GÜNDEM KONFERANSIMIZA HOŞ GELDİNİZ.

Transkript

1 GÜNDEM KONFERANSIMIZA HOŞ GELDİNİZ. 1

2 Ramazan KARASOY (E)Albay Elk. Yük. Müh. 1

3 GELECEĞİN AKÜ TEKNOLOJİLERİ 1. AKÜ / PİL / BATARYA TEKNOLOJİLERİ 2. GÜNÜMÜZDE KULLANILAN BATARYALAR 3. ALTERNATİF BATARYA / AKÜ TEKNOLOJİLERİ 4. SONUÇ VE TEKLİFLER 2

4 1- AKÜ / PİL / BATARYA TEKNOLOJİSİ Akü / Pil (Hücre) Elektrokimyasal Reaksiyonlar Sonucunda Elektrik Enerjisini Kimyasal Enerji Olarak Depolayabilen, Eksi (Negatif) Ve Artı (Pozitif) Uçları Cihaza Bağlandığında Gerekli Elektrik Akımını Sağlayan Sistemlerdir. 3a

5 1- AKÜ Şubat / PİL / BATARYA 2013 Faaliyetleri TEKNOLOJİSİ Batarya Pillerin (Hücrelerin) Seri Veya Paralel Bağlanmasıyla Elde Edilen Sistemlerdir. Hüc re Mo dül Batarya 3b

6 1- AKÜ / PİL / BATARYA TEKNOLOJİSİ BATARYALARIN YAPISAL SINIFLANDIRILMASI VE KULLANIM YERLERİ Primer Bataryalar (Şarj edilemeyen) Sekonder Bataryalar (Şarj edilebilir) Çinko-Karbon (3) Kurşun asit Alkali-Mangan (4) Gümüş-Çinko Oksit (5) Nikel Kadmiyum (1) Çinko-Gümüş oksit Sodyum Sülfür Çinko-Cıva oksit (6) Nikel Metal Hidrür (2) Magnezyum Bakır (7) Nikel -Çinko Lityum-Mangan dioksit (8) Lityum-İyon/polimer 4

7 1- AKÜ / PİL / BATARYA TEKNOLOJİSİ Kullanım Yerleri (1) Çinko-Gümüş Oksit: Torpido Harp Bataryalarında (2) Magnezyum Bakır: Helikopter Sonoboy Bataryalarında (3) Kurşun Asit: D/A Ana Tahrik Bataryaları, S/U Gemilerinde, WRLA tipi Helikopter Sonar Bataryaları ile Kara Araçları, Forklift, Stasyoner ve Transpalet Akülerinde 5a

8 1- AKÜ / PİL / BATARYA TEKNOLOJİSİ Kullanım Yerleri (4) Gümüş-Çinko Oksit: Torpido Talim Bataryalarında (5) Nikel Kadmiyum:Suüstü Gemilerinde, Hava Araçları (muhabere cihazlarında) (6) Nikel Metal Hidrür, Nikel Çinko, Lityum- İyon/Polimer: HEA Araçlar ve Ticari Ürünlerde 5b

9 1- AKÜ / PİL / BATARYA TEKNOLOJİSİ ŞEBEKE GÜNEŞ ENERJİSİ RÜZGAR ENERJİSİ Sekonder Bataryalar 5c

10 2- GÜNÜMÜZDE KULLANILAN BATARYALAR Kurşun Asit Bataryalar Ulaşımda, Kesintisiz Güç Kaynaklarında, Telekomünikasyon Ve Yenilenebilir Enerji Sistemleri Gibi Pek Çok Alanda. 6

11 2- GÜNÜMÜZDE KULANILAN BATARYALAR Nikel Kadmiyum Bataryalar Starter Akülerde, Uçak Ve Helikopterlerde (muhabere amaçlı cihazlarda) 7

