電池の分類と太陽エネルギー技術の応用についての簡単な紹介

バッテリーは、化学エネルギーを貯蔵し、必要に応じて電気エネルギーを放出する電気化学デバイスです。これは、負極としてスポンジ状の鉛が充填された鉛基材グリッド（グリッドとも呼ばれる）、正極として二酸化鉛が充填された鉛基材グリッド、そして密度 1 の希硫酸を使用します。{{1}電解液として.33g/mlg/ml。バッテリーが放電すると、金属鉛が負極となり、酸化反応が起こり硫酸鉛が生成されます。二酸化鉛は正極であり、還元反応により硫酸鉛が生成されます。バッテリーが直流で充電されると、2 つの極からそれぞれ鉛元素と二酸化鉛が生成されます。電源を取り除くと、放電前の状態に戻り、化学電池を形成します。バッテリーは充電と放電を繰り返すことができ、個別の電圧は 2V です。バッテリーは、1 つ以上の個別のセルで構成されるバッテリーパックであり、バッテリーと略されます。最も一般的なタイプは 6V で、他のタイプのバッテリーには 2V、4V、8V、24V などがあります。たとえば、車に使用されている電池（通称バッテリー）は、6 個の電池が直列に接続された 12V の電池パックです。従来の乾式負荷バッテリー (自動車およびオートバイの乾式負荷バッテリーなど) については、一定期間使用した後に蒸留水を追加して、希硫酸電解液の密度を約 1.28g/ml に維持する必要があります。メンテナンスフリーバッテリーに関しては、寿命が尽きるまで蒸留水は必要ありません。
バッテリーを分類するにはさまざまな方法があり、一般に 3 つのカテゴリに分類できます。最初のカテゴリには、アルカリ電池、アルカリ亜鉛マンガン電池（一般にアルカリマンガン電池またはアルカリ電池として知られています）、カドミウムニッケル電池、ニッケル水素電池など、水酸化カリウムを主電解質として使用する電池が含まれます。主に硫酸を使用する酸電池が含まれます。媒体としての酸性水溶液、例えば亜鉛マンガン乾電池（消費者によっては酸電池とも呼ばれる）、海水電池など。有機電解質電池は、リチウムイオン電池、リチウムイオン電池など、有機溶液を媒体として使用する重要な電池です。タイプ 2: 作業の性質と保存方法によって分類され、次のものが含まれます。一次電池、一次電池とも呼ばれる電池、すなわち亜鉛マンガン乾電池、リチウム一次電池などの充電できない電池。ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、カドミウムニッケル電池等の二次電池；伝統的に、バッテリーとは鉛酸バッテリーを指しますが、これも二次電池です。水素酸素燃料電池など、動作中に外部から電池に活物質が継続的に追加される燃料電池。予備電池、つまり、海水電池としても知られる銀マグネシウム電池などの電池は、使用するまで電解液を追加する前に電解液に直接触れずに保管されます。 3 番目のカテゴリ: 電池に使用される正極材料と負極材料によって分類されます。次のものが含まれます。亜鉛マンガン電池、亜鉛銀電池などの亜鉛系電池。カドミウムニッケル電池、水素ニッケル電池などのニッケル系電池、鉛蓄電池などの鉛系電池。リチウムイオン電池、リチウムマンガン電池; 亜鉛マンガン電池、アルカリマンガン電池などの二酸化マンガン系電池；空気亜鉛電池などの空気（酸素）系電池。
1. 鉛蓄電池製品にはいくつかの重要な種類があり、その使用分布は次のとおりです。
始動型バッテリー:自動車、オートバイ、トラクター、ディーゼルエンジンなどの始動および点灯に重要。
固定バッテリ: 通信、発電所、コンピュータシステムの保護と自動制御のためのバックアップ電源として重要です。
トラクションタイプのバッテリー:バッテリートラック、フォークリフト、フォークリフトなどのさまざまな電源にとって重要です。
鉄道用電池: 鉄道のディーゼル機関車、電気機関車、客車の始動および点灯電力として重要です。
エネルギー貯蔵電池: 風力、太陽光、その他の発電目的で電力を貯蔵するために重要です。
