Что такое батарея OPzV

Что такое батарея OPzV?

This post is also available in: English हिन्दी हिन्दी Español Français Português 日本語 Indonesia ไทย 한국어 Tiếng Việt العربية 简体中文

Что такое батарея OPzV?

Что такое батарея OPzV? В соответствии со стандартами DIN Европы, OPzV означает Ortsfest (стационарный) Panzerplatte (трубчатая пластина) Verschlossen (закрыто). Очевидно, что это трубчатая пластина 2V аккумулятора конструкции похож на батарею OPzS, но с клапаном регулируется вентиляционная вилка, а не открытый вентиляционный штепсельной вилки. Тем не менее, ни одна свинцово-кислотная батарея действительно закрыта, и по этой причине, V в аббревиатуре часто рассматривается как стоящий для «Vented», а не Verschlossen. По вентилируемые это означает, что он имеет клапан рельефа давления, который откроется при внутреннем давлении около 70 до 140 миллибар.

Это, по сути, батарея VRLA трубчатой батареи пластины, но которая рекомбинации водорода и кислорода с помощью обездвиженного электролита. В этом случае электролит обездвижен с помощью дымного кремнезема, чтобы превратить жидкий электролит в твердый гель. Это в отличие от других свинцовой кислоты VRLA аккумулятор диапазон, который использует стеклянный коврик очень тонкие волокна, чтобы поглотить кислотно-подобные промокания бумаги и обездвижить его таким образом. Этот диапазон батарей VRLA известен как AGM (Абсорбтив или Абсорбтив, Стеклянный коврик). Эта технология стеклянного коврика зависит от равномерного давления на лице коврика, в противном случае, процесс рекомбинации газа не будет работать.

По этой причине, он не подходит для трубчатой положительной конструкции пластины и используется только для батарей с плоскими положительными конструкций пластины.
Двумя важными особенностями аккумуляторных батарей OPzV являются трубчатая конструкция пластины и обездвиженная (GEL) электролит. Трубчатая положительная пластина дает преимущество дополнительного кислотного контакта для PAM через его округлую, а не плоскую форму, как показано на рисе. 1 Из этого видно, что дополнительная область контакта составляет примерно 15% по сравнению с его плоской пластиной.

Figure1 Additional acid area in contact with tubular plate surface 1
Fig 2 Typical stationary OPzV battery bank in steel rack 1

Это лучшее использование приводит к более высокой плотности энергии, в то время как перчатка держит активный материал твердо против проводника, чтобы свести к минимуму сопротивление батареи и предотвратить потерю PAM от пролития во время глубоких циклических операций.
Иммобилизация электролита в батарее OPzV имеет двойные преимущества, позволяющие работать клетки в различных ориентациях без разлива, а также позволяет газам, вырабатываемым электролизом воды на зарядке рекомбинировать и предотвратить потери воды. Рис. 2 является типичной установкой в стационарном приложении. Возможность хранения ячеек по бокам позволяет создать эффективную систему стеллажей и обеспечивает легкий доступ к аккумуляторным терминалам для проверки технического обслуживания.

Аспект рекомбинации имеет решающее значение для многих, особенно удаленных стационарных установок. Это означает, что техническое обслуживание батареи может осуществляться с увеличенными интервалами, так как не требуется долива воды. Он также устраняет необходимость в дорогостоящем вентиляционном оборудовании, которое предназначено для удаления потенциально взрывоопасных газов, образующихся при зарядке аккумулятора.
Проблема эволюции газа с затопленными клетками возникает из-за электрохимии свинцово-кислотной батареи. Производство водорода и кислорода может происходить при очень низком клеточном напряжении. Рис. 3 показывает связь между скоростью эволюции газа и свинцово-кислотным напряжением клеток.

Fig 3 Oxygen and hydrogen evolution as a function of cell potentials 1
Fig 4 Oxygen recombination with hydrogen in a VRLA cell 1

На этой диаграмме как положительные, так и отрицательные пластины показаны как одиночные потенциалы, а разница заключается в общем напряжении клеток. Как видно, даже при 2,0 вольт на ячейку есть измеримые количества газа, вытепляного из затопленной системы, а при 2,4 ВКК на заряде потеря воды и выработка газа значительны. По этой причине рекомбинантная конструкция ячейки является лучшим способом обеспечить безопасную установку с минимальными потерями воды или без них во время обычных циклических работ.

