Progrese în tehnologia bateriei pentru sistemele de stocare a energiei marine

Prefaţă

Pe măsură ce lumea se îndreaptă către soluții energetice mai ecologice, bateriile de litiu au câștigat o atenție sporită. În timp ce vehiculele electrice sunt în centrul atenției de peste un deceniu, potențialul sistemelor de stocare a energiei electrice în setările marine a fost trecut cu vederea. Cu toate acestea, a existat o creștere a cercetării care se concentrează pe optimizarea protocoalelor de utilizare a bateriilor de litiu de stocare și încărcare pentru diferite aplicații pentru bărci. Bateriile cu ciclu profund cu fosfat de litiu în acest caz sunt deosebit de atractive datorită densităților lor energetice ridicate, a unei bune stabilități chimice și a vieții ciclice prelungite în conformitate cu cerințele stricte ale sistemelor de propulsie marină

Pe măsură ce instalarea bateriilor de litiu de stocare câștigă impuls, la fel și implementarea reglementărilor pentru a asigura siguranța. ISO/TS 23625 este un astfel de reglementare care se concentrează pe selecția bateriei, instalarea și siguranța. Este crucial de menționat că siguranța este esențială atunci când vine vorba de utilizarea bateriilor de litiu, în special în ceea ce privește pericolele de incendiu.

Sisteme de stocare a energiei marine

Sistemele de stocare a energiei marine devin o soluție din ce în ce mai populară în industria marină, pe măsură ce lumea se îndreaptă către un viitor mai durabil și mai ecologic. După cum sugerează și numele, aceste sisteme sunt concepute pentru a stoca energia într -un cadru marin și pot fi utilizate pentru o varietate de scopuri, de la propulsarea navelor și bărcilor până la furnizarea de putere de rezervă în caz de urgență.

Cel mai frecvent tip de sistem de stocare a energiei marine este o baterie cu litiu-ion, datorită densității sale ridicate de energie, fiabilității și siguranței sale. Bateriile cu litiu-ion pot fi, de asemenea, adaptate pentru a satisface cerințele specifice de putere ale diferitelor aplicații marine.

Unul dintre avantajele cheie ale sistemelor de stocare a energiei marine este capacitatea lor de a înlocui generatoarele diesel. Prin utilizarea bateriilor cu litiu-ion, aceste sisteme pot oferi o sursă de energie fiabilă și durabilă pentru o varietate de aplicații. Aceasta include puterea auxiliară, iluminarea și alte nevoi electrice la bordul unei nave sau nave. În plus față de aceste aplicații, sistemele de stocare a energiei marine pot fi utilizate și pentru a alimenta sistemele de propulsie electrică, ceea ce le face o alternativă viabilă la motoarele diesel convenționale. Acestea sunt deosebit de potrivite pentru navele mai mici care operează într -o zonă relativ limitată.

În general, sistemele de stocare a energiei marine sunt o componentă cheie a tranziției la un viitor mai durabil și mai ecologic în industria marină.

Avantajele bateriilor cu litiu

Unul dintre cele mai evidente avantaje ale utilizării bateriilor de litiu de depozitare în comparație cu generatorul diesel este lipsa emisiilor de gaze toxice și cu efect de seră. Dacă bateriile sunt încărcate folosind surse curate, cum ar fi panouri solare sau turbine eoliene, ar putea constitui o energie 100% curată. De asemenea, sunt mai puțin costisitoare în ceea ce privește întreținerea cu mai puține componente. Acestea produc mult mai puțin zgomot, ceea ce le face ideale pentru andocarea situațiilor din apropierea zonelor rezidențiale sau populate.

Bateriile de litiu de depozitare nu sunt singurul tip de baterii care pot fi utilizate. De fapt, sistemele de baterii marine pot fi împărțite în baterii primare (care nu pot fi reîncărcate) și în baterii secundare (care pot fi reîncărcate continuu). Acesta din urmă este mai benefic din punct de vedere economic într-o aplicație pe termen lung, chiar și atunci când se ia în considerare degradarea capacității. Bateriile cu plumb-acid au fost utilizate inițial, iar bateriile de litiu de depozitare sunt considerate baterii emergente recent. Cu toate acestea, cercetările au arătat că oferă densități energetice mai mari și o viață prelungită, ceea ce înseamnă că sunt mai potrivite pentru aplicații pe termen lung și cerințe de încărcare ridicată și de mare viteză.

Indiferent de aceste avantaje, cercetătorii nu au arătat semne de plângere. De -a lungul anilor, numeroase proiecte și studii s -au concentrat pe îmbunătățirea performanței bateriilor de litiu de depozitare pentru a -și îmbunătăți aplicația marină. Aceasta include noi amestecuri chimice pentru electrozi și electroliți modificați pentru a vă proteja împotriva incendiilor și a fugării termice.

