Fortschritte in der Batterie -Technologie für Marine Energy Storage Systems

Vorwort

Während sich die Welt in Richtung umweltfreundlichere Energielösungen verlagert, haben Lithiumbatterien erhöhte Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Während Elektrofahrzeuge seit über einem Jahrzehnt im Rampenlicht stehen, wurde das Potenzial von elektrischen Energiespeichersystemen in Meeresumgebungen übersehen. Es gab jedoch einen Anstieg der Forschung, die sich auf die Optimierung der Nutzung von Lithiumbatterien und Ladeprotokollen für die Lagerung von Lithiumbatterien für verschiedene Bootsanwendungen konzentrierte. Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien mit Tiefenzyklus in diesem Fall sind aufgrund ihrer hohen Energiedichten, einer guten chemischen Stabilität und der längeren Lebensdauer der Zyklus unter den strengen Anforderungen der marinen Antriebssysteme besonders attraktiv

Mit der Installation von Speicherlithiumbatterien gewinnt auch die Umsetzung der Vorschriften, um die Sicherheit zu gewährleisten. Der ISO/TS 23625 ist eine solche Regelung, die sich auf die Auswahl, Installation und Sicherheit von Batterien konzentriert. Es ist wichtig zu beachten, dass die Sicherheit bei der Verwendung von Lithiumbatterien von größter Bedeutung ist, insbesondere in Bezug auf Brandgefahren.

Marine Energy -Speichersysteme

Marine Energy-Speichersysteme werden in der Meeresindustrie zu einer immer beliebteren Lösung, da sich die Welt zu einer nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Zukunft bewegt. Wie der Name schon sagt, sind diese Systeme so konzipiert, dass sie Energie in einer Meeresumgebung speichern und für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden können, von Antrieb von Schiffen und Booten bis hin zur Bereitstellung von Backup -Strom im Notfall.

Die häufigste Art des Meeresergiespeichersystems ist eine Lithium-Ionen-Batterie aufgrund ihrer hohen Energiedichte, Zuverlässigkeit und Sicherheit. Lithium-Ionen-Batterien können auch auf die spezifischen Leistungsanforderungen verschiedener Meeresanwendungen zugeschnitten werden.

Einer der wichtigsten Vorteile von Meeresergiespeichersystemen ist die Fähigkeit, Dieselgeneratoren zu ersetzen. Durch die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien können diese Systeme eine zuverlässige und nachhaltige Stromquelle für eine Vielzahl von Anwendungen bieten. Dies umfasst Hilfsstrom, Beleuchtung und andere elektrische Bedürfnisse an Bord eines Schiffes oder Schiffes. Zusätzlich zu diesen Anwendungen können marine Energiespeichersysteme auch zur Stromversorgung von elektrischen Antriebssystemen verwendet werden, wodurch sie zu einer praktikablen Alternative zu herkömmlichen Dieselmotoren führen. Sie eignen sich besonders für kleinere Schiffe, die in einem relativ begrenzten Bereich tätig sind.

Insgesamt sind Marine Energy-Speichersysteme ein wesentlicher Bestandteil des Übergangs zu einer nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Zukunft in der Meeresindustrie.

Vorteile von Lithiumbatterien

Einer der offensichtlichsten Vorteile bei der Verwendung von Speicher -Lithium -Batterien im Vergleich zum Dieselgenerator ist der Mangel an giftigen und Treibhausgasemissionen. Wenn die Batterien mit sauberen Quellen wie Sonnenkollektoren oder Windturbinen aufgeladen werden, kann dies eine 100% saubere Energie darstellen. Sie sind auch in Bezug auf die Wartung mit weniger Komponenten weniger kostspielig. Sie produzieren viel weniger Lärm und machen sie ideal für Dockingsituationen in der Nähe von Wohn- oder besiedelten Gebieten.

Speicher -Lithium -Batterien sind nicht die einzige Art von Batterien, die verwendet werden können. Tatsächlich können Meeresbatteriesysteme in Primärbatterien (die nicht aufgeladen werden können) und sekundäre Batterien (die kontinuierlich aufgeladen werden können) unterteilt werden können. Letzteres ist in einer langfristigen Anwendung wirtschaftlich vorteilhafter, auch wenn die Kapazitätsverschlechterung berücksichtigt wird. Zunächst wurden Blei-Säure-Batterien verwendet, und es gelten lithiumbatterien als neu aufkommende Batterien. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass sie höhere Energiedichten und ein längeres Leben liefern, was bedeutet, dass sie für Langstreckenanwendungen besser geeignet sind, sowie hohe Belastungs- und Hochgeschwindigkeitsanforderungen.

Unabhängig von diesen Vorteilen haben Forscher keine Anzeichen von Selbstzufriedenheit gezeigt. Im Laufe der Jahre konzentrierten sich zahlreiche Designs und Studien auf die Verbesserung der Leistung von Speicher -Lithium -Batterien zur Verbesserung ihrer marinen Anwendung. Dies schließt neue chemische Mischungen für die Elektroden und modifizierten Elektrolyte ein, um vor Bränden und thermischen Ausreißer zu schützen.

