Vorigingen in batterijtechnologie voor mariene energieopslagsystemen

Voorrede

Terwijl de wereld verschuift naar groenere energie -oplossingen, hebben lithiumbatterijen meer aandacht gekregen. Hoewel elektrische voertuigen al meer dan tien jaar in de schijnwerpers staan, is het potentieel van elektrische energieopslagsystemen in mariene instellingen over het hoofd gezien. Er is echter een toename van het onderzoek dat zich richt op het optimaliseren van het gebruik van opslaglithiumbatterijen en laadprotocollen voor verschillende boottoepassingen. Lithium-ion fosfaat diepe cyclusbatterijen in dit geval zijn bijzonder aantrekkelijk vanwege hun hoge energiedichtheden, goede chemische stabiliteit en langdurige cycluslevens onder de stringente vereisten van mariene voortstuwingssystemen

Omdat de installatie van opslaglithiumbatterijen aan kracht wint, neemt ook de implementatie van voorschriften om de veiligheid te waarborgen. De ISO/TS 23625 is zo'n verordening die zich richt op batterijselectie, installatie en veiligheid. Het is cruciaal om op te merken dat de veiligheid van het grootste belang is als het gaat om het gebruik van lithiumbatterijen, met name met betrekking tot brandgevaren.

Systemen voor mariene energieopslag

Marine-energieopslagsystemen worden een steeds populaire oplossing in de mariene industrie naarmate de wereld gaat naar een duurzamere en milieuvriendelijke toekomst. Zoals de naam al doet vermoeden, zijn deze systemen ontworpen om energie op te slaan in een mariene setting en kunnen ze worden gebruikt voor verschillende doeleinden, van het voortstuwen van schepen en boten tot back -upvermogen in geval van nood.

Het meest voorkomende type opslagsysteem voor mariene energie is een lithium-ionbatterij, vanwege zijn hoge energiedichtheid, betrouwbaarheid en veiligheid. Lithium-ionbatterijen kunnen ook worden aangepast om te voldoen aan de specifieke stroomvereisten van verschillende mariene toepassingen.

Een van de belangrijkste voordelen van opslagsystemen voor mariene energie is hun vermogen om dieselgeneratoren te vervangen. Door gebruik te maken van lithium-ionbatterijen, kunnen deze systemen een betrouwbare en duurzame stroombron bieden voor verschillende toepassingen. Dit omvat hulpvermogen, verlichting en andere elektrische behoeften aan boord van een schip of schip. Naast deze toepassingen kunnen systemen voor mariene energieopslag ook worden gebruikt om elektrische aandrijfsystemen van stroom te voorzien, waardoor ze een levensvatbaar alternatief zijn voor conventionele dieselmotoren. Ze zijn vooral geschikt voor kleinere schepen die in een relatief beperkt gebied actief zijn.

Over het algemeen zijn de opslagsystemen voor mariene energie een belangrijk onderdeel van de overgang naar een duurzamere en milieuvriendelijke toekomst in de maritieme industrie.

Voordelen van lithiumbatterijen

Een van de meest duidelijke voordelen van het gebruik van opslaglithiumbatterijen in vergelijking met dieselgenerator is het ontbreken van giftige en broeikasgasemissies. Als de batterijen worden opgeladen met schone bronnen zoals zonnepanelen of windturbines, kan dit een 100% schone energie vormen. Ze zijn ook minder duur in termen van onderhoud met minder componenten. Ze produceren veel minder lawaai, waardoor ze ideaal zijn voor het aanmeren van situaties in de buurt van residentiële of bevolkte gebieden.

Opslaglithiumbatterijen zijn niet het enige type batterijen dat kan worden gebruikt. In feite kunnen mariene batterijsystemen worden onderverdeeld in primaire batterijen (die niet kunnen worden opgeladen) en secundaire batterijen (die continu kunnen worden opgeladen). Dit laatste is economischer voordeliger in een langdurige toepassing, zelfs bij het overwegen van capaciteitsafbraak. Loodzuurbatterijen werden aanvankelijk gebruikt en opslaglithiumbatterijen worden beschouwd als nieuw opkomende batterijen. Onderzoek heeft echter aangetoond dat ze een hogere energiedichtheden en langdurige levensduur bieden, wat betekent dat ze beter geschikt zijn voor langetermijntoepassingen en hoge belasting- en snelle eisen.

Ongeacht deze voordelen hebben onderzoekers geen tekenen van zelfgenoegzaamheid aangetoond. In de loop der jaren zijn talloze ontwerpen en studies gericht op het verbeteren van de prestaties van opslaglithiumbatterijen om hun mariene toepassing te verbeteren. Dit omvat nieuwe chemische melanges voor de elektroden en gemodificeerde elektrolyten om zich te beschermen tegen branden en thermische runaways.

