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文檔簡介
電力儲能領域鉛炭電池儲能技術進展儲能是高效利用可再生能源和構建智能電網的關的應用前景。介紹了鉛炭電池的發展歷程和工作原理,進而4個方面與鉛酸電狀,并對鉛炭電池目前存在的問題和改進方向進行歸納和總結。關鍵詞:儲能;鉛炭電池;鉛酸電池;循環壽命陽能等可再生能源發電會不可避免地遭受外部環。借助電池。其中鉛酸電池因其歷史悠久、工藝成熟和成本低廉,。鉛酸電池儲能系統最初自1987年以后陸陸續續在各州建立起十幾個不同面。中國在河北省張北縣和溫州市洞頭縣也建成2
tyesalyrel?opmentofrenewableenergysourcesandsmartgrids.Theleadcar?bonbatteryshowstheexcellentperformanceinthesafety,economyandcycleperformance,whichhasabroadprospectinenergystorageapplicationscomparedtoconventionallead-acidbattery.Thispaperanalyzesthedevelopmenthistoryandworkingprincipleofleadcar?bonbatteries,andcomparesthemwithlead-acidbatteriesinfouras?pects:safetyperformance,electricitycost,cyclelifeandspecificen?ergy.Meanwhile,therecentenergystorageapplicationsofleadcar?bonbatteriesareintroducedandthechallengesforleadcarbonbat?teryarealsodiscussed.ysy;dn;-dt?。而。1 鉛炭電池的出現背景和原理1859G.plante首次發明制備了鉛酸160年的發展歷史。鉛酸電池由電低等優點,目前在市場中占據一半的比例。但。超級電池的重要意義在第12屆亞洲蓄電池會。超級電池其實是將鉛酸電池的負極與超級電容器的Pbi2理圖如圖1Pbi2PbO2+ –K6PbO2PbO2+–K6PbO2Pb+–%*IF*!+1IF*!+1ii–fl?/B3*q$B3*!%*i圖1超級電池結構原理圖[9]i2所示。
鉛炭電池的循環壽命和經濟性能均在鉛酸電池的基礎上顯著增強。下面將重點研究探討鉛炭電池的相關性能。安全性能2016年至2017蘋果公司召回8萬臺e6se7電池爆炸問題直接損失了60經濟性能+PbO2
–I%*!
Pb+PbO2
K6 + –CPbO2–Pb+C
度電成本是衡量儲能技術發展前景的重要指標。圖3展示的是不同儲能技術的度電成本。其中P鉛炭電池的度電成本僅需0.5元h鉛酸電池和鋰電池的度電成本分別為1.75元/kWh和1.5元hP鉛炭電池的度電成本有望降圖2鉛炭電池結構原理圖鉛炭電池的性能研究的各方面性能。從表1的提升。表1不同儲能產品的綜合性能比較
低至0.4元h安裝FCP0.8元h5年時統在需求側的市場化應用。*fi*fi$/Uyekh-1U1.81.61.41.21.00.80.60.40.20循環性能安全性能可規模化程度經濟性能鉛酸電池★★★★★★★★★★★★★循環性能安全性能可規模化程度經濟性能鉛酸電池★★★★★★★★★★★★★超級電容器★★★★★★★★★★★鋰離子電池★★★★★★★★★釩液流電池★★★★★★★★★★★★★鈉硫電池★★★★★★★★★★
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FCPI !%*! 96★
6fi1圖3不同儲能技術度電成本對比循環壽命DGEnos探討了部分荷電工況下鉛酸電池4電池在部分荷電狀態下循環壽命能夠達到8000多130IF*!
電池相比,超級電池的比能量和比功率均有一定程度的提升,最大比功率顯著增加。這一結果表明與鉛酸電池相比,超級電池的高倍率充放電性能得到120fifiqF+y!/%10090807060100!fl100!fl(/U·kg-1U
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了顯著改善。10001000BB3*!?fiKIF9*!10100 2000 4000 6000 8000 10000?(圖4標準鉛酸電池和鉛炭電池的初始容量ALABC聯盟合作進行鉛炭電池的研發測5所示。當電池電壓逐步衰減至125中的循環壽命高于鉛酸電池3~4倍。12I%*!*?/I%*!*?/V8 9 1011?**??**??**??(§3?(§3IF*!7050000100000150000200000250000300000350000400000?(§P?7050000100000150000200000250000300000350000400000?(圖5在高倍率部分荷電狀態下鉛酸電池和鉛炭電池的循環壽命圣陽股份和日本古河公司研發的FCP鉛炭電池在70of狀態下可以循環4200循環壽命也高達3500電池在80%DOD能夠循環至2000為儲能主流技術奠定基礎。2.4 比能量和比功率TomHund等對超級電池和閥控式鉛酸電池在16所示。從圖6
11 10 1110 100!6F/UWh·k-1U1000圖6超級電池和鉛酸電池比能量和比功率[12]鉛炭電池在電網儲能中的研究現狀美國聯邦運輸管理局在公共汽車項目中更是創混合動力電池能量較大且能實現節能減排1國Axion公司將鉛炭電池應用到海軍陸戰隊的戰車1P電力公司不斷致力于鉛炭電池模塊HES340型和FES370型已經在太陽能、。近些20112543MW/1.4MWh,用于電網輔助能量存儲、頻率調節和能源需求管理。之后美國在Oahu.HIMaui.HI分別建立了容量為15MW/10MWh和10MW/20MWh的鉛炭電池風電儲能系統。美國新墨西哥州的Clovis將先進鉛統是通過3個AC/DC換流站和超導體輸電線路把東3MW/1.6MWh的鉛炭電池儲能系統被投入到KingHampton風電場項目以保證風機功率平滑輸出;日本Suzuki電池公司的鉛炭電池儲能電動汽車已經可以進行商業化炭電池技術為核心的儲能系統。目前我國的鉛炭電池技術大幅度提高并已躋身國際前列。南都電池與國際鉛酸電池先進研發組織ALABC循環壽命能達到普通儲能產品的540%14個微網儲能項目中均有應用。圣陽電源與日本古河電池共同開發出了一款FCP都將鉛炭和鋰電混合儲能系統應用于2MWh的光2萬多居民享受優質電能。鉛炭電池的機遇與挑戰2017有改進這些問題才能在眾多的儲能技術中脫穎而
負極析氫反應縮短電池循環壽命。在鉛炭池循環壽命縮短。針對這一問題可以通過摻雜NP。工藝有待進一步優化。王富茜等研究者認為鉛炭電池目前在工藝過程中存在一些問題1材料與活性物質鉛混合不均勻影響涂膏的穩定性池性能。度電成本有待進一步降低。目前圣陽電源生產的FCP鉛炭電池的度電成本最低為0.5元/kWh0.4元h電池的經濟性能。結論鉛炭電池是一種集超級電容器和鉛酸電池的優勢為一體
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