Bài thuyết trình Hệ thống điện - Đề tài: Battery electricity - Bùi Ngọc Khánh

BATTERY electricity www.themegallery.com Nhóm 2: 	- Bùi Ngọc Khánh	- Nguyễn Khánh Hòa	- Lê Minh Khánh	- Ngô Bá Lập	- Trần Lê Di TíchKhoa Điện Điện tử Bộ môn hệ thống điệnBattery Primary (single-use or "disposable") Secondary (rechargeable batteries) 12An electric battery is a device consisting of one or more electrochemical cells that convert stored chemical energy into electrical energy Là loại pin được sử dụng một lần và không sạc lại được; vật liệu phân cực điện không thể tách ngược lại để sạc pin. Ví dụ: pin đèn pin và một số loại pin phổ biến khácBattery_ PrimarySecondary BatteryLà loại pin được sạc vào và sử dụng lần đầu và sạc lại được; vật liệu phân cực điện cho phép sạc điện lại vào pin với dòng điện phù hợp cung cấp bởi bộ sạcLead acid battery (LA)Nickel Cadium (NiCd)& Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Lithium Battery (Li-ion)Metal air battery (Me-air)Sodium sunfur battery (NaS)Sodium nickel chloride battery (NaNiCl)Secondary BatterySecondary BatteryFigure 4: Battery world marketSecondary BatteryFigure 5: Custom made cells for world marketsLead acid battery (LA)The lead–acid battery was invented in 1859Lead acid battery (LA)During Discharging, The lead sulfate (PbSO4) is whitish in color1) Both of the plates are covered with PbSO4,2) Specific gravity of sulfuric acid solution falls due to formation of water during reaction at PbO2 plate.3) As a result, the rate of reaction falls which implies the potential difference between the plates decreases during discharging process. Lead acid battery (LA)Hence by charging the lead acid storage battery cell1) Lead sulfate anode gets converted into lead peroxide 2) Lead sulfate of cathode is converted to pure lead. 3) Terminal; potential of the cell increases.4) Specific gravity of sulfuric acid increasesLead acid battery (LA)Lead acid battery (LA)Connecting batteryLead acid battery (LA)Nickel Cadium (NiCd)& Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Lithium Battery (Li-ion)Metal air battery (Me-air)Sodium sunfur battery (NaS)Sodium nickel chloride battery (NaNiCl)Secondary BatteryNickel Cadium Battery (NiCd)Chất liệu pin được làm từ Nickel hydrate (NiOOH) bên bản cực dương và lưới Cadium (Cd) bản cực âm	Nickel Cadium Battery (NiCd)Nickel Cadium Battery (NiCd)Nguyên lý hoạt động:Nickel Cadium Battery (NiCd)DischargingNickel Cadium Battery (NiCd)DischargingNickel Cadium Battery (NiCd)ChargingNickel metal hydride Batterry (NiMH)Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Nguyên lý hoạt động:Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Lead acid battery (LA)Nickel Cadium (NiCd)& Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Lithium Battery (Li-ion)Metal air battery (Me-air)Sodium sunfur battery (NaS)Sodium nickel chloride battery (NaNiCl)Secondary BatteryGiới thiệu về pin Lithium Lithium là kim loại nhẹ nhất, có thế điện hóa lớn nhất và cung cấp suất năng lượng lớn nhất. Sự không ổn định của kim loại lithium trong các pin/ắc-quy thứ cấp gốc lithium đầu tiên đã dẫn đến việc sử dụng ion lithitum.