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一、作業(yè)原理及根本結構
鉛酸電池是用鉛和二氧化鉛作為電池負極和正極活性物質,以稀硫酸為電解質的化學儲能設備,具有電能變換功率高、循環(huán)壽數(shù)長、端電壓高、安全性強、性價比高、裝置保護簡略等特色,現(xiàn)在是各類儲能、應急供電、啟動設備中的化學電源。鉛酸電池的首要構成包含
1.極板:正負極板均是以特別的合金板柵涂敷上活性物質所得,極板在充放電時存儲和開釋能量,保證電池的容量和功能牢靠。
2.隔板:是置放于電池正負極中心的一個阻隔介質,避免電池正負極直接接觸而短路的設備,不同類型的鉛酸電池隔板材質不同,閥控類電池首要以AGM、PE、PVC為主。
3.電解液:鉛酸電池的電解液是用蒸餾水制作的稀硫酸,電解液在充放電時起到在正負極間傳輸離子的效果,因此電解液必需要沒有雜質。
4.容器(電池殼蓋):電池包覆的容器,電解液和極板均在容器內,首要起支撐效果,一起避免內部物質外溢,外部物質進入內部結構污染電池。
二、品種及優(yōu)勢
鉛酸電池的作業(yè)原理就是經(jīng)過電化學反應,電能和化學能之間彼此轉化,電極首要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。英語:Lead-acidbattery。
放電狀況下,正極首要成分為二氧化鉛,負極首要成分為鉛。
充電狀況下,正負極的首要成分均為硫酸鉛。
鉛酸蓄電池品種較多,運用在光伏儲能體系中,比較多的有三種,富液型鉛酸蓄電池、閥控式密封鉛酸蓄電池、鉛碳蓄電池等等。
2.1 富液型鉛酸蓄電池
鉛酸電池的電解液中的硫酸直接參與電池充放電反應進程,傳統(tǒng)鉛酸電池中,電池槽內除掉極板、隔板及其他固體拼裝部件的剩下空間徹底充溢硫酸電解液,電解液處于充裕過量狀況,故被稱為“富液式”電池,電池極板徹底浸泡在硫酸電解液中。富液式蓄電池頂部有一個可以通氣而又可以阻撓液體濺起的蓋子,在運用進程中因為水分的蒸騰和分化丟失,需要定時將蓋子翻開補加蒸餾水及調整電解液密度,所以習慣上被稱為“開口式”蓄電池。
富液型鉛酸蓄電池特色是價格便宜,壽數(shù)長,缺點是需要經(jīng)常保護。
2.2 閥控式密封鉛酸蓄電池
閥控式密封鉛酸蓄電池,又稱免保護電池,分為AGM密封鉛蓄電池和GEL膠體密封鉛蓄電池兩種。
AGM型電池運用純的硫酸水溶液作電解液,大部分存在于玻璃纖維膜之中,一起極板內部吸有一部分電解液外。AGM式密封鉛蓄電池電解液量少,極板的厚度較厚,活性物質運用率低于開口式電池,因此電池的放電容量比開口式電池要低10%左右。
AGM密封鉛蓄電池與當今的膠體密封電池比較,其放電容量要小一些。與富液型相同標準蓄電池比較,價格較高,具有以下長處:
(1)循環(huán)充電才能比鉛鈣蓄電池高3倍,具有更長的運用壽數(shù)。
(2)在整個運用壽數(shù)周期內具有更高的電容量穩(wěn)定性。
(3)低溫功能更牢靠。
(4)下降事故危險,削減環(huán)境污染危險(因為酸液密封裝)。
(5)保護很簡略,削減深度放電。
膠體密封鉛蓄電池(即GEL型電池),膠體鉛酸蓄電池是對液態(tài)電解質的一般鉛酸蓄電池的改進,用膠體電解液代換了硫酸電解液,在安全性、蓄電量、放電功能和運用壽數(shù)等方面較一般電池有所改進。其電解液是由硅溶膠和硫酸配成的,硫酸溶液的濃度比AGM式電池要低,電解液的量比AGM式電池要多,跟富液式電池適當。這種電解質以膠體狀況存在,充溢在隔膜中及正負極之間,硫酸電解液由凝膠包圍著,不會流出電池。
膠體密封鉛蓄電池其長處如下:
(1)漏酸機率小。GEL型膠體電池是電解質凝膠后沒有游離電液,因此漏酸的機率比AGM型電池小得多。
(2)失水少。因其灌注量比稀硫酸多,失水少,所以膠體電池不會因失水造成失效。
(3)有用延伸電池壽數(shù)。膠體的灌入增加了隔板的強度,保護了極板,彌補了隔板遇酸縮短的缺點,使裝置壓力不明顯下降是其具有延伸電池壽數(shù)的原因之一。
(4)膠體蓄電池抗過充才能強。
(5)嚴峻放電情況下的才能強。膠
填充了隔板與極板之間的空地,下降了電池的內阻,充電接受才能可因此而改進。
所以膠體電池的過放電,才能和低溫充放功能都比AGM型電池優(yōu)越。
(6)體鉛酸蓄電池的自放電功能好,在相同的硫酸純度和水質情況下,蓄電池的寄存時刻可以延伸2倍以上。
(7)膠體鉛酸蓄電池在嚴峻缺電的情況下,抗硫化功能很明顯。
(8)膠體鉛酸蓄電池后期放電功能好。
2.3 鉛碳電池
鉛炭電池是一種電容型鉛酸電池,是從傳統(tǒng)的鉛酸電池演進出來的技能,它是在鉛酸電池的負極中加入了活性炭,可以明顯進步鉛酸電池的壽數(shù)。
鉛碳電池是一種新型的超級電池,并結合了鉛酸電池和超級電容器兩者的優(yōu)勢:
(1)既發(fā)揮了超級電容瞬間大容量充電的長處,也發(fā)揮了鉛酸電池的比能量優(yōu)勢,且具有十分好的充放電功能。
(2)電池壽數(shù)延伸。因為加了碳(石墨烯),阻撓了負極硫酸鹽化現(xiàn)象,改進了曩昔電池失效的一個要素,延伸了電池壽數(shù)。
(3)度電本錢下降。鉛炭電池的度電本錢可低至0.5元/kWh,在規(guī)?;霎a(chǎn)的根底上,鉛炭電池乃至有望將度電本錢降至0.4元以下。
鉛炭電池是鉛酸蓄電池范疇進的技能,也是國際新能源儲能行業(yè)的開展要點,具有十分廣大的運用遠景。廣泛運用于光伏電站儲能、風電儲能和電wang調峰等儲能范疇。
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