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

Muallif: Iflowpower -Portativ elektr stansiyasi yetkazib beruvchi

"Shunday qilib, qancha yangi energiya avtomobillar, qancha ekinlar ifloslangan etiladi?": Pekin Mobil bir mashina namoyishi tashkil etdi, aprel 2015 yilda, albatta, ekologik yangi energiya mashina xoh bir tinglovchi so'roq edi elektr transport vositalari rivojlanishi bilan, kelajak energiya litiy-ion batareya katta bozor aylanadi, va kuchli litiy-ion batareya nafaqaga katta miqdorda muammolarni qayta katta soni mavjud bo'ladi. misli ko'rilmagan imkoniyat bor bo'lsa-da, u ham yo'l qo'ymaslik mumkin emas, yangi muammo bor. Ushbu maqola sakkiz kalit so'zlar tizimli imkoniyatlar, maxfiy va dinamik litiy-ion batareyalar javob strategiyalarini tushuntirishga elektr litiy-ion batareya bilan qaytarib foydalanadi.

maqola Ushbu maqola uch maqola bo'linadi, uzunroq. Bu ikkinchi maqola. Keywords: energiya saqlash kelajak chiqindilarni jadal litiy-ionli batareyalar ishlab chiqish degan ma'noni anglatadi.

Umuman olganda muhim yo'nalishini, hali energiya saqlash batareya bo'lib xizmat davom mumkin oddiy keyin operatsiya qilinishi mumkin jadal litiy-ion batareya zikr. Bu juda yaxshi chiqish yo'nalishi hisoblanadi. Men 2010 yildan buyon energiya saqlash loyihani murojaat boshladi, to'p saqlash loyiha energiya saqlash loyihasi dolzarb muhandislik xususiyatlari bilan birga sayoz tajriba, bor, va endi men bu fikrni ko'rib qilyapman.

Ba'zi odamlar ko'raman. Birinchidan, batareya talablar. Bu energiya saqlash batareyaning atrof-muhit energiya litiy-ion batareya nisbatan sifatida qattiq bo'lmasligi mumkin, deb ochiq-oydin bo'lishi kerak, va u odatda xonada joylashtirilgan, va u ham harorat nazorati va faol, issiqlikni bilan jihozlangan, va u tebranish emas ham mumkin, lekin bu batareya, degani emas.

Xavfsizlik talablari kamaydi. u batareya ishlash va hayotda ham shunday energiya saqlash batareya, tez-tez, bir yuz kW hatto MW darajadagi, energiya rejalashtirish, va batareya boshqarish murakkabligi, kuchli elektr litiy-ion batareya, esa plus energiya ham jamlangan kabi katta ishlatiladi . Oliy talablar.

Ikkinchidan, energiya saqlash loyihasi taalukli darajasi muhandislik xususiyati batareya bo'lib, vaqt va makon qurilish aniq qurilish chegarasi bor. elektr litiy-ion batareya mahsulot xususiyatlari qo'llash uchun tegishli, batareya bartaraf doim, har joyda sodir bo'ladi va energiya saqlash batareya muhandislik atribut mos kelmaydi. energiya saqlash loyiha mavjud bo'lsa, batareyani qayta bozorga borib, u saqlangan bo'lsa, u albatta kafolat bo'lmaydi; Bu odatdagi tiklanish saqlangan bo'lsa, u qayta ishlanuvchi batareya narxini qo'shishingiz mumkin.