Чтобы понять, как гель-батарея способна облегчить реакцию рекомбинации, мы должны смотреть на структуру гелеобразного электролита, когда он находится в эксплуатации. Во-первых, однако, знание реакций, вызывающих электролиз воды следуют водорода и кислорода эволюции (газирования) было бы полезно.

Разбивка воды из-за электролиза довольно проста:

В целом 2H2O 2 х22Н 2(г)

Положительный 2Г2O й O2(г) +

Отрицательный 2Hи No2e H2 (Сокращение)

В обоих случаях для катода и анода происходит высвобождение газа из-за электрохимического действия либо добавления электронов (отрицательный электрод) или удаления электронов (положительный электрод). Метод, с помощью которого газы, или ионы могут рекомбинировать для формирования воды, не до конца понятен и есть более чем одно объяснение. Наиболее широко признано:

O2 ю 2Pb 2Pb

2PbO 2H2SO4 й 2PbSO4 х 2Г2O

2PbSO4 х 4Г 4e 2Pb 2H2H 2SO4

В этой модели необходимо убедить газеного кислорода, вырабатываемого на позитиве, отправиться к отрицательной пластине. Этого не произойдет в затопленной клетке свинцовой кислоты с жидким электролитом.

Когда кислород и водород производятся в жидком электролите, они образуют пузырьки, которые поднимаются на поверхность, затем в головное пространство клетки и в конечном итоге высвобождаются в атмосферу. Затем газы не доступны для рекомбинации. Однако в гелеобразном электролите рекомбинантное действие создается высыханием GEL, которое образует небольшие трещины и трещины в конструкции. В этом случае кислород, образуемый из электролиза воды, способен мигрировать из положительного в отрицательный электрод из-за давления, создаваемого газовой эволюцией.

Небольшие трещины и трещины способны хранить газы, которые затем мигрируют путем распространения через гель в другие пустоты в матрице, пока расстояние между электродами не будет заполнено газом (рис. 4). Реакция рекомбинации, однако, относительно медленная по сравнению с частотой эволюции, что означает, что внутреннее давление клетки увеличивается во время зарядки. Газы не могут выходить из клапана сброса давления, сохраняя их доступными для рекомбинации после завершения процесса зарядки.
Две основные особенности, которые характеризуют этот диапазон, во-первых, он рекомбинации водорода и кислорода, производимых на зарядке, обратно в воду в электролите, что делает его по существу обслуживание бесплатно и безопасно в закрытых пространствах.

Во-вторых, он имеет трубчатую положительную пластину, которая придает больше активного удержания материала в условиях глубокого разряда, чтобы обеспечить более длительный цикл жизни. Диапазон аккумуляторов OPzV, по сути, представляет собой глубокий разряд, высокий срок службы цикла, без обслуживания свинцово-кислотной батареи. Из-за его обездвиженизированный электролит, он также имеет преимущество быть в состоянии хранить его на своей стороне во время работы, без кислоты утечки из вентиляционного отверстия. По сути, эта ориентация делает батарею дизайном переднего терминала, обеспечивая аналогичные эксплуатационные преимущества в дополнение к другим преимуществам.

Тем не менее, есть и минусы этих двух преимуществ: высокая глубокая жизнь цикла происходит за счет высокой скорости разряда, или холодного кривошипного способности, оба из которых значительно ниже по сравнению с его AGM плоский аналог пластины. Рекомбинация газа значительно медленнее, чем скорость выработки газа. По этой причине процесс зарядки занимает больше времени, чем затопленная ячейка, как правило, до 15 часов.

Принимая во внимание вышеупомянутое обсуждение, совершенно ясно, что эта конструкция батареи OPzV больше всего подходит для тех приложений, где есть трудности в поддержании батареи и требуется иметь частые, возможно, регулярные глубокие разряды в сочетании с длинным календарем и циклом жизни. Из-за относительно низкой производительности CCA профиль разряда, как правило, представляется текущими розыгрышами усилителей 0,2С или менее в течение нескольких часов. Хотя справедливо сказать, что аккумулятор и элементы OPzV могут обеспечить прерывистые, достаточно высокие разгрузочные токи до 2С усилителей во время нормального цикла службы.

