Dynamic lithium battery storage energy issues have multiple waste lithium ion batteries with economic benefits

Авторы: Iflowpower –Портативті электр станциясының жеткізушісі

Пекин Mobile автокөлік шоу құрады, 2015 жылдың сәуір айында, шынымен экологиялық таза жаңа энергетикалық автомобильді ма тыңдаушы сауалнама болды: «Сондықтан қанша жаңа энергетикалық автомобильдер, ластанған қанша дақылдар?» Электр көлік дамуымен, Болашақ қуаты литий-ионды батарея үлкен нарықта орнатады, және қуатты литий-ионды батарея зейнеткерлікке үлкен мөлшерде проблемалар қайта өңдеу үлкен саны бар болады. теңдесі жоқ мүмкіндігі бар болса да, ол сондай-ақ аулақ болу мүмкін емес, жаңа проблема бар. Бұл мақалада сегіз КҰқсас сөздер жүйелі динамикалық литий-ионды аккумуляторлар мүмкіндіктері, жасырын және әрекет ету стратегияларын түсіндіру үшін қуат литий-ион аккумуляторларын қалпына пайдаланады.

мақаланың бастамасы болып табылады, бұл мақала үш мақала бөлінеді. Бұл екінші мақала. Түйінді сөздер: энергия сақтау болашақ қалдықтарды динамикалық литий-иондық аккумуляторлар дамыту жатады.

Жалпы алғанда маңызды бағыт, әлі күнге дейін энергия сақтау батарея ретінде қызмет жалғастыра аласыз кеңесу кейін пайдалануға болады динамикалық литий-ионды батарея аталған. Бұл өте жақсы шығыс бағыты болып табылады. Мен 2010 жылдан бастап энергия сақтау жобасын бастады, десте сақтау жобасы энергия сақтау жобаның нақты инженерлік сипаттамалары ұштастыра таяз тәжірибесі, бар, ал қазір мен осы идеяны көріп жүрмін.

Кейбір адамдар жақсы көреді. Біріншіден, батарея талаптар. Ол энергия сақтау батарея Қоршаған ортаны қуаты литий-ионды батарея қарағанда қатал ретінде болуы мүмкін емес екені түсінікті болуы тиіс, және ол, әдетте, бөлмеде орналастырылады, сондай-ақ температура бақылау және белсенді тепловыделения жабдықталған, және ол діріл емес тым мүмкін, алайда бұл батареяны білдірмейді.

Қауіпсіздік талаптары төмендеді. энергия сақтау батарея батарея өнімділігі мен өміріне, сондай-ақ, сондықтан энергия плюс да шоғырланған, ал жиі, жүз киловатт немесе тіпті MW деңгейдегі, энергетикалық жоспарлау және батарея басқару күрделілігіне, қуатты электр литий-ионды батарея ретінде пайдаланылатын, үлкен . Жоғары талаптар.

Екіншіден, энергия сақтау жобаның сәйкес деңгейі инженерлік атрибуты батарея болып, уақыт пен кеңістік құрылысы айқын құрылыс шегі бар. Қуат литий-ионды батарея өнімнің қасиеттерін қолдану тиесілі, батарея жою кез келген уақытта, кез келген жерде жүреді, және энергия сақтау батареяның инженерлік атрибут сәйкес келмейді. энергетикалық сақтау жоба бар болса, батареяны қайта пайдалану нарыққа өту, және ол сақталған болса, ол сөзсіз кепілдік бермейді; ол әдеттегі қалпына келтіру сақталған болса, ол қайта өңделген батарея құнын қосуға болады.