Selectie van lithiumbatterij

Er zijn meerdere kenmerken waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van opslaglithiumbatterijen voor een lithiumbatterijsysteem voor mariene opslag. Capaciteit is een kritieke specificatie om te overwegen bij het selecteren van abattery voor de opslag van mariene energie. Het bepaalt hoeveel energie het kan opslaan en vervolgens kan de hoeveelheid werk die kan worden geproduceerd voordat het wordt opgeladen. Dit is een fundamentele ontwerpparameter in aandrijftoepassingen waarbij capaciteit de kilometerstand of afstand dicteert die de boot kan reizen. In een mariene context, waar ruimte vaak beperkt is, is het belangrijk om een batterij te vinden met een hoge energiedichtheid. Batterijen met een hogere energiedichtheid zijn compacter en lichter, wat vooral belangrijk is op boten waar ruimte en gewicht een premium zijn.

Spanning en huidige beoordelingen zijn ook belangrijke specificaties om te overwegen bij het selecteren van opslaglithiumbatterijen voor opslagsystemen voor mariene energie. Deze specificaties bepalen hoe snel de batterij kan opladen en ontladen, wat belangrijk is voor toepassingen waar de stroomvereisten snel kunnen variëren.

Het is belangrijk om een batterij te kiezen die speciaal is ontworpen voor het gebruik van marien. Mariene omgevingen zijn hard, met blootstelling aan zoutwater, vochtigheid en extreme temperaturen. Opslaglithiumbatterijen die zijn ontworpen voor het gebruik van het mariene, hebben meestal waterdichtheid en corrosieweerstand, evenals andere functies zoals trillingsweerstand en schokweerstand om betrouwbare prestaties te garanderen in uitdagende omstandigheden.

Brandveiligheid is ook cruciaal. In mariene toepassingen is er een beperkte hoeveelheid ruimte voor batterijopslag en kan elke brandverspreiding leiden tot giftige rookafgiften en dure schade. Installatiemaatregelen kunnen worden genomen om de spread te beperken. Roypow, een Chinese productiebedrijf voor lithium-ionbatterij, is een voorbeeld waarbij ingebouwde micro-blussers in het batterij-frame worden geplaatst. Deze blussers worden geactiveerd door een elektrisch signaal of door de thermische lijn te verbranden. Dit activeert een aerosolgenerator die de koelvloeistof chemisch ontleedt via een redox -reactie en verspreidt deze om het vuur snel te blussen voordat het zich verspreidt. Deze methode is ideaal voor snelle interventies, goed geschikt voor krappe ruimtetoepassingen zoals lithiumbatterijen voor mariene opslag.

Veiligheid en vereisten

Het gebruik van opslaglithiumbatterijen voor mariene toepassingen neemt toe, maar veiligheid moet een topprioriteit zijn om een goed ontwerp en installatie te garanderen. Lithiumbatterijen zijn kwetsbaar voor thermische weggelopen en brandgevaren als ze niet correct worden behandeld, met name in de harde mariene omgeving met blootstelling aan zoutwater en hoge luchtvochtigheid. Om deze zorgen aan te pakken, zijn ISO -normen en voorschriften vastgesteld. Een van deze normen is ISO/TS 23625, die richtlijnen biedt voor het selecteren en installeren van lithiumbatterijen in mariene toepassingen. Deze standaard specificeert het batterijontwerp-, installatie-, onderhouds- en bewakingsvereisten om de duurzaamheid en veilige werking van de batterij te waarborgen. Bovendien biedt ISO 19848-1 richtlijnen voor het testen en de prestaties van batterijen, inclusief opslaglithiumbatterijen, in mariene toepassingen.

ISO 26262 speelt ook een belangrijke rol in de functionele veiligheid van elektrische en elektronische systemen in maritieme vaten, evenals andere voertuigen. Deze standaard verplicht dat het batterijbeheersysteem (BMS) moet worden ontworpen om visuele of hoorbare waarschuwingen aan de operator te bieden wanneer de batterij onder andere weinig vermogen heeft. Hoewel de naleving van ISO -normen vrijwillig is, bevordert de naleving van deze richtlijnen de veiligheid, efficiëntie en levensduur van de batterijsystemen.

Samenvatting

Opslaglithiumbatterijen komen snel op als een voorkeursopslagoplossing voor mariene toepassingen vanwege hun hoge energiedichtheid en verlengde levensduur onder veeleisende omstandigheden. Deze batterijen zijn veelzijdig en kunnen worden gebruikt voor een reeks mariene toepassingen, van het voeden van elektrische boten tot het bieden van back-upvermogen voor navigatiesystemen. Voets andere uitdagende omgevingen. De goedkeuring van opslaglithiumbatterijen in de maritieme industrie wordt verwacht om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en de logistiek en transport te revolutioneren.