Kemajuan dalam Teknologi Baterai untuk Sistem Penyimpanan Energi Kelautan

Kata pengantar

Ketika dunia bergeser ke arah solusi energi yang lebih hijau, baterai lithium telah mendapatkan perhatian yang meningkat. Sementara kendaraan listrik telah menjadi sorotan selama lebih dari satu dekade, potensi sistem penyimpanan energi listrik dalam pengaturan kelautan telah diabaikan. Namun, ada lonjakan penelitian yang berfokus pada mengoptimalkan penggunaan baterai lithium penyimpanan dan protokol pengisian daya untuk aplikasi perahu yang berbeda. Baterai siklus dalam lithium-ion fosfat dalam kasus ini sangat menarik karena kepadatan energi yang tinggi, stabilitas kimia yang baik, dan umur siklus yang berkepanjangan di bawah persyaratan ketat dari sistem propulsi laut

Saat pemasangan baterai lithium penyimpanan mendapatkan momentum, demikian juga implementasi peraturan untuk memastikan keamanan. ISO/TS 23625 adalah salah satu peraturan yang berfokus pada pemilihan baterai, pemasangan, dan keamanan. Sangat penting untuk dicatat bahwa keselamatan adalah yang terpenting dalam hal penggunaan baterai lithium, terutama mengenai bahaya kebakaran.

Sistem penyimpanan energi laut

Sistem penyimpanan energi laut menjadi solusi yang semakin populer di industri kelautan saat dunia bergerak menuju masa depan yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan. Seperti namanya, sistem ini dirancang untuk menyimpan energi dalam suasana laut dan dapat digunakan untuk berbagai tujuan, dari mendorong kapal dan kapal hingga menyediakan daya cadangan jika terjadi keadaan darurat.

Jenis sistem penyimpanan energi laut yang paling umum adalah baterai lithium-ion, karena kepadatan energi, keandalan, dan keamanan yang tinggi. Baterai lithium-ion juga dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan daya spesifik dari berbagai aplikasi laut.

Salah satu manfaat utama dari sistem penyimpanan energi laut adalah kemampuan mereka untuk mengganti generator diesel. Dengan menggunakan baterai lithium-ion, sistem ini dapat menawarkan sumber daya yang andal dan berkelanjutan untuk berbagai aplikasi. Ini termasuk tenaga tambahan, pencahayaan, dan kebutuhan listrik lainnya di atas kapal atau kapal. Selain aplikasi ini, sistem penyimpanan energi laut juga dapat digunakan untuk menyalakan sistem penggerak listrik, menjadikannya alternatif yang layak untuk mesin diesel konvensional. Mereka sangat cocok untuk kapal kecil yang beroperasi di daerah yang relatif terbatas.

Secara keseluruhan, sistem penyimpanan energi laut adalah komponen utama dari transisi ke masa depan yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan dalam industri kelautan.

Keuntungan Baterai Lithium

Salah satu keunggulan paling jelas menggunakan baterai lithium penyimpanan dibandingkan dengan generator diesel adalah kurangnya emisi gas rumah beracun dan rumah kaca. Jika baterai diisi menggunakan sumber bersih seperti panel surya atau turbin angin, itu bisa merupakan energi bersih 100%. Mereka juga lebih murah dalam hal pemeliharaan dengan komponen yang lebih sedikit. Mereka menghasilkan lebih sedikit kebisingan, menjadikannya ideal untuk situasi docking di dekat daerah perumahan atau berpenduduk.

Baterai lithium penyimpanan bukan satu -satunya jenis baterai yang dapat digunakan. Faktanya, sistem baterai laut dapat dibagi menjadi baterai primer (yang tidak dapat diisi ulang) dan baterai sekunder (yang dapat diisi ulang secara terus menerus). Yang terakhir lebih bermanfaat secara ekonomi dalam aplikasi jangka panjang, bahkan ketika mempertimbangkan degradasi kapasitas. Baterai asam timbal pada awalnya digunakan, dan baterai lithium penyimpanan dianggap baterai yang baru muncul. Namun, penelitian telah menunjukkan bahwa mereka memberikan kepadatan energi yang lebih tinggi dan kehidupan yang berkepanjangan, yang berarti mereka lebih cocok untuk aplikasi jangka panjang, dan beban tinggi dan tuntutan berkecepatan tinggi.

Terlepas dari keuntungan ini, para peneliti belum menunjukkan tanda -tanda kepuasan diri. Selama bertahun -tahun, banyak desain dan penelitian telah berfokus pada peningkatan kinerja baterai lithium penyimpanan untuk meningkatkan aplikasi kelautan mereka. Ini termasuk campuran bahan kimia baru untuk elektroda dan elektrolit yang dimodifikasi untuk menjaga terhadap kebakaran dan pelarian termal.

