Рис. 1 Аккумуляторная батарея FIAMM FZSoNick 48TL200 (48V, 200Ah) созданная по Ni-солевой технологии
Общее описание
Никель-солевые Аккумуляторные батареи (2NaCl-Ni) — аккумуляторы с высокими показателями удельной энергоёмкости, цикличности и стойкости к высоким и низким температурам (-40°С до +60°С). Производятся из обыкновенной поваренной соли, керамики и никеля. Аккумуляторы абсолютно герметичные, относительно компактные в сравнении с традиционными свинцовыми аккумуляторами и экологически чистые.
Электро-химическая реакция
2NaCl+Ni <=========> NiCl2+2Na
Разряженная Заряженная
Рис. 2 Элемент Никель-Солевой батареи
Активные компоненты аккумуляторного элемента
- Никель (Ni)
- Cоль (2NaCl)
- β-глинозем
Технические характеристики никель-солевых элементов
- Напряжение: 2.2-2.7В (2.58В в разомкнутой цепи)
- Номинальная ёмкость: 40Ач
- Габариты (ДхШхВ): 36 x 36×220 мм
- Вес элемента: 695 г
- Показатели удельной энергоемкости:
-
- 140 Вт.ч / кг (Для сравнения в свинцовых АКБ: 25-35 Вт.ч / кг)
- 280 Вт.ч / лит (Для сравнения в свинцовых АКБ: 70-100 Вт.ч / лит)
В собранной батарее показатели плотности энергии ниже ввиду наличия термоизоляции и электронного модуля управления.
Недостатки батареи
- Батарея функционирует только при высокой температуре электролита (245 С). Как следствие - температура на поверхности корпуса батареи выше температуры окружающей среды.
- Большой объём занимает теплоизоляция.
- Для запуска батареи необходимо разогреть электролит (как минимум до температуры 157 С).
Преимущества таких батарей
- Не подвержены влиянию высоких и низких температур. Неизменные эксплуатационные характеристики в широком температурном диапазоне от −40°С до +60°С.
- Высокие показатели цикличности: расчётный ресурс службы — около 4500 циклов. (около 2500 циклов до снижения емкости до 80 %)
- Снижение ёмкости имеет прямолинейную нисходящую характеристику (то есть они не подвержены внезапному падении ёмкости как, например, свинцово-кислотные батареи)
- Очень высокие показатели удельной энергоемкости (120 ватт*час/кг и 190 ватт*час/лит).
- Очень низкая совокупная стоимость владения в период эксплуатации и хранения.
- Длительный срок службы и практически неограниченный срок складского хранения: батареи не стареют и не утрачивают своих характеристик даже через 10 лет складского хранения.
- Батарея абсолютно герметичная: отсутствует газовыделение в окружающую среду.
- Изготавливаются без использования высокотоксичных материалов, таких как свинец, кадмий.
- На 100 % пригодны к утилизации: сталь, никель, железо, соль и керамика.
- На 70 % легче и на 30 % компактнее свинцово-кислотных батарей.
Технологией по производству Никель-Солевых батарей владеет компания FIAMM S.p.A. (Италия) и GE (США). Реальное производство налажено только на заводе группы FIAMM S.p.A., который располагается в г. Стабио (Швейцария). Так же по подобной технологии производятся натрий-серные аккумуляторы (NaS) компанией NGK (Япония).