Batareya saqlash taqdirda, ijro bo'lishi mumkin. o'zgartirish; "Qancha tiklanishi mumkin" tamoyili, qayta ishlanishi mumkin bo'lgan kuch-litiy-ion batareya juda kichik bo'lishi mumkin, agar. Batareya tiklash so'ng, u ham yulib olingan bo'ladi, tartiblashtiriladi, boshqalar

Va yakuniy samarali mahsulot katta rasgeleliğin bor. Ehtimol, bu tiklash statistik barqarorlik bor, va men chuqur tadqiqotlar qilmagan, lekin bir Klaster uchun, qayta tiklash darajasi kafolat mumkin emas. Uchinchidan, aralash spetsifikatsiyasi.

u oldingi markazlashgan energiya saqlash, yoki hozirda ko'proq mashhur tarqatiladi energiya saqlash bo'ladimi, uning energiya ko'lamli nisbatan katta hisoblanadi. elektr litiy-ion batareya qutqarish, bu bir xil tovar bilan bir xil hajmi bir vaqt uchun, bo'lsa ham, har xil xususiyatlari, turli modellari, turli ishlab chiqaruvchilarning o'z guruhini va mag'lubiyatga turli modellari, va umumiylik mag'lubiyatga bo'lishi mumkin ichki qarshilik, quvvati so'ng, o'z-o'zini bajarish, elektrod sirt davlat ham katta farq bo'lishi mumkin. Bunday iflos batareya keng ko'lamli energiya saqlash loyihasi uchun ishlatiladi, va batareya boshqaruv qiyinchilik juda oshirish mumkin.

energiya saqlash loyihasining ikkinchi rivojlantirish, shakli, o'rnatish, elektr interfeys, signal interfeys, aloqa interfeys, turli protokollar, kuchlanish sathi must ichiga batareyani talab: texnik vositalar birligi tinglash oldin, u ham yagona shaklini yakunlandi yagona batareya boshqarish, energiya boshqarish va issiqlik boshqarish qabul qilishi mumkin, birlashgan bo'lishi. To'rtinchidan, qayta batareya narxlash va keyin-savdo masalalari. Bu yaxshi energiya saqlash bozoriga cheklash uchun eng katta omillaridan biri qiymati masala ekanligini ma'lum.

Energiyani saqlash sanoati bilan shug'ullanmagan odamlar subsidiya elektr narxi siyosatining joriy etilishini intiqlik bilan kutishmoqda. Energiyani saqlash loyihasi sifatida energiyani saqlash narxi yuqori va energiya saqlash batareyasining narxi yuqori. Loyihani iqtisodiy maqsadga muvofiq qilish uchun, bu ko'pincha uzoqroq dizayn muddati, 5 yil, 10 yil yoki hatto 20 yil, batareyalar narxi bilan, hatto bu, katta boshlang'ich sarmoya va qarzga olingan moliyaviy xarajatlar ham juda katta. katta raqam.

Shuning uchun energiyani saqlash loyihasi energiya akkumulyatorining narxiga juda sezgir. Bunday uzoq muddat batareya dizayni ishlatiladi, bu yangi batareyaning ishlash muddati haqida gapirish mumkin. Agar siz bozorda hech qanday qoidalarsiz qayta ishlangan eski dinamik lityum-ion batareyalarni olishni istasangiz, bu yangi batareyalar bilan solishtirganda, qayta ishlangan batareyalar arzonroq va qisqa umrga ega bo'lishi kerakligini anglatadi, ammo sotishdan keyin ham vaqt bor. , bu batareya ishlab chiqaruvchilari batareyalar kafolatini uzaytirishlarini anglatishi mumkin.

Batareyaning narxini oldindan belgilang, ko'plab hisoblash usullari mavjud. Men shaxsan o'ylaymanki, printsiplardan kamida bittasiga rioya qilish kerak, ya'ni chiqindi batareyalardan foydalanish, yangi loyiha xarajatlari yo'q. Misol uchun, agar chiqindi batareyaning ishlash muddati yangi batareyaning 30% dan kam bo'lmasa, batareyaning narxi 30% ni tashkil qiladi, aks holda dastlabki sarmoya miqdori kamaygan bo'lsa-da, elektr energiyasini hisoblash narxi oshadi. , bozor tinimsiz bo'lishi mumkin (albatta, bu majburiyat hayot nima keladi, u muhokama arziydi).