Đặc tính phóng điện dạng nằm ngang cho phép tận dụng hiệu quả năng lượng lưu trữ trong pin/ắc-quy.Cấu tạo bên trongHoạt độngHoạt độngSo sánh với pin khácMột pin lithium-ion thông thường có thể lưu trữ 150 watt- giờ điện trong 1 kg của pin . Một gói pin NiMH ( nickel-metal hydride ) có thể lưu trữ khoảng 100 watt- giờ mỗi kg, mặc dù 60 đến 70 watt-giờ có thể là điển hình hơn. Một pin axit chì có thể lưu trữ chỉ có 25 watt- giờ mỗi kg.Một gói pin lithium-ion mất chỉ khoảng 5 phần trăm sạc của nó mỗi tháng, so với tổn thất 20 phần trăm mỗi tháng cho pin NiMH Nó không có hiệu ứng nhớ , có nghĩa là bạn không cần phải hoàn toàn xả trước khi nạp , như với một số chất hóa học pin khác .Pin lithium-ion có thể xử lý hàng trăm sạc/ chu kỳ xả .Nó là cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ cao. Nhiệt gây ra gói pin lithium-ion làm suy giảm nhanh hơn nhiều so với bình thường.So sánhLead acid battery (LA)Nickel Cadium (NiCd)& Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Lithium Battery (Li-ion)Metal air battery (Me-air)Sodium sunfur battery (NaS)Sodium nickel chloride battery (NaNiCl)Secondary BatteryMetal-Air BatteryMột pin không khí kim loại là một pin có thể sử dụng một kim loại - như lithium hoặc kẽm - cho cực dương, không khí như cực âm (được rút ra từ môi trường) và thường là một chất đ.iện phân lỏngHoạt độngPhản ứng ở Anode:Li ↔ Li+ + e-Phản ứng ở Cathode:Ở dung môi không proton:Li+ + e- + + * → Li*Li+ + e- +Li * → *Ở dung dịch nước:2Li + ½ + 2H+ → 2Li++ O2Li + ½  +  O  → 2LiOHCấu tạo phân loạiSo sánhLead acid battery (LA)Nickel Cadium (NiCd)& Nickel metal hydride Batterry (NiMH)Lithium Battery (Li-ion)Metal air battery (Me-air)Sodium sunfur battery (NaS)Sodium nickel chloride battery (NaNiCl)Secondary BatteryNAS battery1960, tập đoàn Ford đã nghiên cứu tiềm năng của pin NAS dựa trên hợp chất ᵝ aluminat Al2O3Cấu tạoCấu tạoPhương trình phản ứngPhương trình phản ứngTùy theo phản ứng tạo thành Na2 S5-x , giá trị x bằng bao nhiêu thì áp Voc của pin sẽ tương ứng:Na2 S5 : 2.076VNa2 S4 :1.9VThường chọn 1.9V là chuẩn vì:Độ ăn mòn của Na2 Sx sẽ tăng khi x giảmNgăn chặn khả năng phản ứng không đồng đều trong pinSo sánh với các công nghệ pin khácƯu / nhược điểmƯu điểm:Cell pin có thể hoạt động ở nhiệt độ cao: 270 đến 3500 CGiá thành rẻ. Phù hợp với quy mô lớn.Hiệu suất nạp/xả là 89 đến 92%, vòng đời dài, giá thành rẻ.Nhược điểm:Natri nguy hiểm nên cần bảo vệ, tránh tiếp xúc với không khí và ẩm sẽ gây cháy nổ.Ăn mòn chất cách điện.Ứng dụngHiện nay có thể sản xuất pin NaS lên đến hàng MW :Hiệu suất 87%2500 chu kì nếu độ phóng sâu 100%, và 4500 chu kì nếu phóng 80%Ứng dụng:Tích trữ trong HTĐTrong công nghệ không gianXe điệnFlow batteryHai chất điện phân tích điện trái dấuTrao đổi ion qua màng lọcKhông trộn lẫn vào nhauChứa trong 2 thùng riêng biệtFlow batteryFlow batteryRedox flow batteryHybrid flow batteryMembraneless flow batteryFlow batteryƯuCó thể “sạc” nhanh bằng cách thay dung dịch điện phânTuổi thọ rất lâu dài, ít bảo trìKhông độc hạiNhượcHệ thống phức tạp, cần có bơm, cảm biến, hệ thống điều khiển, thùng chứa lớnMật độ năng lượng nhìn chung thấp hơn các loại khácFlow batteryDùng để cân bằng tải, san bằng đồ thị phụ tảiKết hợp tốt với năng lượng tái tạoUPSDùng cho phương tiện giao thông (vì khả năng sạc nhanh)Hệ thống điện độc lậpFlow batteryTài liệu tham khảo ‎www.electrical4u.comwww.themegallery.comThank You!