2.UPSのバッテリー
UPS は、停電時に即座に「インバータ」状態に移行できるため、使用中のコンピュータが突然の停電や将来のストレージによって重要なファイルを失うことがないため、無停電電源装置と呼ばれます。バックアップ電源としては使用しません。停電時に電気を使いたいだけならインバーターを買えばいいだけです。ほとんどの家庭用 UPS バッテリはメンテナンス不要の鉛蓄電池です。
3.リン酸鉄リチウム電池
リン酸鉄リチウムイオン電池は、リチウムイオン電池ファミリーの中で最も安全な高比エネルギー電池です。リン酸鉄リチウム電池の放電電圧は非常に安定しており、通常は 3.2V です。放電の後期段階 (重要なのは残りの 10% の容量を指します) では、電圧は急速に変化し、カットオフ電圧は通常 2.5V です。環境温度、特に低温はリン酸鉄リチウム電池の放電容量に影響を与えます。-20 度での放電容量は室温容量の 45%、{{10} です。 } 度は室温の容量の 65%、-5 度は室温の 80%、0 度は室温の 90%、0 度から 20 度までの放電容量の変化は非常に小さい。リン酸鉄リチウム電池の低温性能は鉛酸電池よりも優れています。
4. スーパーバッテリー
スーパーバッテリーエンジン始動電源装置は、内燃機関に使用されている従来のバッテリーが故障して始動できなくなった場合に、速やかにエネルギーを蓄えて内燃エンジンに始動電力を供給できる装置です。
交通大学光学谷太陽電池は「電池」現在、太陽光発電にはメンテナンスフリー鉛蓄電池、一般鉛蓄電池、コロイド電池、アルカリニッケルカドミウム電池の4種類の用途があります。中国で最も広く使用されている太陽電池は、メンテナンスフリーの鉛蓄電池とコロイド電池です。これら 2 種類のバッテリーは、その固有のメンテナンス不要の特性と環境汚染の少なさにより、信頼性の高い太陽光発電システム、特に無人ワークステーションに適しています。
通常の鉛酸バッテリーは、頻繁なメンテナンスと重大な環境汚染のため重要であり、メンテナンスが可能な状況またはローエンドの状況での使用に適しています。
アルカリニッケルカドミウム電池は低温性能、過充電性能、放電性能に優れていますが、価格が高いため特別な場合にのみ適しています。
太陽光発電システムの普及に伴い、その補助装置として使用される電池への注目も高まっています。
交通大学光学谷の太陽電池には次のような特徴があります。
1. 優れた深循環能力と優れた過充電および放電能力を備えています。
2. 長寿命、特別なプロセス設計、およびコロイド電解質により長寿命バッテリーが保証されます。
3.高地、高温、低温、その他の条件など、さまざまな環境要件下で正常に動作できるバッテリーに適しています。
交通大学光学谷太陽電池の動作原理
日中、太陽光がソーラーモジュールを照らし、特定の振幅の DC 電圧をモジュールに受けさせ、光エネルギーを電気エネルギーに変換し、それをインテリジェントコントローラーに送信します。インテリジェントコントローラーによる過充電保護の後、ソーラーモジュールから送られた電気エネルギーは蓄電のためにバッテリーに送られます。また、貯蔵にはバッテリーが必要です。バッテリーは、化学エネルギーを貯蔵し、必要に応じて電気エネルギーを放出する電気化学装置です。
バッテリーを構成する重要なコンポーネントは次のとおりです。
Anode plate (lead peroxide. PbO2) ->活性物質
Cathode plate (sponge like lead, Pb) ->活性物質
Electrolyte (dilute sulfuric acid) ->硫酸(H2SO4)+水(H2O)
電池ケース
絶縁板
その他（液口プラグ、キャップ等）
交通大学の光学谷における太陽電池の使用とメンテナンス
(1) 適切な使用温度: 15-20 度
