Blog poświęcony odnawialnym źródłom energii

Jak działa bateria sodowo-jonowa: chemia, ogniwa i BMS (dobrze wyjaśnione)

dźwig 19, 2025 | Akumulatory sodowo-jonowe, Przewodniki, Przewodniki w stopce

Jak działa bateria sodowo-jonowa: chemia, ogniwa i BMS (dobrze wyjaśnione)

Akumulator sodowo-jonowy działa tak jak akumulator litowy: podczas ładowania jony sodu opuszczają katodę, przechodzą przez elektrolit i wnikają w anodę; podczas rozładowania droga się odwraca, a elektrony w obwodzie zewnętrznym zasilają odbiornik. Systemy Heiwit sprzedawane w 2025 i 2026 roku wykorzystują ogniwa z katodą z tlenków warstwowych. Wersja 2027 stosuje katodę polianionową NFPP (fosforan-pirofosforan sodu i żelaza). W ogniwach sodowo-jonowych oba kolektory prądowe mogą być wykonane z aluminium, co umożliwia magazynowanie przy 0 V. Zintegrowany BMS kontroluje napięcie, temperaturę i stan naładowania. Kompromisem jest gęstość energii, niższa niż w ogniwach litowo-żelazowo-fosforanowych: właśnie dlatego Heiwit stosuje te ogniwa w stacjonarnych magazynach energii do fotowoltaiki.

W tym dogłębnym badaniu wyjaśniamy Jak działa akumulator sodowo-jonowy z technicznego punktu widzenia, ale w jasnym języku. Jeśli szukasz bardziej wprowadzającego przewodnika, możesz zacząć tutaj:

Baterie sodowo-jonowe: czym są, zalety i porównanie z bateriami litowymi

Co to jest akumulator sodowo-jonowy

Akumulator sodowo-jonowy jest elektrochemiczną jednostką magazynującą, w której jony sodu (Na+) poruszać się między katoda i anoda podczas ładowania i rozładowywania, poprzez elektrolit. Zasada działania jest podobna do baterii litowych, ale z innymi materiałami i reakcjami. Katoda, anoda, elektrolit i pozostałe pojęcia są zdefiniowane w glosariuszu terminów sodowo-jonowych.

Główne elementy: anoda, katoda, elektrolit

  • Katodamateriał przyjmujący jony na jednym z etapów cyklu.
  • AnodaMieści jony w przeciwnej fazie cyklu.
  • Elektrolitumożliwia transport jonów między anodą a katodą.

Ładowanie i rozładowywanie: co tak naprawdę się dzieje

Podczas opłata, jony sodu poruszają się w kierunku anody; podczas pobieranie powraca do katody, generując użyteczny prąd. Cykl ten umożliwia akumulatorowi magazynowanie i uwalnianie energii.

Rola BMS (systemu zarządzania akumulatorem)

The BMS to element, który obsługuje zabezpieczenia, równoważenie ogniw i komunikację z falownikiem:

  • Ochrona przed przepięciami, podnapięciami i temperaturami krytycznymi
  • Równoważenie ogniw w celu zapewnienia trwałości i jednorodności
  • Komunikacja z falownikiem i regulacją mocy

Sód kontra lit: porównanie techniczne

Główna różnica polega na gęstość energiiBaterie sodowe mają zwykle niższą gęstość niż niektóre baterie litowe. Jednak w wielu instalacjach stacjonarnych różnica ta nie jest wiążąca, podczas gdy Stabilność, niezawodność i zarządzanie temperaturą mogą być mocnymi stronami.

Sodium-ion Heiwit i referencyjne litowo-żelazowo-fosforanowe: porównanie dla stacjonarnego magazynowania energii
ParametrSodium-ion HeiwitLFP odniesienia
Nośnik ładunkusód (Na⁺), powszechnie występującylit (Li⁺)
Surowce krytycznebrak litu i kobaltulit, żelazo, fosfor
Gęstość energetycznaniższa: większa masa i objętość przy tej samej liczbie kWhwyższa, typowo 120–180 Wh/kg
Zakres temperaturakumulator w sprzedaży: rozładowanie od −25 °C do +60 °C, ładowanie od 0 °C do +60 °C; ogniwa NFPP w wersji 2027: około 95% pojemności przy −20 °C w testach kwalifikacyjnychznaczący spadek wydajności poniżej zera
Stabilność termicznadobra; dodatkowy zapas dzięki strukturze polianionowej w wersji 2027dobra, najlepsza spośród akumulatorów litowych
Głębokie rozładowanie i magazynowanietoleruje zero woltów: kolektory aluminiowe na obu elektrodachnie toleruje zera woltów (miedziany kolektor)
Samorozładowanie0,35% na miesiąc (6% w 539 dni), mierzone na różnych akumulatorach, w temperaturze pokojowej, na szerokości geograficznej Mediolanuzazwyczaj od 1% do 3% miesięcznie
Cykleponad 6500 szacowanych dla ogniw z tlenkami warstwowymi (2025-2026); 9000 dla wersji 2027 z katodą NFPP; 31 972 cykli łącznie w zainstalowanym parku na dzień 17 września 2026wysokie; wartość zależy od ogniwa i warunków badania
Idealne zastosowaniemagazynowanie stacjonarne, surowe klimaty, długa eksploatacjamobilność lekka, magazynowanie tam, gdzie objętość jest ograniczona

Zakresy dla LFP to typowe wartości rynkowe i nie opisują pojedynczego ogniwa; dane sodium-ion dotyczą ogniw i systemów Heiwit wraz z odpowiednimi warunkami badania. Rozszerzone porównanie, z danymi kwalifikacyjnymi, znajduje się na stronie o gamie akumulatorów sodowo-jonowych.

Rzeczywista wydajność: na co zwrócić uwagę przed wyborem

  • Moc ciągła i szczytowa
  • Zakres temperatur pracy
  • Gwarancje i warunki użytkowania
  • Kompatybilność z falownikiem

Chcesz uzyskać spersonalizowaną poradę?

Napisz nam o mocy systemu fotowoltaicznego, jednofazowego/trójfazowego, zużyciu energii i (jeśli jest dostępny) modelu falownika. Pomożemy Ci określić najbardziej odpowiednią konfigurację.

? Skontaktuj się z nami już teraz: skontaktujemy się z Tobą z jasną i konkretną propozycją.


Czytaj także więcej:

Treść techniczna została sporządzona i poddana wewnętrznej weryfikacji przez HEIWIT Badania i rozwój, funkcja polegająca na klasyfikacji ogniw i przeprowadzaniu testów systemów magazynowania energii Heiwit.