Auswahl der Lithiumbatterie

Bei der Auswahl von Lithiumbatterien für ein lithiumbatteriesystem für die Marine -Speicher sind mehrere Eigenschaften zu berücksichtigen. Die Kapazität ist eine kritische Spezifikation, die bei der Auswahl der Abrechnung für die Speicherung von Meeresergie in Betracht gezogen werden muss. Es bestimmt, wie viel Energie sie speichern kann, und anschließend, wie viel Arbeiten, die vor dem Aufladen erzeugt werden können, ein grundlegender Entwurfsparameter in Antriebsanwendungen ist, bei dem die Kapazität die Kilometerleistung oder Entfernung vorschreibt, die das Boot reisen kann. In einem marinen Kontext, in dem der Raum oft begrenzt ist, ist es wichtig, eine Batterie mit einer hohen Energiedichte zu finden. Batterien mit höherer Energiedichte sind kompakter und leichter, was für Boote, bei denen Platz und Gewicht von großer Bedeutung sind, besonders wichtig ist.

Spannungs- und Strombewertungen sind auch wichtige Spezifikationen bei der Auswahl von Lithiumbatterien für die Lagerung von Meeresergiespeichern. Diese Spezifikationen bestimmen, wie schnell die Batterie aufladen und abgeleitet werden kann, was für Anwendungen wichtig ist, bei denen die Leistungsanforderungen schnell variieren können.

Es ist wichtig, eine Batterie auszuwählen, die speziell für die Verwendung von Meeresgebrauch entwickelt wurde. Die Meeresumgebungen sind hart, mit Salzwasser, Luftfeuchtigkeit und extremen Temperaturen. Speicher -Lithium -Batterien, die für den Gebrauch von Meeresanwälten ausgelegt sind, verfügen normalerweise über eine Wasserdichtung und Korrosionsbeständigkeit sowie andere Merkmale wie Vibrationswiderstand und Stoßfestigkeit, um eine zuverlässige Leistung bei anspruchsvollen Bedingungen zu gewährleisten.

Die Brandschutz ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung. In Meeresanwendungen gibt es eine begrenzte Menge an Platz für die Batteriespeicherung, und jede Brandverteilung kann zu giftigen Rauchveröffentlichungen und kostspieligen Schäden führen. Installationsmaßnahmen können durchgeführt werden, um die Ausbreitung zu begrenzen. Roypow, ein chinesisches Unternehmen mit Lithium-Ionen-Batterie, ist ein Beispiel, in dem eingebaute Mikrolöscher in den Batteriepackrahmen platziert werden. Diese Brenner werden entweder durch ein elektrisches Signal oder durch Verbrennen der Wärmeleitlinie aktiviert. Dies aktiviert einen Aerosolgenerator, der das Kühlmittel chemisch über eine Redoxreaktion zersetzt und es so verbreitet, das Feuer schnell zu löschen, bevor es sich ausbreitet. Diese Methode ist ideal für schnelle Eingriffe und eignet sich gut für enge Raumanwendungen wie Lithiumbatterien für Meereslager.

Sicherheit und Anforderungen

Die Verwendung von Speicher -Lithium -Batterien für Meeresanwendungen steigt, aber die Sicherheit muss oberste Priorität haben, um eine ordnungsgemäße Auslegung und Installation zu gewährleisten. Lithiumbatterien sind anfällig für thermische Ausreißer- und Brandgefahren, wenn sie nicht korrekt behandelt werden, insbesondere in der harten marinen Umgebung mit Salzwasserkörper und hoher Luftfeuchtigkeit. Um diese Bedenken auszuräumen, wurden ISO -Standards und Vorschriften festgelegt. Einer dieser Standards ist ISO/TS 23625, die Richtlinien für die Auswahl und Installation von Lithiumbatterien in marinen Anwendungen enthält. In diesem Standard werden die Anforderungen an die Batteriekonstruktion, Installation, Wartung und Überwachung angegeben, um die Haltbarkeit und den sicheren Betrieb der Batterie zu gewährleisten. Darüber hinaus bietet ISO 19848-1 Anleitung zu den Tests und Leistung von Batterien, einschließlich der Lagerung von Lithiumbatterien, in marinen Anwendungen.

ISO 26262 spielt auch eine wichtige Rolle bei der funktionellen Sicherheit elektrischer und elektronischer Systeme in Meeresgefäßen sowie anderen Fahrzeugen. Dieser Standard hat vorgeschrieben, dass das Battery Management System (BMS) so konzipiert sein muss, dass er dem Bediener visuelle oder hörbare Warnungen liefert, wenn die Batterie unter anderem nur die Sicherheitsanforderungen an Strom versorgt. Während die Einhaltung der ISO -Standards freiwillig ist, fördert die Einhaltung dieser Richtlinien die Sicherheit, Effizienz und Langlebigkeit der Batteriesysteme.

Zusammenfassung

Speicher -Lithium -Batterien werden aufgrund ihrer hohen Energiedichte und einer verlängerten Lebensdauer unter anspruchsvollen Bedingungen schnell als bevorzugte Energiespeicherlösung für Meeresanwendungen entstehen. Diese Batterien sind vielseitig und können für eine Reihe von Meeresanwendungen verwendet werden, von Stromversorgungsbooten bis hin zur Bereitstellung von Sicherungsstärken für Navigationssysteme. Andere herausfordernde Umgebungen. Die Einführung von Speicher -Lithium -Batterien in der Meeresindustrie wird erwartet, dass die Treibhausgasemissionen reduzieren und Logistik und Transport revolutionieren.