24.-26. elokuuta Shenzhenissä pidettiin hiilineutraalin energian huippukokousfoorumi ja 3. Kiinan kansainvälinen uuden energian varastointiteknologian ja -tekniikan sovelluskonferenssi ja uuden energian varastointiteknologian nuorten tiedemiesten foorumi Shenzhenin kehitys- ja uudistuskomission ohjauksessa. -järjestäjillä China Chemical and Physical Power Industry Association ja Southern University of Science and Technology Carbon Neutral Energy Research Institute, ja sitä tukee yli 100 laitosta. Konferenssin teemana on "Uuden tuottavuuden kehittäminen ja energian varastointiteollisuuden laadukkaan kehityksen edistäminen".
Konferenssin järjestäjät kutsuivat 6 akateemikkoa ja 100 alan asiantuntijaa käymään syvällisiä keskusteluja ja vaihtoja 12 erityisistunnossa, mukaan lukien uudet energian varastointijärjestelmien integrointiratkaisut, pitkän aikavälin energian varastointiteknologia ja -sovellukset, virtuaaliset voimalaitokset, teollinen ja kaupallinen energia. varastointi, uudet energian varastointiakut, uudet energian varastointi- ja sähkömarkkinat, älykkäät mikroverkot, energian varastointistandardien edistäminen ja uusi energian varastointiteknologia nuorten tiedemiesten foorumi.
Aamulla 25. elokuuta professori Ning Xiaohui Xi'an Jiaotongin yliopiston materiaalitieteen ja tekniikan korkeakoulusta kutsuttiin pitämään pääpuhe "New Energy Storage Battery Special Session -tapahtumassa". Raportin otsikko oli "Progress in New Liquid Metal Energy Storage Battery Technology".
Hyvää huomenta kaikille! Olen Ning Xiaohui Xi'an Jiaotongin yliopistosta. Verrattuna natrium-ioni-akkuun, josta professori Cao juuri puhui, ja virtausakkuun, jonka professori Yan esitteli, teknologiamme on hyvin kapeaa. Sitä kutsutaan uudentyyppiseksi nestemäisen metallin energian varastointiakuksi. Asiamme määritellään tarkemmin nestemäiseksi metalliksi. Tämä akku eroaa matkapuhelimessa käytetystä litiumioniakusta, virtausakusta ja natrium-ioniakusta. Se on korkean lämpötilan akku. Lämmin kiitos mahdollisuudesta esitellä tutkimusryhmämme edistystä tällä alalla.
Taustan ja merkityksen ovat kaikki opettajat esitelleet juuri nyt. Pääasia on, että nykyiset hiilihuippu- ja hiilineutraaliustavoitteet edellyttävät meidän muuttamaan energiarakennettamme. Nykyisestä fossiilisen energian hallitsemasta energiarakenteesta tulevaan uuden energian hallitsemaan rakenteeseen. Tämä muutos on vaativampi sähköverkkojärjestelmälle, koska nykyinen sähköverkkomme perustuu lämpövoimaan, mukaan lukien vesivoima ja ydinvoima. Nämä kolme energialähdettä ovat erittäin vakaita ja niitä voidaan ohjata sähkön tuottamiseksi. Tehtaiden ja kotitalouksien virrankulutuksen lait ovat seurattavissa. Nyt voimme täysin täyttää dynaamisen tasapainon sähköntuotantopuolen ja sähkönkulutuspuolen välillä valtion kantaverkon ja eteläisen sähköverkon, laajamittaisen siirto- ja jakelukyvyn sekä laajamittaisen jakelukyvyn kautta. Mutta tulevaisuudessa meidän on muutettava energiarakennettamme. Tuulivoima ja aurinkosähkö on lisättävä sähköntuotannon puolelle. Kaikki tietävät, että tämä energia on hyvin haihtuvaa ja satunnaista. Joten kun se on lisätty sähköntuotantopuolelle, myös tämä puoli vaihtelee suuresti, ja mikroverkon virrankulutuspuolen käyttäjäpuolen, kuten sähköajoneuvojen ja uuden energian, lisääntyvien muutosten myötä käyttäjäpuolen satunnaisuus ja hallitsemattomuus muuttuu. yhä vaikeampaa. Tässä tapauksessa suuren mittakaavan virran varastointitekniikka on meille erittäin tärkeä.
