化學(xué)儲能電池有哪些?
隨著能源消耗的不斷加劇和變得珍貴,經(jīng)過一定技術(shù)將暫時冗余的能源儲存起來,到需要使用的時候在釋放的發(fā)展觀不斷提升,化學(xué)儲能電池應(yīng)用便應(yīng)運而生了,那么現(xiàn)在化學(xué)儲能電池有哪些呢?
(1)鉛酸電池
是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。目前在世界上應(yīng)用廣泛,循環(huán)壽命可達1000次左右,效率能達到30%-90%,性價比高,常用于電力系統(tǒng)的事故電源或備用電源。不足之處:如果深度、快速大功率放電時,可用容量會下降。其特點是能量密度低,壽命短。鉛酸電池今年通過將具有超級活性的炭材料添加到鉛酸電池的負極板上,將其循環(huán)壽命提高很多。
(2)鋰離子電池
是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。主要應(yīng)用于便攜式的移動設(shè)備中,其效率可達95%以上,放電時間的實用性電池,目前來說用的最多。近年來技術(shù)也在不斷進行升級,正負極材料也有多種應(yīng)用。
市場上主流的動力鋰電池分為三大類:鉆酸鋰電池、錳酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池。前者能量密度高,但是安全性稍差,后者相反,國內(nèi)電動汽車比如比亞迪,目前大多采用磷酸鐵鋰電池。但是好像老外都在玩三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池?
鋰硫電池也很火,是以硫元素作為正極、金屬鋰作為負極的一種電池,其理論比能量密度可達2600wh/kg,實際能量密度可達450wh/kg。但如何大幅提高該電池的充放電循環(huán)壽命、使用安全性也是很大的問題。
不足之處:存在價格高(4元/wh)、過充導(dǎo)致發(fā)熱、燃燒等安全性問題,需要進行充電保護。
(3)鈉硫電池
是一種以金屬鈉為負極、硫為正極、陶瓷管為電解質(zhì)隔膜的二次電池。循環(huán)周期可達到4500次,放電時間6-7小時,周期往返效率75%,能量密度高,響應(yīng)時間快。目前在日本、德國、法國、美國等地已建有200多處此類儲能電站,主要用于負荷調(diào)平,移峰和改善電能質(zhì)量。
不足之處:因為使用液態(tài)鈉,運行于高溫下,容易燃燒。而且萬一電網(wǎng)沒電了,還需要柴油發(fā)電機幫助維持高溫,或者幫助滿足電池降溫的條件。
(4)液流電池
利用正負極電解液分開,各自循環(huán)的一種高性能蓄電池。電池的功率和能量是不相關(guān)的,儲存的能量取決于儲存罐的大小,因而可以儲存長達數(shù)小時至數(shù)天的能量,容量可達MW級。這個電池有多個體系,如鐵鉻體系,鋅溴體系、多硫化鈉溴體系以及全釩體系,其中釩電池最火吧。
不足之處:電池體積太大;電池對環(huán)境溫度要求太高;價格貴(這個可能是短期現(xiàn)象吧);系統(tǒng)復(fù)雜(又是泵又是管路什么的,這不像鋰電等非液流電池那么簡單)。
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