根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成的,又稱雙電層電容器,,兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下),,采用特殊電極結(jié)構(gòu),使電極表面積成萬倍的增加,,從而產(chǎn)生極大的電容量,。
電類儲(chǔ)能有多少種類型,?電氣類儲(chǔ)能的應(yīng)用形式只有超級(jí)電容器儲(chǔ)能和超導(dǎo)儲(chǔ)能。
1,、超級(jí)電容器儲(chǔ)能
根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成的,,又稱雙電層電容器,兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下),,采用特殊電極結(jié)構(gòu),,使電極表面積成萬倍的增加,從而產(chǎn)生極大的電容量,。
超級(jí)電容器儲(chǔ)能開發(fā)已有50多年的歷史,,近二十年來技術(shù)進(jìn)步很快,使它的電容量與傳統(tǒng)電容相比大大增加,,達(dá)到幾千法拉的量級(jí),,而且比功率密度可達(dá)到傳統(tǒng)電容的十倍。
超級(jí)電容器儲(chǔ)能將電能直接儲(chǔ)存在電場(chǎng)中,,量形式轉(zhuǎn)換,,充放電時(shí)間快,,適合用于改善電能質(zhì)量。由于能量密度較低,,適合與其他儲(chǔ)能手段聯(lián)合使用,。
2、超導(dǎo)儲(chǔ)能
超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)是由一個(gè)用超導(dǎo)材料制成的,、放在一個(gè)低溫容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的線圈,、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)和低溫制冷系統(tǒng)等組成。
能量以超導(dǎo)線圈中循環(huán)流動(dòng)的直流電流儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中,。
超導(dǎo)儲(chǔ)能適合用于提高電能質(zhì)量,,增加系統(tǒng)阻尼,改善系統(tǒng)穩(wěn)定性能,,特別是用于抑制低頻功率振蕩,。
但是由于其格昂貴和維護(hù)復(fù)雜,雖然已有商業(yè)性的低溫和高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能產(chǎn)品可用,,在電網(wǎng)中應(yīng)用很少,,大多是試驗(yàn)性的。SMES 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用取決于超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展 (特別是材料,、低成本,、制冷、電力電子等方面技術(shù)的發(fā)展),。
3,、鉛酸電池
鉛酸電池是世界上應(yīng)用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,,兩極間會(huì)產(chǎn)生2V的電勢(shì),,這就是鉛酸電池的原理。
鉛酸電池常常用于電力系統(tǒng)的事故電源或備用電源,,以往大多數(shù)獨(dú)立型光伏發(fā)電系統(tǒng)配備此類電池,。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢(shì)。
4,、鋰離子電池
鋰離子電池實(shí)際上是一個(gè)鋰離子濃差電池,,正負(fù)電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構(gòu)。
充電時(shí),,Li+從正極脫嵌經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極,,此時(shí)負(fù)極處于富鋰態(tài),正極處于貧鋰態(tài);放電時(shí)則相反,,Li+從負(fù)極脫嵌,,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極,正極處于富鋰態(tài),負(fù)極處于貧鋰態(tài),。
由于鋰離子電池在電動(dòng)汽車,、計(jì)算機(jī)、手機(jī)等便攜式和移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用,,所以它目前幾乎已成為世界上應(yīng)用最為廣泛的電池,。
鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高,這是它能得到廣泛應(yīng)用和關(guān)注的主要原因,。
它的技術(shù)發(fā)展很快,,近年來,大規(guī)模生產(chǎn)和多場(chǎng)合應(yīng)用使其價(jià)格急速下降,,因而在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越多,。
鋰離子電池技術(shù)仍然在不斷地開發(fā)中,目前的研究集中在進(jìn)一步提高它的使用壽命和安全性,,降低成本,、以及新的正、負(fù)極材料的開發(fā)上,。
5、鈉硫電池
鈉硫電池的陽極由液態(tài)的硫組成,,陰極由液態(tài)的鈉組成,,中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的運(yùn)行溫度需保持在300℃以上,,以使電極處于熔融狀態(tài),。