Kuten näette, "14. viisivuotissuunnitelmassa" uudessa energiavarastojen kehittämissuunnitelmassa myös kansallinen kehitys- ja uudistuskomissiomme ja energiatoimistomme totesivat selvästi, että he toivovat rakentavansa uuden innovatiivisen järjestelmän uudelle energiavarastolle ja lisäävänsä kehitystä. monipuolisista teknologioista. Tässä yhteydessä niche-energian varastointiteknologiallamme on vähän tilaa selviytyä.
Jos haluamme tehdä energiaa varastoivia akkuja, meidän on tehtävä innovatiivisempia järjestelmiä ja hylättävä osa aiemmista suunnitteluideoista. Meidän on löydettävä uusia elektrodimateriaalijärjestelmiä ja suunniteltava uusia akkurakenteita ennen kuin voimme keksiä uusia energiaa varastoivia akkutekniikoita.
Entinen mentorini MIT:ssä, professori Sadoway, työskenteli metallurgian parissa, ja hän kiehtoi alumiinielektrolyysikennoja. Napoleonin kruunun metalli oli valmistettu alumiinista, kuten myös Washington-monumentin kärjessä oleva metalli. Alumiini oli tuolloin erittäin kallista, mutta elektrolyysillä valmistuksen jälkeen alumiinista tuli erittäin halpaa ja se tuli tuhansiin kotitalouksiin, joten hän kiehtoi alumiinin elektrolyysiteknologiaa.
Elektrolyysiprosessi on käänteinen prosessi nykyisin käyttämillemme akuille. Elektrolyysiprosessimme muuntaa pääasiassa sähköenergian kemialliseksi energiaksi, kun taas akut muuttavat kemiallista energiaa sähköenergiaksi. Akkuja ladattaessa käytetään elektrolyysin periaatetta. Alumiinin elektrolyysikenno on erittäin suuri, satoja metrejä pitkä ja kuluttaa paljon sähköä. Se on 500,000 ampeerin 4 voltin järjestelmä, ja se kuluttaa paljon sähköä päivittäin. Tuolloin yksi perusideoistamme oli kääntää elektrolyysiprosessi päinvastaiseksi ja muuttaa sähköä kuluttavat asiat sähkövarastoiksi, jolloin niistä tulee valtava akku energiaa varastoimaan. Miten se tehdään? Ajattelimme alumiinin elektrolyysipuhdistusprosessia, sähkökemiallista jalostusprosessia raakaalumiinista puhdistetuksi alumiiniksi, jossa käytetään kolmikerroksista nesterakennetta, pohja on raakaa alumiinia ja elektrolyytti keskellä on sulatettua suolajärjestelmää, samanlainen kuin pöytäsuola, jota näemme jokapäiväisessä elämässä. Tämä asia sulaa korkeassa lämpötilassa ja muuttuu veden kaltaiseksi nesteeksi, joka voi johtaa ioneja, joten elektrolyytti on sulaa suolaa ja yläosa voi saada puhdistettua alumiinimateriaalia. Miksi voidaan luoda kolme kerrosta nestemäisiä materiaaleja? Koska näiden kolmen materiaalin tiheydet ovat erilaiset, ne on luonnollisesti jaettu kolmeen kerrokseen: ylempi, keskimmäinen ja alempi. Lisäksi elektrolyysiprosessi toimii korkeassa lämpötilassa ja voi läpäistä suuria virtoja.