Selectarea bateriei de litiu

Există mai multe caracteristici de luat în considerare atunci când selectați bateriile de litiu de stocare pentru un sistem de baterii cu litiu de stocare marină. Capacitatea este o specificație critică de luat în considerare atunci când selectați Abattery pentru stocarea energiei marine. Determină câtă energie poate stoca și, ulterior, cantitatea de muncă care poate fi produsă înainte de reîncărcarea ei. Acesta este un parametru fundamental de proiectare în aplicațiile de propulsie, unde capacitatea dictează kilometrajul sau distanța pe care o poate parcurge barca. Într -un context marin, în care spațiul este adesea limitat, este important să găsiți o baterie cu o densitate energetică ridicată. Bateriile cu densitate energetică mai mare sunt mai compacte și mai ușoare, ceea ce este deosebit de important pentru bărcile în care spațiul și greutatea sunt la un nivel premium.

Tensiunea și evaluările curente sunt, de asemenea, specificații importante de luat în considerare atunci când selectați bateriile de litiu de depozitare pentru sistemele de stocare a energiei marine. Aceste specificații determină cât de rapid se poate încărca și descărca bateria, ceea ce este important pentru aplicațiile în care cererile de energie pot varia rapid.

Este important să alegeți o baterie care să fie concepută special pentru uz marin. Mediile marine sunt dure, cu expunerea la apă sărată, umiditate și temperaturi extreme. Bateriile de litiu de depozitare proiectate pentru utilizare marină vor avea de obicei rezistență la impermeabilizare și coroziune, precum și alte caracteristici, cum ar fi rezistența la vibrații și rezistența la șoc pentru a asigura performanțe fiabile în condiții provocatoare.

Siguranța la incendiu este, de asemenea, crucială. În aplicațiile marine, există o cantitate limitată de spațiu pentru depozitarea bateriei și orice răspândire a incendiului ar putea duce la eliberarea toxică a fumului și daunele costisitoare. Măsurile de instalare pot fi luate pentru a limita răspândirea. Roypow, o companie chineză de producție de baterii cu ioni de litiu, este un exemplu în care sunt plasate micro-stingătoare încorporate în cadrul pachetului de baterii. Aceste stingătoare sunt activate fie printr -un semnal electric, fie prin arderea liniei termice. Acest lucru va activa un generator de aerosoli care descompune chimic lichidul de răcire printr -o reacție redox și îl răspândește pentru a stinge rapid focul înainte de a se răspândi. Această metodă este ideală pentru intervenții rapide, potrivite pentru aplicații spațiale strânse, cum ar fi bateriile de litiu de stocare marină.

Siguranță și cerințe

Utilizarea bateriilor de litiu de depozitare pentru aplicațiile marine este în creștere, dar siguranța trebuie să fie o prioritate maximă pentru a asigura proiectarea și instalarea corespunzătoare. Bateriile de litiu sunt vulnerabile la pericolele termice și pericolele de incendiu, dacă nu sunt manipulate corect, în special în mediul marin dur, cu expunere la apă sărată și umiditate ridicată. Pentru a rezolva aceste probleme, au fost stabilite standarde și reglementări ISO. Unul dintre aceste standarde este ISO/TS 23625, care oferă linii directoare pentru selectarea și instalarea bateriilor de litiu în aplicații marine. Acest standard specifică cerințele de proiectare, instalare, întreținere și monitorizare a bateriei pentru a asigura durabilitatea și funcționarea sigură a bateriei. În plus, ISO 19848-1 oferă îndrumări privind testarea și performanța bateriilor, inclusiv bateriile de litiu de depozitare, în aplicațiile marine.

ISO 26262 joacă, de asemenea, un rol semnificativ în siguranța funcțională a sistemelor electrice și electronice din navele marine, precum și în alte vehicule. Acest standard prevede că sistemul de gestionare a bateriilor (BMS) trebuie să fie proiectat pentru a oferi operator avertismente vizuale sau audibile atunci când bateria este scăzută la putere, printre alte cerințe de siguranță. În timp ce respectarea standardelor ISO este voluntară, respectarea acestor orientări promovează siguranța, eficiența și longevitatea sistemelor de baterii.

Rezumat

Bateriile de litiu de stocare apar rapid ca soluție preferată de stocare a energiei pentru aplicațiile marine, datorită densității ridicate a energiei și a duratei de viață extinsă în condiții solicitante. Aceste baterii sunt versatile și pot fi utilizate pentru o serie de aplicații marine, de la alimentarea bărcilor electrice până la furnizarea de energie de rezervă pentru sistemele de navigație. Furthermore, dezvoltarea continuă a noilor sisteme de baterii extinde gama de aplicații posibile pentru a include explorarea în adâncime și Alte medii provocatoare. Adoptarea bateriilor de litiu de depozitare în industria marină este de așteptat să reducă emisiile de gaze cu efect de seră și să revoluționeze logistica și transportul.