Батарея сақтау жағдайда, өнімділігі орын алуы мүмкін. өзгерту; принципі «қанша қалпына келтіруге болады», егер өңделген болуы мүмкін қуатты литий-ионды батарея тым кішкентай болуы мүмкін. Батарея қалпына келтіру кейін, ол сондай-ақ, бөлшектелген сұрыпталған, т.б. болып табылады

, Және соңғы тиімді өнім үлкен кездейсоқтық бар. Мүмкін, бұл қалпына келтіру статистикалық тұрақтылықты бар, мен терең зерттеулер жасадық емес, бірақ партияға үшін, қалпына келтіру деңгейі кепілдік бере алмайды. Үшіншіден, аралас ерекшелігі.

ол алдыңғы орталықтандырылған энергия сақтау, немесе бөлінген қазіргі уақытта көп танымал энергетикалық сақтау ма, оның энергетикалық ауқымды салыстырмалы үлкен. Қуат литий-ионды батарея қалпына келтіру бойынша, ол уақыт кезеңі үшін, сол бренд бірдей мөлшері болса да, әр түрлі сипаттамалары, түрлі модельдер, оның топтық және ішекті түрлі өндірушілердің, түрлі модельдер, және параллелизм жол болуы мүмкін ішкі кедергісі, сыйымдылығы, өзін-өзі ағызу кейін, электрод бетінің мемлекеттік, сондай-ақ үлкен айырмашылықты болуы мүмкін. Мұндай лас батареялар ауқымды энергетикалық сақтау жобасының үшін пайдаланылады, және батарея басқару қиындық айтарлықтай ұлғаюы мүмкін.

пішіні, орнату, электр интерфейсі, сигнал интерфейсі, байланыс интерфейсі, түрлі хаттамалар, кернеу деңгейлері тиіс батареяны талап, энергия сақтау жобасының орта дамуы: техникалық құралдарды бірлігі тыңдап тұрып, ол сондай-ақ бірыңғай нысанын аяқталды , бірыңғай болуы бірыңғай батарея басқару, энергетикалық басқару және жылу басқару қабылдай алады. Төртінші, кәдеге жарату батарея баға және сатылымнан кейінгі мәселелер. Ол сондай-ақ энергия сақтау нарықты шектеу ірі факторлардың бірі құны мәселе екені белгілі.

Энергия сақтау саласымен айналыспаған адамдар электр энергиясына баға саясатын субсидиялауды асыға күтуде. Энергияны сақтау жобасы ретінде энергияны сақтау құны жоғары, ал энергияны сақтау батареясының құны жоғары. Жобаның экономикалық мақсатқа сай болуы үшін, бұл көбінесе ұзағырақ дизайн мерзімі, 5 жыл, 10 жыл, тіпті 20 жыл, батареялардың құны, тіпті бұл, үлкен бастапқы инвестиция және қарыздық қаржылық шығындар, сондай-ақ өте маңызды. үлкен сан.

Сондықтан энергияны сақтау жобасы энергия сақтау батареясының бағасына өте сезімтал. Батарея дизайнының мұндай ұзақ кезеңі пайдаланылады, бұл жаңа батареяның қызмет ету мерзімі туралы айтуға болады. Егер сіз нарықтың ешқандай ережелерсіз қайта өңделген ескі динамикалық литий-иондық аккумуляторларды алуын қаласаңыз, бұл жаңа батареялармен салыстырғанда қайта өңделген батареялардың бағасы төмен және қызмет ету мерзімі аз болуы керек дегенді білдіреді, сонымен қатар сатудан кейінгі уақыт кепілдігі бар. , бұл аккумулятор өндірушілерінің батареяларға кепілдік мерзімін ұзартуын білдіруі мүмкін.

Батареяның бағасын алға жылжытыңыз, көптеген есептеу әдістері бар. Менің ойымша, ең болмағанда бір қағиданы ұстану керек, яғни қалдық батареяларды пайдалану, жаңа жобалық шығындар жоқ. Мысалы, егер қалдық аккумулятордың қызмет ету мерзімі жаңа аккумулятордың 30%-дан кем болмаса, батареяның бағасы 30%-ды құрайды, әйтпесе бастапқы инвестиция көлемі азайса да, электр қуатының есептеу құны өседі. , нарық тынымсыз болуы мүмкін (әрине, бұл міндеттеменің өмірі қандай келеді, ол талқылауға тұрарлық).