12 2- GÜNÜMÜZDE KULLANILAN BATARYALAR Magnezyum Bakır İyodür (Mg-CuI) Bataryalar Gerilim: 15 V Kapasite: 0,6 Ah Elektrolit: deniz suyu Çalışma süresi: 8 saat Kullanım Alanları: Sualtı Çalışmaları (Sonoboy Bataryası) 8

13 2- GÜNÜMÜZDE KULLANILAN BATARYALAR Gümüş Çinko Oksit (Ag-Zn) Bataryalar Gerilim: 1.5 V Kapasite: 120 Ah Elektrolit: KOH (%38) Anot : Bakır / Çinko Oksit (ZnO) Katot : Gümüş / Gümüş Oksit (Ag) Kullanım Alanları: Harp ve Talim Torpido Bataryalarında. 9

14 2- GÜNÜMÜZDE KULLANILAN BATARYALAR VRLA Tipi Kurşun-Asit Bataryalar (Valf Regulated Lead Acid) - Kullanım Alanları: Telekom, Kesintisiz Güç Kayn., Otomotiv, Sonar 10

15 3- ALTERNATİF BATARYA / AKÜ TEKNOLOJİLERİ 1. Nikel Metal Hidrür Bataryalar Anod (Negatif elektrot) Katod (Pozitif elektrot) Elektrolit Ayıraç(seperatör) Hibrit Elektrikli Araç teknolojilerinde, enerji ve güç yoğunluğu (kullanım süresinin uzunluğu ve kısa anda maksimum akım çekilmesi) nedeniyle özellikle tercih edilir. Avantajları; NiCd bataryalara göre daha yüksek kapasite Bakım gerektirmeyen sızdırmaz yapı Kadmiyum içermediğinden dolayı en düşük çevre zararı Hızlı şarj kabiliyeti Uzun çevrim ömrü Uzun raf ömrü 2017 : Metal Hidrür Alaşım : Nikel Hidroksit (NiOOH) : Kostik (KOH) : Nonwoven PP Dezavantajları; Yüksek self-deşarj Şarj esnasında sıcaklık yükselmesi Düşük şarj verimi Nispeten pahalı olması 15

16 3- ALTERNATİF BATARYA /AKÜ TEKNOLOJİLERİ 2. Lityum İyon Bataryalar Anod (Negatif elektrot) Katod (Pozitif elektrot) Elektrolit Ayıraç (seperatör) Avantajları; Yüksek enerji yoğunluğu (>150Whkg, 300Wh/l) Yüksek voltaj(3,6v), İyi şarj tutma özelliği, Düşük kendiliğinden deşarj hızı, Uzun raf ömrü (5-10yıl) Yüksek sıcaklıklarda iyi performans : LiCoO2 / LiMn2O2 : Grafit : Poliolefinler : LiAsF6 (Lityum hekzafloroarsenit), LiPF6 (Lityum hekzaflorofosfat), LiBF4 (Lityum hekzafloroborat), Dezavantajları; Metalik lityum sistemlerinin ömrü düşüktür, Düşük sıcaklıklarda performansı düşüktür, Yüksek hızda performansları düşüktür, Zamanla kapasite kaybı mevcuttur, Metalik lityum sistemlerinde sıcaklığın aşırı yükselmesi sonucu şiddetli reaksiyon oluşmakta, bu nedenle güvenlik problemleri mevcuttur. Derin deşarj sonucu bataryanın çökme olasılığı 16çok Yönetim Kurulu Toplantısı yüksektir. Şubat 2015

17 3- ALTERNATİF BATARYA / AKÜ TEKNOLOJİLERİ Lityum Hücre Tipleri Özellik Li-İyon Li-Polimer Mekanizma Standart Standart Materyal Standart Standart Güvenlik Güvenli Daha Güvenli Elektrolit Dolumu İyi İyi Fiyat Daha Düşük Yüksek Esneklik Kötü (sarımlı) Mükemmel (tabakalı) Dizayn Esnekliği Kötü (sert metal) Mükemmel (esnek film) Li-polimer Daha emniyetli teknoloji (jel) Daha yüksek enerji yoğunluğu (hafiflik) Hacimsel küçüklük (incelik) Esnek büyüklük, düşük maliyet ve hızlı tedarik (üretim) Yönetim Hegza florür Kurulu yapı Toplantısı Şubat

