Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Натрий никель-хлоридные аккумуляторы (ZEBRA) были изобретены в конце 1980х годов специально для нужд электротранспорта. В настоящее время аккумуляторы ZEBRA производятся швейцарской компанией MES DEA. Для электромобилей нужны аккумуляторные батареи с высокой удельной емкостью и низкой ценой за КВт*ч запасенной электроэнергии. Желательно, чтобы батареи имели большой срок эксплуатации и большое количество циклов заряда/разряда, а также могли быстро заряжаться.
В натрий никель-хлоридных аккумуляторах используются дешевые составляющие – расплавленный натрий, хлорид никеля (II), керамический твердый электролит и расплавленный аллюмохлорид натрия (NaAlCl4) в качестве жидкого электролита. Для работы данного аккумулятора необходимо поддерживать внутреннюю температуру на уровне 270-350°C. Поэтому аккумуляторные батареи ZEBRA имеют в своем составе нагреватель, воздушный охладитель и упакованы в стальной двустенный термоизолирующий корпус, между стенками которого имеется вакуумная прослойка.
Необходимость термоизоляции диктует большой размер самой батареи ZEBRA: типичный представитель – Z5C – весит 195кг и запасает 16,8КВт*ч электроэнергии. Чем больше объем, тем меньше удельная площадь для рассеивания тепла, тем меньше требуется энергии для поддержания рабочей температуры на уровне 300°C. Размеры аккумуляторной батареи ZEBRA диктуют ее применение – электротранспорт.
Недостаток аккумулятора ZEBRA – высокая температура, в случае с электромобилем может служить также и преимуществом – при нагрузке выделяется дополнительно до 10% тепловой энергии от потребляемой мощности, что для зимних условий означает до 600-1000Вт тепла для малого электромобиля безвредно.
Преимущества NiNaCl батарей:
Ø высокая удельная емкость, сравнимая с литий-ионными аккумуляторами;
Ø низкая стоимость и широкая доступность основных материалов аккумулятора;
Ø большое время жизни аккумулятора – свыше 1000 полных циклов заряда/разряда и свыше 7 лет активной эксплуатации (такие характеристики имеет не каждый серийный аккумулятор);
Ø высокое напряжение (278,6 В или 557 В для Z5C ZEBRA батареи) ;
Ø высокая безопасность;
Ø высокая экологическая безопасность – основные компоненты натрий никель-хлоридных аккумуляторов мало экологически опасны.
Недостатки NiNaCl батарей:
Ø низкая плотность мощности (но это не очень большой недостаток, так как из-за большого количества элементов Z5C ZEBRA может выдавать до 37КВт мощности) ;
Ø необходимость поддержания высокой рабочей температуры внутри батареи диктует высокий расход энергии (около 100Вт для Z5C ZEBRA) ;
Ø высокая стоимость каждого киловат-часа емкости батареи, которая составляет на сегодняшний день около 650$ (при себестоимости киловат-часа при крупносерийном производстве ниже, чем 150U$).
Натрий никель-хлоридные аккумуляторные батареи ZEBRA являются очень перспективными для электротранспорта, для чего они и были разработаны. Уже сейчас они используются в электробусах, яхтах, некоторых дорогих электромобилях. При использовании аккумуляторов ZEBRA для электромобиля реально достижим пробег на одной зарядке в 150км. Длительный срок жизни и хорошие показатели циклируемости ставят натрий никель-хлоридные аккумуляторы на одно из первых мест среди существующих аккумуляторов. На данный момент единственной существенной преградой является цена данного типа батарей.