Haqiqiy vaziyatda batareyani qayta tiklash, demontaj qilish, saralash, tashish, saqlash, ikkilamchi guruh, har bir qadam xarajatdir va bu xarajat ham tasodifiydir. Misol uchun, biz bir guruh batareyalarni demontaj qildik va ichkarida qancha qayta ishlashni tushunish mumkin emas (men ba'zi quvvatli lityum-ion batareyalar to'plamini olib tashladim, ko'proq mashhur ishlab chiqaruvchilar, energiya zichligini ta'minlash uchun paket, dizayn juda ixcham, ko'p batareyalar Mexanik shikastlanish demontaj jarayoniga moyil), batareyani tezda qayta ishlanishi mumkin bo'lgan batareyaga bo'linishini ta'minlash uchun arzon va aniq chiqindi sanoat batareyasini baholash texnologiyasi mavjudmi, ikkitasini qanday qilish kerak akkumulyatorning ikkilamchi guruhining turli xususiyatlari Qadoqlash, loyihalash, qayta ishlash va yig'ishning umumiy qiymati qancha bo'ladi? Muayyan raqam hozircha ma'lum emas, lekin men juda arzon deb o'ylamayman. Beshinchidan, siz asosiy muammoni hal qila olmaysiz.

Aytilishicha, akkumulyator bozorini yo'q qilish, batareyani qayta ishlashdan keyingi muammoni hal qilish uchun, bu faqat yangi batareyaga xizmat ko'rsatish vaqti bo'lishi mumkin bo'lgan, batareyaning narxini pasaytiradigan (u haqiqatan ham batareyani qisqartirishi mumkinmi) hal qilinmagan taklifdir. munozara). Ammo batareya quvvati tugagandan so'ng, u hali ham muammoni qanday hal qilish kerakligiga duch kelmoqda. Quvvatli lityum-ion batareyani energiya saqlash akkumulyatoriga aylantirish orqali dinamik lityum-ion batareyaning ko'rish chizig'idan sakrab, yangi ekologik muammolarni keltirib chiqaradigan individual impersonantlarning etishmasligi ham yo'q.

Garchi ko'p sonli ekspert olimlar va tadqiqotchilar chiqindiga asoslangan lityum-ion batareyalar energiya saqlash bozoriga qo'llanilishi mumkinligini isbotlashlari mumkin, ammo ular loyihada mos kelmasligi va narx bo'yicha afzalliklarga ega bo'lmasligi mumkin. Narxlar juda yuqori bo'lsa, energiya saqlash ishlab chiqaruvchisi ziddiyatli bo'lishi mumkin; agar narxlanish juda past bo'lsa, batareyani qayta tiklash ziddiyatli bo'lishi mumkin; agar siz sotishdan keyingi qo'shimcha xizmatni qo'shmoqchi bo'lsangiz, batareya ishlab chiqaruvchisi ziddiyatli bo'lishi mumkin. Hozirgi yangi quvvatli lityum-ion batareyaning narxi yana pasaydi, garchi men hech qachon bo'lmagan deb aytishga jur'at etmayman, lekin hech bo'lmaganda foyda maydoni allaqachon cheklangan.

Bunday katta vaziyatda, qayta ishlash batareyasi mutlaq narx afzalligi yoki qiyinchilikka ega bo'lsin. Mening shaxsiy nuqtai nazarimdan, energiya saqlash bozoriga qayta ishlangan quvvatli lityum-ion batareyalarni chiqarish uchun kichik ommaviy namoyishlar, lekin lityum-ion batareya quvvatini hal qilishning muhim usuliga aylanish qiyin. Kalit so'zlar: yuqorida aytib o'tilgan resurs, akkumulyatorda turli xil og'ir metallarni ifloslantiruvchi moddalar mavjud, ammo bu ifloslantiruvchi moddalar eng iqtisodiy ahamiyatga ega.