Время подзарядки, которое обычно составляет от 12 до 15 часов для подзарядки аккумулятора, ограничивает количество газа, который может быть произведен на зарядке. Это достигается за счет зарядки с ограничением напряжения, как правило, от 2,23 до 2,45 вольт на ячейку. Рис. 5 показывает типичный профиль зарядки для батареи OPzV. Это уменьшает ток, ваётный в батарею, и, следовательно, продлевает время зарядки. Это также является важным фактором при рассмотрении различных рынков аккумуляторов и их операционных профилей. С учетом этих соображений, наиболее подходящим приложением для батареи OPzV является преимущественно тяжелый долг и промышленный.

Fig 5 Recharging OPzV at 2 4 VPC 1
Fig 6 Stationary markets overview 1

Глядя на широкие категории в обоих секторах рынка, у нас есть:
Стационарные
— Солнечная энергия: дизельный гибрид, выемкое производство и хранение, внутреннее хранение
— БЕСС
— Резервная мощность
UPS

— рельсотрел
— Аварийное освещение
— Дизельный стартер
— Сигнализация
— Тяговая тяга
— Складирование: погрузчики, электрические ручные грузовики, AGV
— EV: Гольф корзина, рикши

Досуг:
— Морской пехотинец
— Караван
— Кемпинг

Из вышеперечисленных приложений именно те, которые требуют частых глубоких разрядов батареи, со временем полностью подзаряжаются, для чего аккумулятор OPzV лучше всего подходит. В стационарном приложении батареи, было бы солнечной энергии, BESS и резервного питания, который тикает все коробки.

Для железнодорожных приложений, освещение поезда и аккумулятор кондиционирования воздуха и железнодорожной сигнальной батареи являются лучшими приложениями для батареи OPzV. В железнодорожной компании необходима батарея глубокого цикла, которая способна к глубоким разрядам во время перебоев в подаче электроэнергии. Это лучше всего обеспечивается трубчатой пластины батареи, а не плоская батарея пластины. Учитывая огромную сеть работ железных дорог, аккумулятор без технического обслуживания, такой как батарея OPzV, был бы благом для железных дорог.

Диапазон аккумуляторов OPzV не подходит для приложений Traction, таких как аккумуляторы для гольфмобилей и вилочный погрузчик. Существуют практические соображения, такие как использование ломаемых контейнеров ABS вместо полипропиленовых случаев, используемых, например, в вилочный аккумулятор. Негибкие банки для ячейк ABS легко ломаются, если они будут плотно упакованы в лотки стальной батареи погрузчиков. Конструкция батареи Gel OPzV требует больше объемов активных материалов, что увеличит стандартные размеры вилочный аккумулятора.

Рынок отдыха, как правило, выбирает более легкий вес и более высокую плотность энергии моноблоков, особенно для каравана и кемпинга приложений. То же самое, как правило, относится к морским батареям приложений, которые, помимо электрических лодок, использует морские батареи для широко аналогичных видов использования холодильного оборудования, навигации и освещения, а также как и в кемпинге, есть ограниченное пространство для хранения батареи.

Основным использованием аккумулятора OPzV является рынок стационарных аккумуляторов. Общей нитью во всех подразделениях в этом секторе является то, что расположение батарей фиксируется. Рис. 6 дает разбивку рынка промышленных батарей с основными стационарными приложениями телекоммуникаций, UPS, резервных систем хранения энергии и батареи энергии (BESS), имея около 90% доли 15 миллиардов долларов США на мировом рынке. В отличие от тяги, отдыха и железнодорожных приложений (за исключением сигнализации) стационарный аккумулятор остаются фиксированной в одном месте и, как правило, жесткий проводной в систему питания. Тем не менее, сходство заканчивается на этом.

Некоторые приложения, такие как UPS в области телекоммуникаций и выравнивания нагрузки / частотного контроля в BESS потребует кратких или коротких разрядов высокой мощности на случайные промежутки времени, тратя большую часть своей жизни на заряд, в то время как другие, такие как солнечная и резервного питания будет глубоко разряжены через регулярные промежутки времени.
По этой причине аккумулятор OPzV больше всего подходит для тех секторов стационарного рынка, которые глубоко разряжены, регулярно или случайно, но, конечно, часто. В эту категорию мы можем включить все солнечные электростанции с более масштабными дизельными/солнечными гибридными установками, которые являются идеальными кандидатами для более длительной и надежной конструкции батареи OPzV.