日本的NGK公司是世界上唯一能制造出高性能的鈉硫電池的廠家。目前采用50kW的模塊,,可由多個(gè)50kW的模塊組成MW級(jí)的大容量的電池組件,。
在日本、德國(guó),、法國(guó),、美國(guó)等地已建有約200多處此類儲(chǔ)能電站,主要用于負(fù)荷調(diào)平,、移峰,、改善電能質(zhì)量和可再生能源發(fā)電,電池價(jià)格仍然較高,。
6 ,、全釩液流電池
在液流電池中,能量?jī)?chǔ)存在溶解于液態(tài)電解質(zhì)的電活性物種中,,而液態(tài)電解質(zhì)儲(chǔ)存在電池外部的罐中,,用泵將儲(chǔ)存在罐中的電解質(zhì)打入電池堆棧,并通過電極和薄膜,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,,或?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,。
液流電池有多個(gè)體系,其中全釩氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受關(guān)注,。
這種電池技術(shù)最早為澳大利亞新南威爾士大學(xué)發(fā)明,,后技術(shù)轉(zhuǎn)讓給加拿大的VRB公司。
在2010年以后被的普能公司收購,,的普能公司的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外一些試點(diǎn)工程項(xiàng)目中獲得了應(yīng)用,。
電池的功率和能量是不相關(guān)的,儲(chǔ)存的能量取決于儲(chǔ)存罐的大小,,因而可以儲(chǔ)存長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)至數(shù)天的能量,,容量也可達(dá)MW級(jí),適合于應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,。
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動(dòng)力儲(chǔ)能電池的概念就是能作為牽引用的蓄電池,應(yīng)用主要是電動(dòng)自行車,汽車,叉車等.沒什么區(qū)別,都能作為儲(chǔ)能用的,只是側(cè)重點(diǎn)不同而已.里面極板配方不同,。
儲(chǔ)能的手段非常多,,鉛酸電池是其中之一,,但如果我們看某一些特定領(lǐng)域的話,現(xiàn)在鋰電池取代鉛酸電池的時(shí)機(jī)已到,。那是為什么呢,?很大的一個(gè)原因就是因?yàn)殇囯姵氐难h(huán)壽命要比鉛酸電池長(zhǎng),且不需用維護(hù),。
循環(huán)壽命是指在一定的充放電制度下,,電池容量降低到某一規(guī)定值之前,電池能經(jīng)受多少次充電與放電,。鋰電池的循環(huán)壽命代表電池的容量下降至某一水平前,,可以循環(huán)充電和放電的次數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,,儲(chǔ)能鋰電池普遍實(shí)現(xiàn)5000次以上的循環(huán)壽命,。
儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用的鋰電池,,一般要求循環(huán)次數(shù)大于3500次,即商家對(duì)儲(chǔ)能鋰電池的壽命需求為大于10年,。磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)高于鉛酸蓄電池和三元電池,,循環(huán)次數(shù)可達(dá)7000次以上。
雖然磷酸鐵鋰電池采購價(jià)格是鉛酸電池的兩到三倍,,但是長(zhǎng)期來看經(jīng)濟(jì)效益還是要高很多,。換句話說,如果磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命足夠長(zhǎng),,即便最初的采購價(jià)格高一點(diǎn),,但整體依然是劃算的。
其實(shí)儲(chǔ)能鋰電池的質(zhì)量主要取決于它的材質(zhì),一般來講,質(zhì)量過硬的儲(chǔ)能電池的壽命是很長(zhǎng)的,能有效的減少維修和維護(hù)的成本,也能降低系統(tǒng)總體的投資,。
首先你要弄清楚你現(xiàn)用得儲(chǔ)能電池是什么體系,不同體系的電池絕對(duì)不可以混用?,F(xiàn)有儲(chǔ)能電池主要有鉛酸,、鎳氫、硫鈉,、磷酸鐵鋰,、錳酸鋰等。
動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池的要求不同,,動(dòng)力電池要求高功率,、高平臺(tái)、快速充放電等要求,;而儲(chǔ)能電池主要要求大容量、長(zhǎng)壽命,、低自放電等要求,;一致性是二者共同要求的。不同的要求導(dǎo)致在電池設(shè)計(jì)與制造的不同,,因此在使用時(shí)的充放電特性也不同,。所以二者是絕對(duì)不能混合搭配使用的。如果是整體使用的話,,動(dòng)力電池可以當(dāng)成儲(chǔ)能電池使用,,但是會(huì)造成成本的增加;而儲(chǔ)能電池是不能當(dāng)成動(dòng)力電池使用的,。
答:是原電池還是電解池,儲(chǔ)能蓄電池要求浮充壽命長(zhǎng),,小電流充放電性能好,,一般是2V系列,容量達(dá)數(shù)千安時(shí)。極板較厚,,體積很大,。
啟動(dòng)電池要求大電流放電性能好,一般是12V系列,,容量幾十安時(shí)到一百多安時(shí)的就足夠了,。由于要大電流放電,一般是富液式的,,極板較薄,,循環(huán)性能要好一些。
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