序文
世界がより環境に優しいエネルギーソリューションにシフトするにつれて、リチウムバッテリーは注目を集めています。電気自動車は10年以上にわたってスポットライトを浴びていますが、海洋環境における電気エネルギー貯蔵システムの可能性は見落とされています。ただし、貯蔵リチウムバッテリーの使用とさまざまなボートアプリケーションの充電プロトコルの最適化に焦点を当てた研究には急増しています。この場合のリチウムイオンリン酸リン酸塩深循環バッテリーは、その高エネルギー密度、良好な化学的安定性、および海洋推進システムの厳しい要件の下での長時間のサイクル寿命のために特に魅力的です
貯蔵リチウムバッテリーの設置が勢いを増すにつれて、安全性を確保するための規制の実装も得られます。 ISO/TS 23625は、バッテリーの選択、設置、安全性に焦点を当てたそのような規制の1つです。特に火災の危険に関して、リチウム電池の使用に関しては安全性が最も重要であることに注意することが重要です。
海洋エネルギー貯蔵システム
海洋エネルギー貯蔵システムは、世界がより持続可能で環境にやさしい未来に向かって移動するにつれて、海洋産業でますます人気のあるソリューションになりつつあります。名前が示すように、これらのシステムは海洋環境にエネルギーを保存するように設計されており、船やボートの推進から緊急時にバックアップパワーの提供まで、さまざまな目的に使用できます。
最も一般的なタイプの海洋エネルギー貯蔵システムは、エネルギー密度、信頼性、安全性が高いため、リチウムイオンバッテリーです。リチウムイオン電池は、さまざまな海洋用途の特定の電力要件を満たすように調整することもできます。
海洋エネルギー貯蔵システムの重要な利点の1つは、ディーゼル発電機を交換する能力です。リチウムイオン電池を利用することにより、これらのシステムは、さまざまなアプリケーションに信頼性の高い持続可能な電源を提供できます。これには、船舶または船舶に乗っている補助電力、照明、その他の電気的ニーズが含まれます。これらのアプリケーションに加えて、海洋エネルギー貯蔵システムを使用して電気推進システムを電力することもでき、従来のディーゼルエンジンに代わる実行可能な代替品になります。それらは、比較的限られたエリアで動作する小さな船に特に適しています。
全体として、海洋エネルギー貯蔵システムは、海洋産業におけるより持続可能で環境に優しい未来への移行の重要な要素です。
リチウム電池の利点
ディーゼル発電機と比較して貯蔵リチウムバッテリーを使用することの最も明白な利点の1つは、有毒および温室効果ガスの排出量がないことです。バッテリーがソーラーパネルや風力タービンなどのきれいなソースを使用して充電される場合、100％のクリーンエネルギーを構成する可能性があります。また、コンポーネントが少ないメンテナンスの点でも費用がかかりません。彼らは騒音をはるかに少なくしているため、住宅や人口の近くのドッキング状況に最適です。
貯蔵リチウムバッテリーは、使用できるバッテリーの唯一の種類ではありません。実際、海洋バッテリーシステムは、プライマリバッテリー（充電できない）およびセカンダリバッテリー（継続的に充電できます）に分割できます。後者は、容量の劣化を考慮した場合でも、長期的なアプリケーションでより経済的に有益です。鉛蓄電池が最初に使用され、貯蔵リチウムバッテリーは新しく出現したバッテリーと見なされます。しかし、研究により、それらはより高いエネルギー密度と長期にわたる寿命を提供することが示されています。つまり、長距離アプリケーション、および高負荷と高速の需要に適しています。
これらの利点に関係なく、研究者は自己満足の兆候を示していません。長年にわたり、多くの設計と研究が、海洋用途を改善するためにリチウムバッテリーの貯蔵バッテリーの性能を向上させることに焦点を当ててきました。これには、火災や熱暴走を防ぐために、電極と修飾された電解質の新しい化学的ブレンドが含まれます。
リチウムバッテリーの選択