Näillä ajatuksilla mietimme, voisimmeko käyttää alumiinin elektrolyyttisen jalostuksen periaatetta kolmikerroksisen nesteakun, nestemäisen metalliakun, suunnittelussa. Nestemäisen metalliakun kolmella materiaalilla, positiivisella elektrodilla, negatiivisen elektrodin materiaalilla ja elektrolyyttimateriaalilla, on eri tiheydet, joten ne voidaan luonnollisesti jakaa kolmeen kerrokseen: ylempi, keskimmäinen ja alempi. Kevyin metalli on ylhäällä, joka on akun negatiivinen elektrodi, ja tiheimmän metallin alaosassa, joka on akun positiivinen elektrodi. Keskellä on sula suolajärjestelmä. Kun akku tyhjenee, negatiivinen elektrodi muuttuu ioneiksi, diffundoituu positiivisen elektrodin pinnalle elektrolyytin sulan suolan läpi ja muodostaa seoksen; lataus on käänteinen prosessi. Lataus- ja purkuprosessin aikana kyseessä on vain nestemäisen elektrodimateriaalin tilavuuden muutos, eikä kiinteän materiaalin rakenteessa tai materiaalirakenteen romahtamisessa ole ongelmaa. Joten teoriassa sen syklin käyttöikä voi olla hyvin pitkä. Nestemäiset metallit käyttävät suhteellisen halpoja metalleja, joilla on suhteellisen runsaasti varantoja, joten kustannukset ovat suhteellisen alhaiset. Samanaikaisesti keskellä oleva elektrolyytti on valmistettu epäorgaanisesta sulasta suolasta, joka ei vaadi kalvoa ja jonka kustannukset ovat suhteellisen alhaiset. Lisäksi sillä on erittäin korkea ionijohtavuus korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi kolmikerroksinen nesterakenne on erittäin yksinkertainen, kun akku on tehty suuremmaksi, joten yksittäisten kennojen valmistaminen satojen ampeerituntien kanssa on erittäin helppoa. Laboratoriomme pystyy valmistamaan akkukennoja, joiden kapasiteetti on yli 200 ampeerituntia. Ainoa ongelma on, että se on korkean lämpötilan järjestelmä, joten se on lämmitettävä, kun sitä käytetään ensimmäistä kertaa. Kuitenkin, kun pinoamme akut ja teemme paremman eristystyön, lataus- ja purkuprosessissa syntyy suuri määrä lämpöä, mikä voi saavuttaa dynaamisen tasapainon lämpöhäviön kanssa, mikä riittää pitämään nestemäisen metalliakun käynnissä niin korkea lämpötila, joten siitä voidaan tehdä itsekuumeneva järjestelmä.
Kuten tästä kuvasta näkyy, jotta kaikki ymmärtäisivät nestemäisen metalliakun käsitteen selkeämmin, rakensimme laboratoriossa huoneenlämpöisen nesteakun Demon. Käytännössä sitä ei tietenkään voida käyttää, koska sen positiivinen elektrodi käyttää myrkyllistä elohopeametallia. Rakensimme tämän akun niin, että kaikki näkevät kolmikerroksisen nesterakenteen selkeämmin. Tässä akussa on jännite, ja se voidaan ladata ja purkaa helposti, mutta suorituskyky ei ole parempi kuin todellisen korkean lämpötilan akun. Se on vain antaa kaikille ymmärtää kolmikerroksisen nesteen käsite.
ja dendriitin kasvu akun jakson aikana. Koska se on nestemäistä, lataus- ja purkuprosessissa ei ole stressiä, joten jauhetta ei tapahdu ilman stressiä. Samaan aikaan nestemäisen metallin ja nestemäisen elektrolyytin välinen rajapinta on neste-neste-rajapinta, jolla on erittäin hyvä kontakti, mikä ratkaisee kiinteän elektrodin ja elektrolyytin välisen kosketusrajapinnan ongelman.