Нақты жағдайда аккумуляторды қалпына келтіру, бөлшектеу, сұрыптау, тасымалдау, қоймалау, қайталама топ, әрбір қадам құны болып табылады және бұл шығын да кездейсоқтық болып табылады. Мысалы, біз батареялар тобын бөлшектедік, оның ішінде қанша қайта өңдеу керектігін түсіну мүмкін емес (мен қуатты литий-ионды батареялар жинағын алып тастадым, одан да танымал өндірушілер, энергия тығыздығын қамтамасыз ету үшін пакет, дизайн өте ықшам, көптеген батареялар Механикалық зақымдану бөлшектеу процесіне бейім), аккумуляторды қайта өңдеуге болатын батареяға тез бөлуге болатынын қамтамасыз ету үшін арзан және дәл өнеркәсіптік батареяларды бағалау технологиясы бар ма, екі батареяны қалай жасауға болады аккумулятордың қайталама тобының әртүрлі сипаттамалары Орау, жобалау, өңдеу және жинаудың жалпы құны қанша болады? Нақты саны қазір белгісіз, бірақ мен өте арзан деп ойламаймын. Бесіншіден, негізгі мәселені шеше алмайсыз.

Батарея нарығын жою арқылы аккумуляторды өңдеуден кейінгі мәселені шешу үшін бұл тек батареяның жаңа қызмет көрсету уақыты болуы мүмкін, батареяның құнын төмендетуі мүмкін (ол шынымен де азайта алады ма) шешілмеген ұсыныс. пікірталас). Бірақ аккумуляторды өшіргеннен кейін, ол әлі де мәселені қалай шешуге болатынын шешуде. Сондай-ақ қуатты литий-иондық аккумуляторды энергияны сақтау батареясына түрлендіру арқылы динамикалық литий-ионды батареяның көру сызығынан секіріп, жаңа экологиялық мәселелерді тудыратын жеке имперсонанттардың жетіспеушілігі жоқ.

Көптеген сарапшылар мен зерттеушілер литий-ионды батареяларды энергия сақтау нарығында қолдануға болатындығын дәлелдей алады, бірақ олар жобада сәйкес келмеуі мүмкін және олардың бағасы бойынша артықшылықтар болмауы мүмкін. Баға тым жоғары болса, қуат сақтауды әзірлеуші ​​қақтығыс болуы мүмкін; егер баға тым төмен болса, батареяны қалпына келтіру қайшылық болуы мүмкін; қосымша сатылымнан кейінгі қызметті қосқыңыз келсе, батарея өндірушісі қайшылықты болуы мүмкін. Ағымдағы жаңа қуатты литий-иондық аккумулятордың бағасы қайтадан төмендеді, бірақ мен ешқашан болған емеспін деп айтуға батылым жоқ, бірақ кем дегенде пайда кеңістігі қазірдің өзінде шектеулі.

Осындай үлкен жағдайда, қайта өңдеу батареясының абсолютті баға артықшылығы немесе қиындығы болсын. Менің жеке көзқарасым бойынша, энергияны сақтау нарығына қайта өңделген қуатты литий-иондық батареяларды шығаруға арналған шағын көлемді демонстрациялар, бірақ қуатты литий-иондық батареяны шешудің маңызды тәсілі болу қиын. Түйінді сөздер: жоғарыда аталған ресурс, аккумуляторда ауыр металды ластаушы заттардың алуан түрі бар, бірақ бұл ластаушы заттар ең экономикалық құнды болып табылады.