Без обслуживания аспект батареи OPzV имеет важное значение здесь, особенно в отдаленных районах, где пополнение батареи будет чрезвычайно дорогим и добавить к стоимости, тем самым уменьшая рентабельность для поставщика. Аналогичным образом, отечественные установки выигрывают от отсутствия опыта, необходимого для поддержания уровня электролита аккумуляторов. Overtopping, долива в неправильном состоянии заряда (SoC) батареи и даже пренебрежение являются общими чертами в бытовом использовании батареи.

Для чего используется батарея OPzV? Хранение энергии

Из всех стационарных категорий, это, пожалуй, растущий рынок ESS, который некоторые считают, достигнет 546 миллиардов долларов США к 2035 году, который предлагает наибольшие возможности для эксплуатации дизайна OPzS. В таблице 1 перечислены разнообразные розетки батарей в категории BESS в то время как рис. 7 дает диаграмму глобальной емкости хранилища при первичном использовании. Из них, спрос ответ и продажи энергии являются наиболее вероятными использует, где регулярные глубокие разряды будут необходимы. Во всех этих случаях, вероятно, что установки около 1 МВтч или больше, расположенные вблизи электростанций или распределительных подстанций и эксплуатируемые либо автоматически, либо удаленно.

Таблица 1 Коммерческое использование BESS при полезности и за весами счетчика

Value Stream Reason for dispatch Value Who?
Demand charge reduction Reduce load - peak shaving Lower bill by reducing demand charges Customer
Time of use/Energy arbitrage Battery dispatch during peak periods when energy costs are high Lower retail electricity bill Utility or customer
Capacity/demand response Dispatch power to grid in response to events signaled by utility or ISO Payment for capacity service Utility,customer, DR agregator
Frequency regulation Battery injects or absorbs power to follow a regulation signal Payment for regulation service Utility, ISO, Third party
Energy sales Dispatch during times when locational marginal prices (LMP) are high LMP price for energy Customer, third party
Resiliency Battery dispatch to provide power to critical facilities during outage Avoided interruption costs Utility, ISO, third party
Capital deferment Support voltage or reduce load locally Prevents costly infrastructure upgrades Utility, ISO
Fig 7 Global battery storage capacity by primary case use 1
Fig 8 Indias cumulative installed power capacity mix 1

Другое, пока ограниченное применение то из станций зарядки EV. Есть много преимуществ, имеющих BESS наряду с сетью питания.
По всем этим причинам, без технического обслуживания, глубокой разрядки батареи OPzV с высоким циклом жизни является лучшим вариантом. К этому следует добавить низкую стоимость/кВт-ч свинцовой кислоты, что делает эту конструкцию батареи Исесяк OPzV идеальным вариантом для достижения хорошей рентабельности инвестиций и низкой стоимости капитала для станций и подстанций BESS.

Возобновляемые источники энергии
Основная часть рынка BESS является то, что возобновляемых источников энергии. Естественные источники, преимущественно солнечная и ветровая энергия, быстро продвигаются в том, чтобы стать основным источником энергии для производства энергии во многих странах. Рис. 8. Показывает текущую долю Индии установленной генерации энергии с возобновляемыми источниками энергии на более чем 35% от общего энергоснабжения. Из всех секторов возобновляемых источников энергии, наиболее быстро растущей технологии, вероятно, солнечной энергии. .

Мощность солнечной энергии увеличилась примерно на 24 процента в 2018 году, при этом Азия доминировала в глобальном росте с увеличением на 64 ГВт (около 70% глобального роста в 2018 году). И ветер, и солнечная энергия являются идеальными кандидатами для хранения энергии, поскольку они не могут быть включены и выключены на заказ. Международная ассоциация возобновляемых источников энергии (ARENA) прогнозирует, что П.В. достигнет 8519 ГВт к 2050 году, став вторым по величине глобальным источником энергии риса. 9. Эта тенденция считается актуальной как для приложений, так и в внесетевых приложениях, причем отечественные установки растут примерно такими же темпами, как и промышленные и сетевые предприятия.