Nestemäisillä metalliakuilla on myös joitain etuja. Koska kolmikerroksinen nesterakenne kerrostetaan automaattisesti eri materiaalitiheyksien perusteella, koko akkurakenne on hyvin yksinkertainen ja erittäin helppo tehdä suuremmaksi. Laboratoriomme voi valmistaa akkuja, joiden kapasiteetti on 200 ampeerituntia, 300 ampeerituntia tai jopa 500 tai 600 ampeerituntia. Toinen on se, että nesteelektrodeissa ei ole joitakin muutoksia kiinteän elektrodin rakenteessa, jotka aiheuttavat akun kapasiteetin heikkenemistä. Puolijohdeakkuihimme verrattuna elektrodimateriaalirakenne romahtaa pitkien jaksojen jälkeen ja aiheuttaa kapasiteetin heikkenemistä. Tätä ongelmaa ei ole järjestelmässämme, joten akullamme on suhteellisen pitkä käyttöikä. Lisäksi keskellä elektrolyyttisulassa on lämmönvarastointitekniikkaa energian varastointitekniikassa. Itse sulaa suolaa käytetään lämmönvaraajana. Lämmöntuoton jälkeen, jos akku on oikosulussa ja tuottaa lämpöä, sula suola imee sen, eikä tulipalon tai räjähdyksen vaaraa ole. Samaan aikaan kalvoa ei tarvita, joten kustannukset ovat suhteellisen alhaiset.
"Uuden energiavarastojen kehittämisen 14. viisivuotissuunnitelma" ehdottaa myös nestemäisten metalliakkujen käyttöä uutena teknologiana ja tulevaisuuden suuntana, ja toivoo, että niitä voidaan soveltaa myös energian varastoinnin alalla. .
Seuraavassa on johdatus tutkimusryhmämme edistymiseen akkumateriaalijärjestelmissä, mukaan lukien yksikennot ja energian varastointijärjestelmät. Nämä ovat joitakin tuloksia tutkimuksestamme nestemäisten metallien akkumateriaalijärjestelmien suunnittelusta.
Kuten me kaikki tiedämme, yksinkertaisin tapa valita materiaalit on palata jaksolliseen taulukkoon. Koska akullamme on oltava tietty jännite, negatiivisen elektrodin tulisi olla kevyempää metallia. Etsimme jaksollisesta taulukosta alkalimetalleja ja maa-alkalimetalleja, jotka ovat suhteellisen kevyitä ja joilla on tietty aktiivisuus. Positiivinen elektrodi on tehtävä jostakin, jolla on tiheämpi ja alhaisempi sulamispiste, joten valikoimamme on metallielementeissä, joilla on vahvemmat ei-metalliset ominaisuudet, mikä on metallielementtien ja ei-metallisten elementtien välinen askel.
Yleensä elektrodimateriaalijärjestelmien suunnittelu menee yksinkertaisesta monimutkaiseen, joten rakensimme alun perin suhteellisen yksinkertaisen järjestelmän. Negatiiviseen elektrodiin käytetty metallielementti on litiumia, jonka sulamispiste on noin 180 celsiusastetta. Positiivinen elektrodi on vismutti, jonka sulamispiste on yli 270 astetta. Keskellä oleva sula suola on litiumpohjaista, jonka sulamispiste on noin 400 celsiusastetta. Siksi, jos akkumme toimii 500 celsiusasteessa, se sattuu olemaan kolmikerroksinen nesterakenne.
Löysimme mielenkiintoisen mekanismin tästä litium/vismutti-nestemetalliakkujärjestelmästä. Alun perin luulimme, että elektrodi pysyi aina nestemäisessä tilassa lataus- ja purkausprosessin aikana, mutta itse asiassa positiivinen elektrodi ei ole tällainen. Negatiivinen elektrodi pysyy aina nestemäisessä tilassa, mutta purkausprosessin aikana positiivisen elektrodin puolella syntyy joitakin kiinteäfaasisia metallien välisiä yhdisteitä purkausprosessin keskellä. Mutta tämä kiinteä faasi on olemassa vain purkausprosessin aikana, ja se palaa nestefaasiin latauksen aikana. Toisin sanoen positiivinen elektrodi on itse asiassa parannettavissa. Purkauksen aikana muodostuu kiinteä faasi, mutta kiinteä faasi katoaa latauksen aikana ja palaa kolmikerroksiseksi nesterakenteeksi latauksen aikana.