18 3- ALTERNATİF BATARYA / AKÜ TEKNOLOJİLERİ Lityum Hücre Tipleri

19 Şubat 2013 Faaliyetleri 3- ALTERNATİF BATARYA / AKÜ TEKNOLOJİLERİ Batarya Teknolojilerinin Kıyaslanması Batarya Enerji Yoğunluğu [Wh/kg] Güç Yoğunluğu [W/kg] Çevrim Ömrü Maliyeti [$/kwh] Güvenlik Pb-Asit Ucuz ( ) NiMH İyi ( ) NiCd İyi ( ) Mükemmel İyi İyi Li-İyon Çok Yüksek Özel Kontrol Devresi Gerekli Ni-Zd Ucuz Yönetim Kurulu Toplantısı 2017 Şubat Çok Güvenli 19

20 3- ALTERNATİF BATARYA / AKÜ TEKNOLOJİLERİ Ağırlık ve Hacim Yönünden Alternatif Bataryaların Enerji Yoğunluklarının Kıyaslanması 20

21 3- ALTERNATİF Şubat BATARYA 2013 Faaliyetleri / AKÜ TEKNOLOJİLERİ Piyasa Payları ve Beklentiler

22 4- SONUÇ VE TEKLİFLER Günümüzde Kullanılan Güç Bataryaları Konusunda AR-GE Çalışmaları Yapan Firmalar / Bilim Adamları Halihazırda Kullanılmakta Olan Kurşun Asit Batarya Teknolojisinin Geçerli Olduğunu, 18

23 4- SONUÇ VE TEKLİFLER Ancak, Gelecek Yıllarda Nikel Metal Hidrür Ve Lityum-iyon (Nimh, Li-ıon, Zn-ag Ve Ni Zn) Bataryaların Kurşun Asit Bataryaların Yerlerini Alabileceklerini İfade Etmektedirler. 19

24 4- ALTERNATİF Şubat BATARYA 2013 Faaliyetleri TEKNOLOJİLERİ Ticari Ürün Kapsamında Yurtdışından Tedarik Edilen; Ni-Cd Bataryalar AGM Seperatörlü VRLA Kurşun-Asit Bataryalar Jel Kurşun-Asit Bataryalar Nikel Metal Hidrür Bataryalar Magnezyun-Bakır İyodür Bataryalar ın ise Fizibilite Çalışmaları Yapılmaktadır. 20

25 YARARLANILAN Şubat 2013 Faaliyetleri KAYNAK VE DOKÜMANLAR 1. Electrochemical Power Sources-Primary & Secondery Batteries, Peter Peregrinus Stevenage, UK, Lead-Acid Batteries (translated from German by R.J. Broad and K.V. Kordesch), Wiley, New York, Battery Technology Hand Book, Dekker, New York, Handbook for Handling and Strorage of Nickel- Cadmium Batteries: Lessons Learned, NASA Ref.Publ. 1326, Feb

26 YARARLANILAN Şubat 2013 Faaliyetleri KAYNAK VE DOKÜMANLAR 5. Lithium and Lithium-Ion Batteries 2000, D.MacArthur, G.Blomgren and R.Powers, Chemac International, Sterling Height, MI, 2000 (published biennially) Battery Industry Developments: Review and Analysis, D. MacArtur and, Blomgren, Chemac International, Sterling Heights MI, 2001 (published biennially). 7. Hagen Submarine Batteries design. 8. Dr. Sadeg Faris Dr. Tsepin Tsai / XELLERION. 22

27 GÜNDEM Çevreye ve Geleceğe Hizmet Eder! 27