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钠硫电池工作温度和特色详解

2021-01-27 17:07
老陈说事
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钠硫电池是把钠作为负极,硫作为正极,在电解质中来连接形成电池的。在一定的温度下,钠离子和硫可以在电解质中发生可逆反应,就可以对产生的能量进行释放或者储存。这样造成的电池,可以有效的延长电池的使用时间,而且不会对环境造成污染,钠硫电池只有在300度到350度之间才可以正常的工作,有时也会造成一些不便。

钠和硫这两种化学物质会发生反应,然后产生电能的,钠硫电池本身会把电能进行储存,在用到的时候发挥它的作用。就比如电网,电网必须要使用钠硫电池,一些新能源用来发电太过不稳定,而钠硫电池的性能比起其它的相对稳定的多。即使电流发生一系列的状况,使功率一下子增加很多,钠硫电池也能承受的住。通过在大城市中,它们的电网必须使用钠硫电池,这样才能稳定的运行。

钠硫电池是一种二次电池,可以反复使用,这是它的独特作用,这样制备这种的电池成本就会低一点,原材料也比较节省,这样就能起到节能的作用。可它的能量却完全不会受到任何影响,使用起来效率也特别高。还容易对钠硫电池进行维护修理。

钠硫电池具有许多特色之处:一个是比能量(即电池单位质量或单位体积所具有的有效电能量)高。其理论比能量为760Wh/Kg,实际已大于150Wh/Kg,是铅酸电池的3-4倍。如日本东京电力公司(TEPCO)和NGK公司合作开发钠硫电池作为储能电池,其应用目标瞄准电站负荷调平(即起削峰平谷作用,将夜晚多余的电存储在电池里,到白天用电高峰时再从电池中释放出来)、UPS应急电源及瞬间补偿电源等,并于2002年开始进入商品化实施阶段,已建成世界上最大规模(8MW)的储能钠硫电池装置,截止2005年10月统计,年产钠硫电池电池量已超过100MW,同时开始向海外输出。

另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200-300mA/cm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。当然,事物总是一分为二的,钠硫电池也有不足之处,其工作温度在300-350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温。但采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题。

钠与硫就会通过化学反应,将电能储存起来,当电网需要更多电能时,它又会将化学能转化成电能,释放出去,钠硫电池的“蓄洪”性能非常优异,即使输入的电流突然超过额定功率5-10倍,它也能泰然承受,再以稳定的功率释放到电网中——这对于大型城市电网的平稳运行尤其有用。

太阳能、风能等新能源虽然洁净,但发电功率很不稳定。这会给整个电网带来不期而至的“洪峰”。储能电站会将这些“绿电”先照单全收,再根据电网需求输出。

钠硫电池是以Na-beta-氧化铝(AL2O3)为电解质和隔膜,并分别以金属钠和多硫化钠为负极和正极的二次电池。钠硫电池用于储能具有独到的优势,主要体现在原材料和制备成本低、能量和功率密度大、效率高、不受场地限制、维护方便等方面。 

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