ナトリウム硫黄電池とは何ですか?

2050 年までに実質ゼロ排出を達成することが世界共通の目標であるため、世界はバッテリー技術の進歩を求めています。天然資源の最適な使用、低コスト、大容量が、この使命を前進させる上で主導的な役割を果たすことが期待されています。

この目標を達成するために、研究者グループは、リチウムイオン電池よりもかなり高い容量を備えたナトリウム硫黄電池を開発しました。バッテリーの製造コストも大幅に削減されます。ナトリウム硫黄電池について知っておくべきことがいくつかあります。

ナトリウム硫黄電池とは何ですか?

ナトリウム硫黄電池は、大量の電気エネルギーを蓄えるのに最も効果的な電池（定格出力で6時間）であり、安全な動作と信頼性の高い設計にも支えられています。

NAS またはナトリウム硫黄電池には、負極にナトリウム、正極に硫黄が含まれています。電解質はベータアルミナからなるナトリウムイオン伝導性セラミックです。この技術には、大容量と高エネルギー密度から小型サイズと長寿命まで、多くの利点があります。

ナトリウム硫黄電池の欠点は何ですか?

ナトリウム硫黄電池の主な欠点は、動作条件に熱源が必要なことです。このため、特にリチウムイオン充電式バッテリーと比較すると、バッテリーは多かれ少なかれ移動できず、家庭用には使用できません。連続動作に必要な熱源はバッテリー自体の蓄えられたエネルギーの一部を使用するため、バッテリー効率の一部も消耗します。

ナトリウム硫黄は高温で動作するため、安全上のリスクが生じます。ナトリウム電池は液体ナトリウムが水と接触すると危険です。

ナトリウム硫黄電池の利点は何ですか?

多用途性

NAS またはナトリウム硫黄電池は、負荷平準化、ピークカット、排出量削減などのさまざまな用途に使用されます。これらは、電源やスマート グリッドの中心機能として使用される可能性があります。また、補助サービス、系統周波数制御、無効電力補償用の電力も供給します。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

もっと見

コンパクト

200 kW ～ 1,200 kWh のナトリウム電池はコンパクトで保管しやすく、20 フィートの ISO 輸送コンテナに入れて入手できます。バッテリーユニットが完全にコンテナ化されているため、顧客は輸送と建設にかかる費用を節約できます。

大容量

6 時間以上電力を供給するには、単一の NAS またはナトリウム硫黄電池システムをピークカット、長時間のエネルギーシフト、系統周波数制御および非常用電源として使用できます。

長寿命と耐久性

NAS電池は容量低下が少なく、寿命（約15年または4500サイクル）まで電池交換の必要がありません。バッテリーは、周囲温度が摂氏 -20 ～ +45 度のさまざまな環境で動作します。さらに、ナトリウム硫黄電池は他の多くの種類の電池よりも寿命が長いため、主に長期保存が必要な用途に適しています。

環境に優しい

ナトリウムと硫黄は自然界に豊富に存在するため、原料の減少は心配ありません。常に豊富な原料を使用しておりますので、大気への影響を心配されるお客様も安心です。

簡単な操作とメンテナンス

自己放電や均一充電が必須ではないため、消耗部品を定期的に交換するだけで済むため、予防保守はほとんど必要ありません。ピーク稼働時の中断を避けるためにメンテナンスをスケジュールすることも可能です。

低価格

ナトリウム硫黄電池の利点の 1 つは、比較的安価な材料を使用していることであり、そのためリチウムイオン電池のよりコスト効率の高い代替品となる可能性があります。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

もっと見

放電の深さ

ナトリウム硫黄電池は、セルを劣化させることなく完全に放電できます。

エネルギー密度

これらのバッテリーは、110 Wh/kg の高いエネルギー密度と 150 W/kg の出力密度を備えています。これにより、多くの用途に最適になります。

ナトリウム硫黄電池は、どこにでも設置できる確立された大規模エネルギー貯蔵技術を提供します。ナトリウム硫黄電池は、大容量からコンパクトまで幅広い高度な機能を備えた、長期エネルギー貯蔵産業への優れた追加製品です。

ナトリウム硫黄電池の応用

ナトリウム硫黄電池は、主に負荷平準化、バックアップ電源、再生可能エネルギーの安定化用途に使用されます。たとえば、NaS またはナトリウム硫黄電池システムは、瞬間的な電圧低下や停電時の非常用電源として使用できます。

NAS バッテリーは、次のようなさまざまな顧客に使用できます。

●発電所

●変電所

●産業用

● コマーシャル

● 住宅用

NAS バッテリーは、負荷平準化、ピークカット、および排出削減能力を提供します。

結論

一般に、ナトリウム硫黄電池に対する関心の高まりは、広範な用途でコストを削減し、性能を向上させるのに役立つ可能性のある新しい電池技術を探求するという広範な傾向を反映しています。対照的に、リチウムイオン電池は現在、短期的には主要な技術となっています。ナトリウム硫黄電池の開発は、将来的にエネルギー貯蔵市場における発明と競争を促進する可能性があります。

よくある質問

ナトリウム硫黄電池はどのように機能するのでしょうか?

ナトリウム硫黄電池は高温に耐える電池です。 300℃で動作し、固体電解質を使用しているため、通常の二次電池とは異なります。一方の電極は溶融ナトリウムであり、もう一方の電極は溶融硫黄です。この 2 つの反応が細胞の動作の基礎となります。

ナトリウム硫黄電池の寿命はどれくらいですか?

ナトリウム硫黄電池は 15 年または 4500 サイクル持続すると予想されます。効率は約 85% です。ナトリウム硫黄電池は応答時間が最も速く、起動速度は 1 ミリ秒です。

ナトリウムはリチウムに取って代わるのでしょうか？

科学者たちは、充電式電池のリチウムの代替品としてナトリウムを研究してきました。ナトリウムは地球上に存在するため、有力な候補です。

ナトリウム電池はリチウムより安いですか?

ナトリウムイオン電池に使用される材料は、リチウム電池よりも安価です。

過去にナトリウム硫黄電池の広範な使用を妨げたのは何でしょうか?

硫黄の反応性が遅く、容量が急速に低下するため、室温でのナトリウム硫黄電池の動作が複雑になります。中間生成物は液化して電解質になり、その結果活物質が失われ、これが急速な容量低下の主な原因となります。

このテクノロジーにまだ克服されていない制限はありますか?

業界と研究室の成果の間には大きな障壁があり、この技術を商業化するにはより多くのエンジニアがこの技術に取り組む必要があります。

ナトリウム硫黄電池を製造している会社はどこですか?

国際ナトリウム硫黄電池市場における注目すべき企業には、NGK Insulators, Ltd.、Moris Technology Center、BASF, LLC、Eagle Picher Technologies, LLC、および Ceramatec, Inc. などがあります。

ナトリウム電池は高価ですか?

リチウムイオン電池のコストと比較すると、ナトリウムイオン電池は大幅に安価です。 Na イオン電池のコストは 1 kWh あたり約 40 ドルですが、リチウムイオン電池のコストは 1 kWh あたり約 137 ドルです。