Fig 9 IRENA projection to 2050 for PV installed capacity in total Renewable Sources 1
Fig 10 Site power requirements for Telecom installations for 2G 2 – 4G and 5G according to Huawei 1

Наиболее переменной, очевидно, энергия ветра, и способность хранить энергию, когда она генерируется и освободить его, когда это необходимо является основным преимуществом. Использование накопленной энергии позволяет пиковым периодам спроса быть удовлетворенными, даже если ветер не дует, ни светит солнце. Это может означать резкое сокращение капитальных вложений в производство энергии. Большинство стран имеют пиковый спрос на электроэнергию около 3 до 5 раз фон использования всего за несколько часов в день. В Великобритании, например, пик спроса утром и вечером составляет около 69 ГВт в течение примерно 2 часов.

Это контрастирует с устойчивым базовым спросом от 20 до 25 ГВт для других 20 часов в день. Вместо того, чтобы генераторы энергии простаивали в течение длительного времени из-за избыточных мощностей, имеет смысл иметь меньше генераторов ветровых турбин, работающих на полную мощность, весь день, сохраняя свою энергию в батареях, для использования в часы пикового спроса.

Что такое аккумулятор OPzV в Telecom?

Телекоммуникации и резервное питание.
В настоящее время на телекоммуникационные башни приходится около 1% мирового энергопотребления. С внесетевых башен строится со скоростью 16% в год, Есть проблемы для обеспечения безопасной, последовательной власти при одновременном сокращении выбросов CO2. По этой причине, вне сети энергетических решений, сочетающих дизель-генераторы, батареи и солнечные батареи увеличиваются. Рост цен на топливо также способствует высоким эксплуатационным расходам. Если мы добавим к ним все более ограничительные правительственные и экологические нормы, то возникает глобальная ситуация, когда использование дизельного топлива будет ограничено, прокладывая путь для использования возобновляемых источников энергии и, следовательно, аккумуляторов.

Типичные башни удаленной электросвязи будут питаться от гибридных энергетических систем дизельного топлива и солнечной энергии, где использование батарей для хранения солнечной энергии снизит расход дизельного топлива. В зависимости от размера станции, 100% солнечной энергии могут быть использованы с аккумулятором для обеспечения ночного использования. Однако, не только больше башен строится, но и потребности в энергии на станцию также растет особенно с введением 5G сетей рис. 10. Аккумулятор OPzV без технического обслуживания обеспечивает значительные преимущества с точки зрения затрат на цикл, а также обеспечивает самый высокий уровень надежности и производительности в удаленных установках связи. Как правило, эти станции требуют частых длительных периодов разряда батареи без технического обслуживания или регулярных проверок.

Отдыха
Остальные категории отдыха и железнодорожного транспорта имеют некоторые уникальные аспекты. Оба они имеют транспортные средства, которые несут батарею, которая используется в качестве источника энергии для освещения и других систем поддержки. В большинстве случаев, батарея не является источником энергии для перемещения транспортного средства, но он по-прежнему регулярно глубоко разряжается. В случае использования морской среды, это может быть для навигационной системы или холодильника на борту лодки и подзаряжается от дизельного двигателя или солнечных панелей в зависимости от конструкции лодки.

Тем не менее, для электрических лодок канала, например, это будет тяговое приложение с идентичными шаблонами использования FLT или EV. Во всех случаях глубокий разряд и длительный цикл батареи OPzV в сочетании с отсутствием технического обслуживания являются свойствами, которые необходимы для этих приложений.

Что такое батарея OPzV? для железных дорог

Потребности в энергии на железных дорогах трудно классифицировать по большинству стандартных заголовков. Однако в рамках этой группы существует категория стационарной сигнализации. Это эффективно имеет те же требования батареи, что и солнечная энергия. Категория аккумулятора освещения поезда и аккумулятора кондиционирования воздуха, хотя и на движущейся платформе, имеет аналогичное требование глубокой разгрузки, но является нерегулярной и непредсказуемой, и поэтому имеет аналогичные требования к приложениям резервного питания.

