esant aukštai temperatūrai, pvz., daugiau nei 95 % esant 50 ℃, palyginti su maždaug 80 % ličio jonų akumuliatoriaus.
• Greitesnis aukštos temperatūros įkrovimo greitis:Natrio jonų akumuliatorius gali greitai įkrauti aukštoje temperatūroje, pvz., 80 % per 15 minučių esant 50 ℃, o ličio jonų baterija gali užtrukti daugiau nei 25 minutes.

3. Mechanizmo analizė: natrio jonų akumuliatoriaus žemos ir aukštos temperatūros charakteristikų priežastis

Unikali medžiaga ir konstrukcinis natrio jonų akumuliatoriaus dizainas patvirtina jų išskirtines žemos ir aukštos temperatūros charakteristikas.

• Natrio jonų dydis:Natrio jonai yra didesni nei ličio jonai, todėl juos lengviau perkelti į elektrolitą, išlaikant aukštą migracijos greitį tiek žemoje, tiek aukštoje temperatūroje.
• Elektrolitas:Natrio jonų akumuliatoriuje naudojami elektrolitai su žemesniu užšalimo tašku ir didesniu jonų laidumu, išlaikant gerą laidumą žemoje temperatūroje ir stabilų veikimą aukštoje temperatūroje.
• Baterijos struktūra:Specialiai suprojektuotos katodo ir anodo medžiagos natrio jonų baterijoje padidina jų aktyvumą tiek žemoje, tiek aukštoje temperatūroje.

4. Plačios taikymo perspektyvos: natrio jonų akumuliatoriaus ateities kelias

Dėl puikaus veikimo žemoje ir aukštoje temperatūroje bei mažos kainos natrio jonų akumuliatorius turi plačias pritaikymo galimybes šiose srityse:

• Elektrinės transporto priemonės:Natrio jonų akumuliatorius idealiai tinka elektrinėms transporto priemonėms maitinti, ypač šaltuose regionuose, užtikrina didesnį atstumą, stabilesnį veikimą ir mažesnes sąnaudas.
• Vėjo ir saulės energijos saugykla:Natrio jonų baterija gali būti naudojama kaip vėjo ir saulės elektrinių akumuliatorius, padidinantis atsinaujinančios energijos naudojimą. Jie gerai veikia žemoje temperatūroje, todėl tinka naudoti šaltuose regionuose.
• Telekomunikacijų bazinės stotys:Natrio jonų baterija gali veikti kaip atsarginė telekomunikacijų bazinių stočių energija, užtikrinanti stabilumą. Jie greitai įkraunami esant žemai temperatūrai, idealiai tinka įrenginiams šaltuose regionuose.
• Karinė ir aviacinė erdvė:Natrio jonų baterija gali būti naudojama kaip pagalbinė karinės įrangos ir kosmoso energija, didinant patikimumą. Jie stabiliai veikia aukštoje temperatūroje, tinka aukštai temperatūrai.
• Kitos programos:Natrio jonų akumuliatorius taip pat gali būti naudojamas laivuose, kasyklose, namų energijos kaupiklyje ir kt.

5. Pasirinktinis natrio jonų akumuliatorius

„Kamada Power“ yra aKinijos natrio jonų baterijų tiekėjų gamintojai, Kamada Power pasiūlymas Powerwall 10kWhNatrio jonų baterijasprendimus ir palaikymąIndividualizuota natrio jonų baterijasprendimai, atitinkantys jūsų verslo poreikius. SpustelėkiteSusisiekite su „Kamada Power“.gaukite natrio jonų akumuliatoriaus pasiūlymą.

Išvada

Kaip galima alternatyva ličio jonų akumuliatoriui, natrio jonų akumuliatorius yra plačiai pritaikytas. Dėl nuolatinės technologinės pažangos ir sąnaudų mažinimo natrio jonų akumuliatorius labai prisidės prie švaresnės ir tvaresnės energijos ateities.