Pilihan baterai lithium

Ada beberapa karakteristik yang perlu dipertimbangkan saat memilih baterai lithium penyimpanan untuk sistem baterai lithium penyimpanan laut. Kapasitas adalah spesifikasi kritis yang perlu dipertimbangkan saat memilih penyanyi untuk penyimpanan energi laut. Ini menentukan berapa banyak energi yang dapat disimpan dan selanjutnya, jumlah pekerjaan yang dapat diproduksi sebelum mengisi ulang. Ini adalah parameter desain mendasar dalam aplikasi propulsi di mana kapasitas menentukan jarak tempuh atau jarak yang dapat ditempuh kapal. Dalam konteks laut, di mana ruang sering terbatas, penting untuk menemukan baterai dengan kepadatan energi tinggi. Baterai kepadatan energi yang lebih tinggi lebih kompak dan ringan, yang sangat penting pada kapal di mana ruang dan berat badannya premium.

Tegangan dan peringkat arus juga merupakan spesifikasi penting untuk dipertimbangkan ketika memilih baterai lithium penyimpanan untuk sistem penyimpanan energi laut. Spesifikasi ini menentukan seberapa cepat baterai dapat mengisi daya dan pelepasan, yang penting untuk aplikasi di mana tuntutan daya dapat bervariasi dengan cepat.

Penting untuk memilih baterai yang dirancang khusus untuk penggunaan laut. Lingkungan laut keras, dengan paparan air asin, kelembaban, dan suhu ekstrem. Baterai lithium penyimpanan yang dirancang untuk penggunaan laut biasanya akan menampilkan tahan air dan ketahanan korosi, serta fitur lain seperti ketahanan getaran dan ketahanan guncangan untuk memastikan kinerja yang andal dalam kondisi yang menantang.

Keselamatan kebakaran juga penting. Dalam aplikasi kelautan, ada sejumlah ruang terbatas untuk penyimpanan baterai dan segala penyebaran api dapat menyebabkan pelepasan asap beracun dan kerusakan yang mahal. Langkah -langkah pemasangan dapat diambil untuk membatasi penyebaran. Roypow, sebuah perusahaan pembuatan baterai lithium-ion Cina, adalah salah satu contoh di mana alat pemadam mikro bawaan ditempatkan di bingkai paket baterai. Alat pemadam ini diaktifkan oleh sinyal listrik atau dengan membakar saluran termal. Ini akan mengaktifkan generator aerosol yang secara kimiawi menguraikan pendingin melalui reaksi redoks dan menyebarkannya untuk memadamkan api dengan cepat sebelum menyebar. Metode ini sangat ideal untuk intervensi cepat, cocok untuk aplikasi ruang yang ketat seperti baterai lithium penyimpanan laut.

Keamanan dan Persyaratan

Penggunaan baterai lithium penyimpanan untuk aplikasi laut sedang meningkat, tetapi keamanan harus menjadi prioritas utama untuk memastikan desain dan pemasangan yang tepat. Baterai lithium rentan terhadap pelarian termal dan bahaya kebakaran jika tidak ditangani dengan benar, terutama di lingkungan laut yang keras dengan paparan air asin dan kelembaban yang tinggi. Untuk mengatasi masalah ini, standar dan peraturan ISO telah ditetapkan. Salah satu standar ini adalah ISO/TS 23625, yang memberikan pedoman untuk memilih dan memasang baterai lithium dalam aplikasi laut. Standar ini menentukan desain baterai, pemasangan, pemeliharaan, dan persyaratan pemantauan untuk memastikan daya tahan baterai dan operasi yang aman. Selain itu, ISO 19848-1 memberikan panduan tentang pengujian dan kinerja baterai, termasuk baterai lithium penyimpanan, dalam aplikasi laut.

ISO 26262 juga memainkan peran penting dalam keamanan fungsional sistem listrik dan elektronik dalam pembuluh laut, serta kendaraan lainnya. Standar ini mengamanatkan bahwa sistem manajemen baterai (BMS) harus dirancang untuk memberikan peringatan visual atau terdengar kepada operator ketika baterai rendah pada daya, di antara persyaratan keselamatan lainnya. Sementara kepatuhan terhadap standar ISO bersifat sukarela, kepatuhan terhadap pedoman ini mempromosikan keamanan, efisiensi, dan umur panjang sistem baterai.

Ringkasan

Baterai lithium penyimpanan dengan cepat muncul sebagai solusi penyimpanan energi yang disukai untuk aplikasi laut karena kepadatan energi yang tinggi dan umur yang diperpanjang dalam kondisi yang menuntut. Baterai ini serba guna dan dapat digunakan untuk berbagai aplikasi laut, dari daya perahu listrik hingga menyediakan daya cadangan untuk sistem navigasi. lingkungan menantang lainnya. Adopsi baterai lithium penyimpanan dalam industri kelautan diharapkan mengurangi emisi gas rumah kaca dan merevolusi logistik dan transportasi.