化学储能方式分类

来源:钜大LARGE    2017-07-06    点击量: 201
      锂离子电池
      锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物,锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物,具有高效率、高能量密度的特点,并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、储存寿命长、无记忆效应及无环境污染性等优点。
      锂电池的储能密度很高,可达到100W•h/kg,是铅酸电池的3~5倍;输出电压高( 单体工作电压在3.2 V以上),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,能量效率可以达到90%以上, 高低温适应性强,可以在–20~60℃的环境下使用。
      铅酸电池
      铅酸电池具有技术成熟,价格便宜,安全性能相对可靠的优点,但其循环寿命较短,不可深度放电,运行和维护费用高,而且制造过程中和废弃处理时存在严重的环境污染。针对提高铅酸电池比功率和深放电时循环寿命,开展新型铅酸电池和应用研究是铅酸电池技术发展的重要方向。例如,新型铅碳超级动力电池,是使用少量铅的铅酸电池技术,由一个不平衡的超级电容器和一个铅酸电池在其内部组成的单体电池,与传统的铅酸电池相比,具有更短的充电时间和更长的使用寿命。
      钠硫电池
      硫电池是美国福特(Ford)公司于1967年首先发明的,至今已有40多年的历史。钠硫电池主要是由正极、负极、电解质、隔膜和外壳等组成。负极的活性物质是熔融金属钠,正极的活性物质是硫和钠硫化物熔盐,由于硫是绝缘体,所以一般是将其填充在导电多孔的炭或石墨毡里,具有良好钠离子传导性能的β-Al2O3同时起到固体电解质兼隔膜的双重作用,固体电解质只传导Na+,而对电子是绝缘体,外壳则一般用不锈钢等金属材料。
      液流电池储能
      液流电池的活性物质可溶解分装在两大储存中,溶液流经液流电池,在离子交换膜两侧的电极上分别发生还原与氧化反应。此化学反应为可逆的,因此可达到多次充放电的能力。此系统之储能容量由储存槽中的电解液容积决定,而输出功率取决于电池的反应面积。由于两者可以独立设计,因此系统设计的灵活性大而且受设置场地限制小。液流电池已有全钒、钒溴、多硫化钠/溴等多个体系,液流电池电化学极化小,其中全钒液流电池具有能量效率高、蓄电容量大、能够100%深度放电、可实现快速充放电,寿命长等优点,全钒液流电池已经实现商业化运作,能够有效平滑风能发电功率。在日本运营的容量为4 MW的全钒液流电池为当地32 MW的风电场提供储能,并已运行27万次循环,世界上还没有任何其他储能技术能够实现这一要求。
      蓄电池储能
      蓄电池将电能转换为正负电极的化学能存储起来,它不仅不需要燃烧化石燃料,而且具有对负荷反应快、容易同多种电站组合及能够增加电力系统的稳定性等优点。同时,建造蓄电池设备不需要特殊的地理条件,建设周期短,而且进行扩容改造(模块化)方便等,因此较适合作为电力系统储能设备。但是,目前的蓄电池技术仍存在价格昂贵、使用寿命短、量密度低和废弃物化学污染难于消除等缺点。目前全球储能电池总装机为451 MW。
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