海洋貯蔵リチウムバッテリーシステム用の貯蔵リチウム電池を選択する際に考慮すべき複数の特性があります。容量は、海洋エネルギー貯蔵のためにAwatteryを選択する際に考慮すべき重要な仕様です。これは、充電する前に生産できる作業量を保存し、その後の作業の量を決定します。これは、ボートが移動できる走行距離または距離を決定する推進アプリケーションの基本的な設計パラメーターです。スペースがしばしば限られている海洋文脈では、エネルギー密度の高いバッテリーを見つけることが重要です。エネルギー密度の高いバッテリーは、よりコンパクトで軽量です。これは、スペースと重量がプレミアムなボートで特に重要です。
電圧と電流の評価も、海洋エネルギー貯蔵システム用の貯蔵リチウム電池を選択する際に考慮すべき重要な仕様です。これらの仕様により、バッテリーがどれだけ迅速に充電および排出できるかが判断されます。これは、電力需要が急速に異なる可能性があるアプリケーションにとって重要です。
海洋使用専用に設計されたバッテリーを選択することが重要です。海洋環境は厳しく、塩水、湿度、極端な温度にさらされています。海洋使用用に設計された貯蔵リチウム電池は、通常、防水性と耐食性、および困難な状況で信頼できるパフォーマンスを確保するための振動抵抗や衝撃耐性などの他の特徴を特徴とします。
火災の安全性も非常に重要です。海洋アプリケーションでは、バッテリーの貯蔵用のスペースが限られており、火災の広がりは有毒なヒューム放出と費用のかかる損害につながる可能性があります。スプレッドを制限するために、インストール対策を講じることができます。中国のリチウムイオンバッテリー製造会社であるRoypowは、ビルトインマイクロ消火器がバッテリーパックフレームに配置されている一例です。これらの消火器は、電気信号またはサーマルラインの燃焼によってアクティブになります。これにより、レドックス反応を介してクーラントを化学的に分解するエアロゾル発電機が活性化され、拡散する前に火を消すために拡散します。この方法は、迅速な介入に最適であり、海洋貯蔵リチウム電池などのタイトなスペースアプリケーションに適しています。
安全性と要件
海洋用途向けの貯蔵リチウムバッテリーの使用は増加していますが、適切な設計と設置を確保するには、安全性が最優先事項でなければなりません。リチウム電池は、特に塩水曝露と湿度が高い厳しい海洋環境で、正しく取り扱わないと、熱暴走や火災の危険に対して脆弱です。これらの懸念に対処するために、ISOの基準と規制が確立されています。これらの基準の1つはISO/TS 23625で、海洋用途でリチウムバッテリーを選択およびインストールするためのガイドラインを提供します。この標準は、バッテリーの耐久性と安全な動作を確保するために、バッテリーの設計、設置、メンテナンス、および監視要件を指定します。さらに、ISO 19848-1は、海洋用途での貯蔵リチウム電池を含むバッテリーのテストと性能に関するガイダンスを提供します。
ISO 26262は、他の車両だけでなく、海洋船内の電気システムおよび電子システムの機能的安全性にも重要な役割を果たしています。この標準は、バッテリー管理システム（BMS）が、バッテリーが電力が低い場合、他の安全要件の中でも視覚的または可聴警告をオペレーターに提供するように設計する必要があることを義務付けています。 ISO標準の順守は自発的ですが、これらのガイドラインへのコンプライアンスは、バッテリーシステムの安全性、効率、寿命を促進します。
まとめ
貯蔵リチウム電池は、要求の厳しい条件下でのエネルギー密度と延長寿命のため、海洋用途向けの優先エネルギー貯蔵ソリューションとして急速に浮上しています。これらのバッテリーは汎用性が高く、電動ボートの電源からナビゲーションシステムのバックアップ電力の提供まで、さまざまな海洋アプリケーションに使用できます。Furthermore新しいバッテリーシステムの継続的な開発は、可能なアプリケーションの範囲を拡大し、深海探査と深海探索を含めることで拡大しています。他の挑戦的な環境。海洋産業における貯蔵リチウム電池の採用は、温室効果ガスの排出を削減し、物流と輸送に革命をもたらすことが期待されています。
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