По этой причине, глубокая разрядка батареи OPzV является наиболее подходящим выбором для аккумулятора освещения поезда и батареи кондиционирования воздуха, особенно, поскольку они не нуждаются в дорогостоящем обслуживании и позволит избежать возможности повреждения в результате плохого обслуживания. Другая железнодорожная категория дизельного топлива ближе к SLI, а не промышленные требования и OPzV батареи не являются идеальными для этого использования. В дизель-электрических локомотивах имеется отдельная стартерная батарея тепловоза.

Приложения батареи, которые до сих пор обсуждались, основаны на текущих требованиях рынка. Однако появляются новые приложения для хранения электрохимической энергии, которые еще предстоит внедрить в коммерческий ряд. Одним из новых требований является требование зарядных станций EV. Есть несколько причин, почему хранение энергии батареи будет полезным в этом приложении. Во-первых, будет высокий объем производства скачков, вероятно, больше, чем входящие поставки, из-за быстрой и несколько зарядки EVs. В этом случае использование энергии хранимой батареи приведет к снижению спроса на энергоснабжение сети, что означает меньшую потребность в электроэнергии и снижение капитальных затрат.

Во-вторых, пиковых затрат спроса можно было избежать из-за использования накопленной энергии батареи для пиков спроса, что привело бы к постоянному, низкому использованию энергии из сети. В-третьих, хранение аккумуляторов также позволит использовать переменные возобновляемые источники энергии, сохраняя энергию, когда она генерируется из массивов фотоэлектрических или ветровых турбин и используя эту энергию в дополнение к энергоснабжению. Все это значительно снижает как капитальные затраты, так и эксплуатационные расходы.

Другое возможное применение батареи OPzV происходит от возможности использовать генерацию энергии от телекоммуникационных башен путем создания избыточной возобновляемой емкости в них и продажи энергии окружающим сообществам через мини-сети. Это не только помогло бы снизить затраты на строительство и эксплуатацию телекоммуникационных вышек, имея дополнительный источник дохода для поставщика, но и позволило бы странам с слаборазвитой сетью обеспечить столь необходимую электроэнергию отдаленным общинам.

Во всех обсуждаемых приложениях батареи OPzV именно структура, химия и дизайн аккумулятора OPzV являются ключом к удовлетворению требований рынка. Использование свинцово-кислотной химии, с высоким сроком службы цикла, низким капиталом и эксплуатационными расходами и практически нулевыми характеристиками обслуживания этой технологии, делает диапазон батареи OPzV логичным, если не непревзойденным выбором для большинства стационарных приложений. В тандеме с этим не менее важны материалы, дизайн и качество строительства. Все должны быть высокого качества для того, чтобы пластина может выдержать ежедневное расширение и сокращение положительного активного материала (PAM), когда батарея OPzV разряжается и заряжается каждый день.

Microtex стремится к тому, чтобы все эти аспекты их батареи были лучшими, которые могут быть достигнуты. Клетки разработаны всемирно признанным немецким ученым, и для обеспечения качества материала, они однозначно делают свои собственные перчатки батареи и сепараторы. В настоящее время мир сталкивается со многими беспрецедентными проблемами. Microtex предоставляет решения и аккумуляторные продукты, чтобы помочь улучшить результаты как для предприятий, так и для сообществ по всему миру. Использование надежной, высококачественной и энергоэффективной стационарной батареи OPzV, поставляемой компанией Microtex, будет играть значительную роль в решении этих задач.

Рука выбрали статьи для вас!
2v OPzS

2v OPzS

This post is also available in: English हिन्दी हिन्दी Español Français Português 日本語 Indonesia ไทย 한국어 Tiếng Việt العربية 简体中文2v OPzS Стационарная батарея — Лучший …

Читать дальше
AGM против гель батареи для солнечных

AGM против гель батареи

This post is also available in: English हिन्दी हिन्दी Español Français Português 日本語 Indonesia ไทย 한국어 Tiếng Việt العربية 简体中文AGM против гель батареи Что такое …

Читать дальше
Сепараторы AGM для батареи AGM

Аккумулятор AGM

This post is also available in: English हिन्दी हिन्दी Español Français Português 日本語 Indonesia ไทย 한국어 Tiếng Việt العربية 简体中文Для чего используется батарея AGM? Давайте …

Читать дальше

Get informed everytime

we publish a new technical article!!

3029

Read our Privacy Policy here

Пролистать наверх