Miltä todellinen akkumme näyttää? Se on kuva oikeassa alakulmassa (katso PPT). Se on erilainen kuin nyt näkemäsi paristot. Se on suurempi ja raskaampi, ja siinä on ruostumaton teräskuori. Tässä järjestelmässä tarkistimme akkujen vakauden eri kapasiteetilla. Pienin akku on hyvin pieni, sen halkaisija on oikeassa reunassa 1,3 cm ja kapasiteetti noin muutama sata mAh. Suurin on halkaisijaltaan noin 15 cm, ja olemme saavuttaneet 143 ampeeritunnin kapasiteetin. Olemme käyttäneet sitä 300 sykliä ilman, että kapasiteetti heikkenee.
Vaikka tämä järjestelmä toimii hyvin, sisäinen vastus on suhteellisen suuri ja elektrodin ja elektrolyytin välinen rajapinta on hieman epätasapainossa. Myöhemmin huomasimme, että koska akun kotelo on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, nestemäinen metalli Bi ei kastele ruostumatonta terästä kokonaan, joten sisäinen vastus on suhteellisen suuri. Kastuvuuden parantamiseksi lisäsimme Bi:hen hyvin pienen määrän Se-elementtiä. Se-elementin lisäämisen jälkeen positiivinen elektrodi ja ruostumaton teräs kastuvat kokonaan, mikä vähentää akun sisäistä vastusta. Joten teimme akun, jonka kapasiteetti oli 20 ampeerituntia, käytimme sitä 1 200 sykliä ja kapasiteetin säilyvyys oli 98,4 %.
Sitten havaitsimme, että Li|Bi-akun jännite oli suhteellisen alhainen, joten mietimme, voisimmeko lisätä positiiviseen elektrodiin jotain seoselementtiä Sb. Sb:n jännite on korkeampi kuin Bi, mutta sulamispiste on myös korkeampi, yli 600 astetta, joten seostimme Bi:n ja Sb:n, jotta sulamispistettä voidaan alentaa ja jännite olla korkeampi. Sb:n lisäämisen jälkeen voimme nähdä, että purkausjännitetaso on parantunut. Tällä tavalla teimme 5 ampeeritunnin kapasiteetin akun ja käytimme sitä yli 160 sykliä ilman kapasiteetin heikkenemistä.
Mutta tämän BiSb-positiivisen elektrodin ongelmana on, että sen korkea suorituskyky ei ole hyvä. Haluamme tietää, voimmeko parantaa sen korkeaa suorituskykyä. Katsotaanpa Te-elementtiä jaksollisessa taulukossa. Te on suhteellisen kallis, joten käytämme sitä myös lisäaineena. Pienen lisäyksen jälkeen Te:n purkausjännite on hyvin erilainen kuin Bi:n ja Sb:n. Joten annamme ensin Te:n muodostaa kiinteitä faaseja pinnalle. Purkauksen aikana positiivisen elektrodin monikomponenttilejeeringin muodostumisen aikana syntyvästä jännityksestä johtuen Te:n kiinteäfaasikerrokseen voi puristua monia halkeamia, jolloin olemme näkymättömästi lisänneet monien litiumionien kanavia. Kun lisäsimme hieman Te:tä, huomasimme, että myös akun nopeussuorituskyky parani. Kun siirryimme 100 mAh:sta neliösenttimetriä kohti 1000 mAh:iin neliösenttimetriä kohti, palautuva kapasiteetin menetys oli hyvin pieni.