Қазіргі уақытта жиі қолданылатын литий-ионды аккумулятордың оң электродтық материалдарына LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LIFEPO4 және үш өлшемді материалдар, оң электрод материалы, ацетилен қара өткізгіш агент және оң электродты қалыптастыру үшін органикалық желім жатады, ал теріс маңызды , Аморфты көміртекті материал мыс фольгаға қолданылады. Электролит ерітіндісіндегі электролит тұзы әдетте LiCf3SO3, LiBF4 және LiPF6 сияқты литий тұзы болып табылады. Карбонаты (EC), пропиленкарбонаты (ПК), дикил карбонаты (DMC), метил этил карбонаты (EMC) және т.б. бар жиі қолданылатын еріткіштер.

Ең жиі қолданылатын литий-ионды батарея (тұтыну нарығында және Жоғарғы Тесрада қолданылатын батарея), кобальттың шамамен 15% құрайды. Табиғи кобальт кені төмен, кобальт пен басқа металдардың көпшілігі жалпы 0,01% -0 құрайды.

20%, балқыту құнының мөлшері бар болғаны 0,01% -дан 0,20% құрайды, ал менің елім кобальт елі болып табылады және өз ресурстары нарықтың қажеттіліктерін қанағаттандырудан алыс, импорттық кобальт материалының көп мөлшерін импорттау үшін.

Қалдық литий-иондық аккумулятор қайта өңделмесе, ол сөзсіз ресурстардың үлкен ысырапына әкеліп соғады, бұл литий-ионды батареяның қалдығымен салыстырғанда литий кобальтатты материалға жақын литий-иондық батарея өнеркәсібіне үлкен экономикалық қысым әкеледі. Кобальт өте жақсы қалпына келтіріледі. Жылдық аккумулятордың сынықтары 10 млрд-тан асты, бір батареяның салмағы 20 грамға сәйкес, онда кобальт мөлшері 3 г-нан жоғары, егер 80% қайтарылса, 250 тонна кобальт алуға болады.

Кобальттың ағымдағы бағасы төмен, 13 ~ 14 АҚШ доллары / фунт, теңдеу шамамен 18 ~ 200 000 юань/тоннаны құрайды, қалпына келтіру жылдамдығының алғышарттары бойынша тек кобальттың қалпына келтіру құны 40 миллионнан асады. Құрамында тек кобальт қана емес, сонымен қатар металл, алюминий, мыс және т.б. және органикалық электролит (техникалық белгілі бір қиындықтар бар), жоғары құндылық.

Алдыңғы қатардағы үш өлшемді материалды аккумулятормен және фосфатты йодий фосфатты иондық батареямен салыстырғанда, көптеген металдар бар, сондықтан әртүрлі қалдық литий-иондық батареялардың белгілі бір экономикалық пайдасы бар. Батареяның ішіндегі құнды құрамдас бөліктен басқа, аккумулятордың сыртқы корпусы әдетте алюминийден немесе пластиктен жасалған, сонымен бірге қалпына келтіру қабілеті жоғары. Бұдан басқа, кәдімгі динамикалық литий-ионды аккумуляторларда және тұтынушылық нарықтарда қолданылатын аккумулятор кейінірек, ал қуатты литий-ионды батарея ұяшықтары жолды пайдалану үшін пайдаланылады, содан кейін оларды пайдалану керек.

Сондай-ақ мыс, алюминий, болат табақ және басқа да шикізатты көптеп пайдаланатын болады. Мұнда никель-сутекті аккумулятор бар, ал қалдық никельді гидродинамикалық литий-ионды аккумулятордағы никельдің мөлшері 30-дан 50% -ға дейін, кобальттың мөлшері шамамен 2-ден 5% -ға дейін, сирек жердің мазмұны 5 ~ 10%, бұл өте жоғары қалпына келтіруге ие. мән.

Дегенмен, никель-сутегі батареяларында қолданылатын аралас сирек жер металы негізінен, ал теріс электрод, сондай-ақ балқыту түрінде сутегі сақтау қорытпасы болып табылады, ал қалпына келтіруді бөлу никель-кадмий батареясына да сәйкес келеді.