Литий-иондық аккумуляторлар энергияны сақтауды қажет ететін барлық дерлік салаларда көптеген жылдар бойы жетекші болып келеді, деп жазады Қызықты инженерлік. Бірақ оларды, кем дегенде, өнеркәсіптік кәсіпорындар немесе үй шаруашылықтары сегментінде жаңа технологиямен ауыстыруға болады.
Біз мырыш-бромды батареялар туралы айтып отырмыз, оның технологиясын 1885 жылы Нью-Йорк тұрғыны К.С.Бредли патенттеген. Ол кезде электрлендіру тек қана қарқын алып, үлкен, қуатты аккумуляторларға ешкім ерекше қызығушылық танытпады.
Бірақ заманауи шындықтарды ескере отырып, мырыш-бромды батареялар үлкен сұранысқа ие болады. Өйткені, күннің немесе желдің энергиясын жай ғана алу жеткіліксіз, бұлтты немесе желсіз болса, оны бір жерде сақтау керек. Бұл үлкен және қуатты батареяларды қажет етеді және литий-ион немесе кез келген басқа литий негізіндегі батареялар бұл рөлге жарамайды. Олар қымбат, жарылғыш және экологиялық таза емес (бір метрикалық тонна литий алу процесі өндіріс үшін шамамен 2 мың текше метр суды тұтынуды талап етеді).
Мырыш-бромды аккумулятор қалай жұмыс істейді
Gelion және Redflow австралиялық компаниялары ұсынылды олардың ZBM3 үлгісін жақсарту болып табылатын Endure мырыш-бромды батареясы.
Цинк-бромды батареялар ағынды тотықсыздандырғыш батареяның немесе RFB түрі болып табылады. Кез келген батарея сияқты, бұл батареяларда катод, анод және сепаратор бар. Негізгі нюанс аккумулятордың екі жағында сұйық электролитпен толтырылған резервуарларды пайдалану болып табылады: біреуі католит үшін және литий-ионды батареялардағыдай қатты компоненттердің орнына анолит үшін. Әр жағында әртүрлі тотығу дәрежесіндегі химиялық зат бар.
Мырыш-бромды аккумулятор зарядсызданған кезде химиялық энергия тотықсыздану-тотығу арқылы электр энергиясына айналады. Батарея зарядталғанда, бұл процесс керісінше болады. Олардың айтарлықтай үлкен құрылымына байланысты мұндай батареялар шағын құрылғыларға немесе тіпті электр машиналарына жарамайды. Бірақ олар үйге, кеңсеге немесе кәсіпорынға өте ыңғайлы, өйткені мұндай батареялардың блоктары қажет болған жағдайда өте жақсы масштабталады.
Gelion және Redflow компанияларының әзірлеушілері негізгі идеяны нақтылап, аккумуляторын бромид үшін оң және мырыш үшін теріс пластинамен жабдықтады және электрод ретінде ортасына гель қабатын орналастырды.
Мырыш-бромды аккумуляторлардың қандай артықшылықтары бар
Біріншіден, разрядтың тереңдігі. Литий-ионды аккумуляторлардан айырмашылығы, олар үнемі нөлге дейін зарядсыздануы мүмкін, бірақ литий-ионды аккумуляторларды 20% -дан төмен зарядтау ұсынылмайды - батарея тез бұзыла бастайды.
Екіншіден, қауіпсіздік. Цинк-бромды батареялар жоғары температураға төзімді және жарылмайды. Әзірлеушілер аккумуляторды 700 ° C температураға дейін қыздырғанын және ол жарылмағанын айтады.
Үшіншіден, адам үшін қауіпсіздік. Бром канцерогендік қасиетіне байланысты электролит түрінде денсаулыққа әлі де қауіп төндірсе де, дәрігерлер зақымдалған батареядан бромның булану жылдамдығы тым баяу және оның жағымсыз иісі бар екенін, бромның ағып кетуін тез анықтауға болатынын айтады. Бірақ батареялардың басқа түрлері әлдеқайда улы және денсаулыққа қауіпті.
Және, әрине, кВт/сағ энергияны сақтау құнын атап өткен жөн. Өнеркәсіптік масштабта ол литий-ионды немесе ванадий батареялары үшін кВт/сағ үшін 46 доллардан 52 долларға дейін ауытқиды. Цинк-бромның құны кем дегенде үш есе арзан болады. Бұл аккумуляторлардың жұмысы да корпоративтік бюджетке зиян тигізбейді, өйткені оларға техникалық қызмет көрсету кем дегенде 25% арзан болады, себебі Gelion және Redflow мәліметтері бойынша олар ауаны баптау және өрт сөндіру жүйелерін қажет етпейді.
Мұндай аккумуляторларды өндіру үшін өндірістік желіні толығымен қайта құрудың қажеті жоқ. Оларды кәдімгі литий-ионды аккумуляторлармен немесе кез келген басқалармен бірдей қуаттарда, шамалы түзетулермен жасауға болады.
Зарядтау-разряд циклі де барлық бәсекелестерді жеңеді. Егер литий батареялары үшін бұл орташа есеппен 2500 цикл болса, онда мырыш бромы үшін көрсеткіш 2 есе жоғары. Қоршаған ортаға зиянсыздығы литий-ионды немесе кез келген басқа батареялармен салыстыруға келмейді. Мырыш-бромды батареялар жинағын мұнай және газ өнеркәсібінде оңай тастауға болады, ал аккумулятор корпусы өнімділігі жағынан қорғасын-қышқылды аналогтарымен салыстыруға болады және күкірт қышқылының болмауының жақсы бонусымен ұқсас жолмен жойылады.
Мырыш-бромды батареялардың кемшіліктері
Кемшіліктер үлкен өлшемдер мен орташа тығыздық болып табылады, оларда литий-иондық аналогтардан айтарлықтай төмен. Бірақ олар мүлдем басқа сегментте пайдалануға арналған.
Gelion және Redflow 137 жастағы жаңартылған және жетілдірілген технология Австралия мен әлем үшін өте өзекті болады деп үміттенеді. Әрине, қолыңызда әрқашан литий-ионды батареялар бар. Бірақ неге ескі рецептті еске түсірмеске? Оның үстіне, бұл қауіпсіз және тиімдірек.