Huomasimme, että metalliseoselementtien lisääminen positiiviseen elektrodiin voi parantaa akun suorituskykyä rajoitetusti, mutta jos luotamme vain kokemukseemme tai kokeelliseen yritys- ja erehdykseen, aika- ja rahakustannukset ovat suhteellisen korkeat, joten mietimme, voisimmeko käyttää tekoälyä. teknologiaa. Joten käytimme joitain koneoppimismenetelmiä ja rakensimme tietokannan. Koneoppimisen avulla pystyimme suunnittelemaan monielementtisiä positiivisia elektrodeja. Suunnittelimme kvaternäärisen metalliseoksen positiivisen elektrodin koneoppimisen avulla ja paransimme suorituskykyä. Samaan aikaan aikaisemmassa elektrodijärjestelmässämme käytettiin litiumia negatiivisena elektrodina, mutta litium on suhteellisen kallista, joten suunnittelimme kalsiumpohjaisesta metalliseoksesta negatiivisen elektrodin, joka jaksoi vakaasti 500 sykliä ilman kapasiteetin menetystä. Huomasimme, että koneoppimisen käyttö voi todellakin auttaa meitä suunnittelemaan elektrodimateriaalijärjestelmiä, mikä säästää paljon aikaa ja kustannuksia.
Nestemäisten metalliakkujen elektrodimateriaalijärjestelmän tutkimuksen lisäksi suunnittelimme ja optimoimme nestemäisten metalliakkujen monomeerit. Aluksi teimme pieniä paristoja, koska teimme sitä laboratoriossa ja sitä oli mahdotonta testata useisiin vuosiin. Joten teimme 5 ampeeritunnin nestemäisen metalliakun, joka testattiin 15 ampeerin purkausvirralla. Lataus- ja purkausvirrat olivat molemmat 15 ampeeria, 100 % syvävaraus ja syväpurkaus ja nopeus 3C. Tämä akku käytti yli 4 100 sykliä ja purkautunut kapasiteetti oli noin 4,92 ampeerituntia, materiaalin käyttöaste saavutti 98,4 % ja kulman hyötysuhde oli 99,52 %.
Teimme myös suuremman kapasiteetin, 200 ampeeritunnin akun. Laboratorion lataus- ja purkausvirtalaitteiden rajoituksista johtuen voimme ladata ja purkaa vain 50 ampeerin virralla, 0,25 C, ja lataamme ja puramme myös 100% syvästi. Purkauskapasiteetti voi nousta 199,4 ampeerituntiin ja materiaalin käyttöaste voi olla 96,79%. Se on toiminut vakaasti yli 700 sykliä yhdeksän kuukauden ajan, eikä ilmeistä kapasiteetin heikkenemistä ole havaittu, mikä todella todistaa, että nestemäisellä metalliakullamme on hyvä syklin vakaus.
Toinen asia, josta ihmiset ovat enemmän huolissaan nestemäisten metalliakkujen kanssa, on se, mitä tapahtuu, jos kolme nestekerrosta sekoitetaan keskenään tai akku kaatuu, joten otimme 200 ampeeritunnin akun testattavaksi ja laitoimme sen pyörivälle lämmityspöydälle. Koska akkumme toimii korkeissa lämpötiloissa, jos haluamme testata sitä, meidän on säilytettävä se korkean lämpötilan järjestelmässä, joka voi pyöriä. Kun kallistamme sitä 31,9 astetta, akun kolmikerroksinen nesterakenne säilyy, joten akku voi silti latautua ja purkaa normaalisti, mutta jos se käännetään kokonaan ylösalaisin ja käännetään 90 astetta, positiivinen ja negatiivinen napa oikosuljetaan ja sekoitetaan yhteen, ja lämpöä syntyy tällä hetkellä. Mittasimme myös violetit ja keltaiset käyrät oikeassa alakulmassa. Nämä kaksi termoparia on kiinnitetty akun seinämään, ja voimme mitata akun lämpötilan nousua piirin osan jälkeen 550 celsiusasteesta 590 celsiusasteeseen, mikä on noin 45 celsiusastetta. Toisin sanoen suuri määrä syntyvää lämpöä imeytyy sulan suolan järjestelmään, joten ei ole olemassa mitään sisäistä mahdollisuutta kaasutukseen ja räjähdyksiin.