（２）太陽電池の接続方法は、太陽電池のプラス極をプラス極に、マイナス極をマイナス極に接続する。これにより、太陽電池の電力は2倍になり、電圧は太陽電池と同じになります。太陽電池の両極をショート（バンプ）させてはいけません。
(3) 太陽電池を新設または改修する場合は、より長い期間充電してください。初回充電は定格容量の1/10の電流で充電してください。取り付ける前に、バッテリーが十分であるかどうかを測定する必要があります。電力が足りない場合は、日当たりの良い場所で 816 時間以上バッテリーを充電するか、AC 電源を使用してバッテリーを完全に充電してください。過放電充電は厳禁です。 AC 電源を使用して普通充電する場合は、初期段階でバッテリーを均一に充電するために、より大きな電流の定電流を使用する段階的充電方法を使用するのが最適です。均等化電圧に達して一定時間押した後は、代わりに従来の定電圧フローティング充電方式が使用されます。
(4) バッテリー自体は清潔に保ってください。設置された太陽電池ポールには、ポールの腐食を防ぐためにワセリンを塗布する必要があります。
(5) 太陽電池のオンライン監視および管理技術を構築し、太陽電池の内部抵抗のオンライン測定と分析を実行し、電池の欠陥をタイムリーに検出し、メンテナンスをタイムリーに実行します。
(6) 冬期は太陽電池の凍結、割れを防止し、夏期は直射日光を避けてください。太陽電池は換気の良い涼しい場所に置く必要があります。
交通大学光学谷太陽光発電オフグリッド発電システムは、光電効果の原理を利用して太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する発電システムです。通常、太陽電池コンポーネント、コントローラー、バッテリーパック、DC/AC インバーターなどで構成されます。太陽電池モジュールの目的は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換し、負荷動作を供給したり、バッテリーパックを充電したりすることです。コントローラーの目的は、バッテリーパックの充電と放電を保護することです。バッテリーパックは電気エネルギーを蓄えるために使用されます。インバータの目的は、直流を交流に変換することです。夜間や雨天などで太陽電池モジュールが動作できない場合、バッテリパックが負荷に電力を供給して動作します。
バッテリーの動作モードは、サイクル使用とフローティング充電使用の 2 つのタイプに分類できます。頻繁な充電と放電、つまり周期的な使用。頻繁に充電された状態でフローティング充電として使用され、バッテリーの自己放電によって生じる容量の損失を補うことができます。太陽光発電システムに使用されるVRLA電池はリサイクルモードに属します。
バッテリーシステムの高い信頼性を確保するには、まず正しいバッテリーを選択する必要があります。 UPS と通信用バッテリには設計の違いがあります。一部のバッテリは良好なサイクル特性を備えています。一部のバッテリーは始動に適しています。一部のバッテリーは低温環境に適しています。バッテリーによっては、低電流放電などに適したものもあります。交通大学の『Optics Valley』編集者は、バッテリーを選択する際には、さまざまなバッテリーの技術と使用方法の違いを理解する必要があると注意を喚起しています。まず、製品に対するユーザー自身のニーズを十分に理解する必要があります。例えば、バックアップ電源システムの容量要件、使用頻度、使用環境、重要な目的、耐用年数、信頼性要件、瞬時放電率、整流器の仕様、その他のバッテリ関連の性能要件などです。第二に、製品設計パラメータ（電池モデル、外観サイズ、定格容量、定格電圧、重量、重量比エネルギー、体積比エネルギー、設計寿命、正極板と負極板の数）を含む電池の電気的性能を理解する必要があります。、正極板と負極板の厚さの比、電解質濃度、極板の種類、グリッドの材質など）、製品の電気的性能パラメータ、製品の実際の耐用年数、設置および使用環境、さまざまなモデルの性能と価格、各種製品の保証期間と同様です。