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pg电子娱乐平台-GGII:本征安全优势凸显,新型水系电池将加速应用

发布时间:2023-10-06

最近几年来储能平安变乱频发,日前某储能电站着火变乱再一次敲响了业界对储能平安的“警钟”。据GGII统计,最近几年来锂电池起火变乱缘由,除后期电站平安防控系统扶植不足外,还与电池材料有关,易燃的有电机解质在过充和短路时会分化,并释放年夜量热量和易燃气体,致使电池燃烧,进而影响储能电站平安。

(文章来历 公家号:新财产智库 ID:weixin-gg-ii 作者:GGII)

部门储能电站起火变乱产生缘由统计

解决材料问题引发平安变乱的办法,首要是在电解液内部插手响应的添加剂,使得其具有阻燃、低发烧等特征。而利用以水为电解质溶剂的水系电池简单直接地规避了上述缺点。同时,与有电机解质比拟,水系电解质避免了有毒的有机物挥发酿成的危险和爆炸的可能性,并且不具有氧/水的敏感性,在制造电池进程中装配情况要求年夜年夜下降。别的比拟在有电机解质的电导率,水系电解质的电导率凡是可以到达几十,极年夜地知足了快速充电的效力需求。

锂离子电池热掉控时序图

资料来历:《锂离子电池储能电站热掉控预警与防护研究进展》,2023年8月

电解质可以分为有电机解质溶液、离子液体、固态电解质、水系电解质溶液等。水系电解质溶液是一种含有恰当浓度电解质盐的水溶液,具有平安、环保、pg电子游戏官网官方网站无毒和高电导率等优势,被普遍利用在上一代镍镉电池和镍氢电池等低电压电池和电化学电容器中。在电化学储能范畴,含水电解质首要用在电化学电容器(超等电容器)、离子电容器、离子电池、铅酸电池、镍氢电池等,首要是低电压的电化学储能。

水系电池(Aqueous battery)是一种利用水基溶液作为电解质的电池,焦点是含水电解质,与有电机解质比拟具有本征平安的特征,与固态电解质比拟接触界面更好,但也存在水位窗口低的错误谬误,理论值仅为1.23V,在现实利用中致使能量密度偏低。

依照水系电池中载流子种类辨别,可分为非金属载流子(H+、F−、NH4+等)和金属载流子(Li+/Na+/K+,Mg2+、Ca2+、Zn2+、Al3+等)型水系电池。此中以质子为代表的水系电池因为可选电极材料较少、工作电压较低,且电解液为强酸性,致使其成长迟缓。而多价金属载流子(Mg2+、Ca2+、Zn2+、Al3+等)具有高电子转移数,使得其在电网或年夜型储能电站利用更具优势。

典型水系电池机能参数对照

资料来历:高工产研储能研究所(GGII),2023年8月

今朝除铅酸外的新型水系电池在手艺成熟度、本钱等方面还没有完全贸易化。以新型水系电池铁镍电池为例,其本钱在1.5元/Wh,显著高在今朝首要利用的锂电池。

典型水系电池价钱和猜测(元/Wh)

数据来历:高工产研储能研究所(GGII),2023年8月

8月12日,CCTV-2央视财经频道《对话》节目现场,中国科学院院士、南开年夜学副校长陈军传授提出,新型储能会百花齐放,“水系电池,特殊是像液流、pg娱乐电子游水系铁镍电池”,更值得等候。GGII估计因为新型水系电池素质平安的焦点优势,将来有望在储能市场提高占比,铁镍和液流电池因为初始投资本钱较高、轮回寿命较长,在长时储能范畴更有机遇实现加快示范和利用。

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