Hozirgi vaqtda tez-tez ishlatiladigan lityum ion batareyasi musbat elektrod materiallari orasida LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LIFEPO4 va uch o'lchamli materiallar, musbat elektrod materiali, asetilen qora Supero'tkazuvchilar agenti va musbat elektrod hosil qilish uchun organik yopishtiruvchi va salbiy muhim ahamiyatga ega , Amorf uglerod materiali mis folga qo'llaniladi. Elektrolit eritmasidagi elektrolit tuzi odatda LiCf3SO3, LiBF4 va LiPF6 kabi litiy tuzidir. Karbonat (EC), propilen karbonat (PC), dikil karbonat (DMC), metil etil karbonat (EMC) va boshqalarga ega bo'lgan keng tarqalgan ishlatiladigan erituvchilar.

Eng ko'p ishlatiladigan lityum-ion batareyasi (iste'mol bozorida va Yuqori Tesrada ishlatiladigan batareya), kobalt tarkibining taxminan 15%. Tabiiy kobalt rudasi past, kobalt va boshqa metallarning katta qismi jami 0,01% -0 ni tashkil qiladi.

20%, eritish xarajati miqdori atigi 0,01% dan 0,20% gacha, va mening mamlakatim kobalt mamlakati bo'lib, o'z resurslari bozor ehtiyojlarini qondirishdan uzoqda, ko'p miqdorda import qilinadigan kobalt materialini import qilish uchun.

Agar chiqindi lityum ion batareyasi qayta ishlanmasa, u muqarrar ravishda lityum ion batareyasi bilan solishtirganda lityum kobaltat moddasi bo'lgan lityum ion batareyasi sanoatiga katta miqdorda iqtisodiy bosim olib keladigan katta miqdorda resurslarni isrof qiladi. Kobalt juda qayta tiklanadi. Har bir akkumulyatorning 20 gramm og'irligiga ko'ra, yillik akkumulyatorning hurda hajmi 10 milliarddan oshdi, keyin kobalt miqdori 3 g dan yuqori, agar 80% qayta tiklansa, 250 tonna kobalt qayta tiklanishi mumkin.

Kobaltning joriy narxi pastroq, 13 ~ 14 AQSh dollari / funt, tenglama taxminan 18 ~ 200 000 yuan / tonnani tashkil etadi, qayta tiklash tezligini hisobga olgan holda, faqat kobaltning tiklanish qiymati 40 milliondan oshadi. Nafaqat kobalt, balki metall, alyuminiy, mis va boshqalar va organik elektrolitlar (texnik ma'lum bir qiyinchilikka ega), yuqori qiymatga ega.

Oldingi uch o'lchamli material batareyasi va fosfat yodyum fosfat ion batareyasi bilan solishtirganda, ko'plab narx metallari ham mavjud, shuning uchun har xil chiqindi lityum ionli batareyalar ma'lum iqtisodiy foyda keltiradi. Batareya ichidagi qimmatli tarkibiy qismga qo'shimcha ravishda, batareyaning tashqi korpusi odatda alyuminiy yoki plastmassadan yasalgan bo'lib, yuqori tiklanish qiymatiga ega. Bundan tashqari, shuni ta'kidlash kerakki, an'anaviy dinamik lityum-ion batareyalar va iste'mol bozorlarida ishlatiladigan batareya bundan keyin va quvvat lityum-ion batareyasi xujayralari simni ishlatish va keyin ularni ishlatish uchun ishlatiladi.

Bundan tashqari, ko'plab mis, alyuminiy, po'lat plitalar va boshqa xom ashyolardan foydalaniladi. Bu erda nikel-vodorod batareyasi mavjud va chiqindi nikel gidrodinamik lityum ion batareyasidagi nikel miqdori 30 dan 50% gacha, kobalt miqdori taxminan 2 dan 5% gacha, nodir tuproq tarkibi esa 5 ~ ni tashkil qiladi. 10%, bu juda yuqori tiklanishga ega. qiymat.

Shu bilan birga, nikel-vodorod batareyalarida ishlatiladigan aralash nodir tuproq metalli asosan, va salbiy elektrod ham eritish shaklida vodorod saqlash qotishmasi bo'lib, qayta tiklash ajralishi ham nikel-kadmiy batareyasiga mos keladi.