Híreink

Csillebércen az első hazai nátrium-kén-alapú akkumulátor – Mit jelent ez a tűzvédelemben?

2024. július 31. 08:00

Most újra meg kell tanulnunk egy angol rövidítést: SIB, vagyis sodium-ion battery. A HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont csillebérci telephelyén július 9-én átadták az első nátrium-kén-alapú akkumulátort. Az ország összes napelemes beépített teljesítménye ugyanis elérte a 6 ezer megawattot, a megújuló energiák terén pedig egyre fontosabb szerepe van a hálózatoknak és energiatárolásnak. A lítiumos energiatárolás mellett az egyik lehetőség a nátrium-kén-alapú akkumulátor, amely lítiumion-akkunál messze jobb tűzvédelmi tulajdonságokkal rendelkezik.


Sodium-ion battery (SIB)

Ahogy arra korábbi cikkeinkben is kitértünk, a lítiumion-akkumulátoroknak energiatárolásban, különösen a háztartási energiatárolásban jelentős szerepük van. Ezek tűzvédelmi kockázatai egyre inkább ismeretek.

A most átadott nátrium-kén-alapú akkutechnológiát már régóta alkalmazzák a 4 óránál hosszabb időtartamot áthidalni képes energiatárolásban. Elsősorban ipari területen, az elektromos hálózat nagy energiatároló rendszereihez (PV-telepek és szélerőművek) csatlakoztatva működnek, mert a lítiumion-akkumulátrokhoz képest alacsonyabb az enegrgiasűrűségük, így kevésbé hatékonyak a mobil felhasználásra. Nagy előnyük viszont, hogy jelentősen kisebb a tűz- és robbanásveszélyük és persze az sem érdetelen, hogy 40%-kal olcsóbbak, mint a lítiumos társaik.

A nátriumakkumulátorok mérete hasonló kapacitás esetén a lítiumion-akkukénál nagyobb, így beépítésük egyelőre gondot okoz a személygépkocsikba, de már erre is van példa.

Az első hazai a japán NGK Insulators Ltd. által gyártott akku 1,45 MWh villamos energia tárolását teszi lehetővé.

A leírások szerinti előnyei:

  • Széles hőmérsékleti tartományban képes működni
  • élettartama 20 év vagy 7300 ciklus
  • 290–360 °C közötti hőmérsékleten működik
  • akkucellái 1,2 kWh kapacitásúak és 222 Wh/kg energiasűsűségűek
  • az egység 250 kW teljesítménnyel és 1450 kWh tárolási kapacitással rendelkezik.

NA-S akkumulátorokban az elektrolit szilárd, ionvezető kerámia, az elektródáit folyékony állapotban tartott nátrium és kén alkotja, ezért a folyékony halmazállapot eléréséhez 290-360 °C közötti hőmérsékleten üzemelnek. Előnyük, hogy alkotóelemeik: a kén, a nátrium és az alumínium-oxid – a lítiummal ellentétben – bőségesen rendelkezésre állnak.

 

Tűzveszélyessségük

Az akkumulátorok és akkumulátor-rendszerek tűzveszélyének ellenőrzésére szolgáló UL 1973, és UL 9540A szabványon alapuló UL Solutions értékelése szerint:

  • Hermetikusan zárt burkolat és magas hőmérsékletű rövidzárlati áramszűrő rendszer jellemzi.
  • Mindegyik cella szigetelőlappal + hő- és korrózióálló lemezzel van védve.
  • A homoktöltés tűz esetén önkioltóként működik és felszívja a kiszivárgott anyagokat.
  • A burkolat megakadályozza az aktív anyag kiszivárgását és lehetővé teszi külső fizikai hatás (ütés, ejtés) elnyelését.

A NAS akkumulátorok megfelelnek a CE-jelölés követelményeinek is.

 

Biztonsági tesztek

  • Tűzveszély – a modult tűzbe helyezték – Nincs szivárgás. Nincs tűz.
  • Alámerítés – üzemi hőmérsékleten vízbe merítették – Nincs szivárgás. Nincs tűz.
  • Külső fizikai hatás – üzemi hőmérsékleten leejtik a modult – A modul burkolata sérült, de az akkumulátorcellák nem sérültek. Nincs szivárgás. Nincs tűz.
  • Rövidzárlat – Az áramkört a belső biztosítékok megszakították. – Nincs szivárgás. Nincs tűz.
  • Önkioltóképesség – Megyújtják a modulban az egyik akkumulátor cellát – A tűz nem terjed ki a szomszédos akkumulátorcellákra. Nincs szivárgás. Nincs tűz.

Feszültség

2V

Energia sűrűség

367 Wh/l
222 Wh/kg

Teljesítménysűrűség

36 W/kg

 

Irodalom

https://www.ngk-insulators.com/en/product/nas-safety.html

https://e-cars.hu/2024/07/10/atadtak-az-elso-magyarorszagi-natrium-ken-alapu-akkumulatort/ 

https://villanyautosok.hu/2024/03/09/budapesten-epul-magyarorszag-elso-olvadek-akkumulatora/

 

Vissza

Ezt a hírt eddig 381 látogató olvasta.