Samalla, jos akkujamme käytetään tulevaisuudessa todellisissa energian varastointitilanteissa, ne voivat kohdata äärimmäisiä tilanteita, kuten maanjäristyksiä. Joten teimme myös joitain turvallisuustestejä 20 Hz:n maanjäristystaajuudella, mukaan lukien pystysuuntaiset ja vaakasuuntaiset tärinät. Tällöin akkukäyrän purseet johtuvat johdotuksen asennon tärinästä, mutta akku voi toimia normaalisti pystyvärähtelyn aikana. Vaakavärähtelyn aikana tapahtui oikosulku, mutta kun akun värähtely loppui, akku lakkasi toimimasta ja seisoi paikallaan jonkin aikaa, minkä jälkeen akkua voitiin taas ladata ja purkaa normaalisti. Tämä osoittaa, että tällä tasolla maanjäristystaajuudella 20Hz10Hz ei ole paljon vaikutusta akkuun.
13. viisivuotissuunnitelman aikana toteutimme keskeisiä T&K-projekteja ja teimme akun. Tässä prosessissa voitimme ensin järjestelmän keskeiset ongelmat, kuten akun johdonmukaisuuden. Optimoimme akun rakenteen, ainesosat, kokoonpanoprosessin, rakenteelliset parametrit jne. ja paransimme akun yhtenäisyyttä. Akun kapasiteetin ero yli 200 ampeerituntia on alle 2 ampeerituntia ja sisäinen vastusero on alle 2 milliohmia. Akun tasaisuus on suhteellisen korkea. 0,2 C:n yksikennon keskimääräinen energiatehokkuus on yli 86 %.
Koska nestemäisen metalliakun jännite on suhteellisen alhainen, toisin kuin nykyisissä litium- ja natriumakuissa, meidän on myös suunniteltava oma BMS. Siksi suuren virran ja matalan jännitteen ominaisuuksien perusteella suunnittelimme kaksikerroksisen tasapainotusjärjestelmän. Tasapainotuksen jälkeen akkumme tasaisuus on erittäin korkea, jännite-ero on 40,6 mV ja tasapainotusvirta 1,4 ampeeria.
Tämän perusteella meidän on myös kytkettävä lämmitysmoduuli. Koska olemme korkean lämpötilan akku, käytämme järjestelmässä kuuman ilman konvektioperiaatetta lämmityksen suunnittelussa ja ryhdymme myös varotoimiin lämpötilan karkaamista vastaan. Oikean alakulman kuvasta nähdään, että kun noin tusinaa akkua on kytketty sarjaan, ne toimivat nopeudella 0,5 C. Sininen käyrä on ulkoisen tehon virta. Voidaan nähdä, että kun ajetaan lämpötilassa 0.5C, tämän akun tuottama lämpö riittää akun toimimaan itsestään. Se on itsessään 500 celsiusastetta, joten ulkoista lämmitystä ei tarvita, ja itsekuumeneminen voidaan saavuttaa. Tietysti tämä akku tarvitsee vielä hieman lämpöä, kun se on ensimmäistä kertaa käynnissä, mutta se ei ole välttämätöntä normaalikäytössä.
Tältä pohjalta teimme yhteistyötä Huazhongin tiede- ja teknologiayliopiston professori Jiang Kain kanssa rakentaaksemme nestemäisten metalliakkujen kolmiulotteisen lämmönsiirtokytkentämallin, ehdotimme sähkö-lämpökytkennän palveluominaisuuksien säätelystrategiaa, toteutimme monitasoisen akkutehokkaan. hallintajärjestelmä ja rakensi maan ensimmäisen 5KW ja 30KWH litiumpohjaisen nestemäisen metallin akkujärjestelmän, joka myös läpäisi kolmannen osapuolen testauksen.
Tältä pohjalta olemme keränneet teknologiaa vuosien varrella. Kesäkuussa 2023 Henghui Keyuan (Xi'an) New Energy Technology Co., Ltd. perustettiin Xi'aniin, joka on omistautunut edistämään nestemäisen metallin akkuteknologian teollistumista. Enkelikierros on saanut kymmeniä miljoonia rahoitusta Jiangyuan Investmentiltä. Asiantuntijat ja opettajat ovat tervetulleita Xi'aniin ohjaamaan työtämme.