太陽能膠體蓄電池的使用壽命是多少年???動力電池和儲能電池有什么優(yōu)缺點?
一個看適用環(huán)境,如果環(huán)境溫度高的話,那么一般來說,以25度為基準,每升高10度,壽命縮減一半;
還有充電條件,如果經常欠充,充的比放的少,那么也就很快“壞了”,單次循環(huán)的充電量應該是放電量的1.2倍以上
還有放電深度,比如每次只放出電池實際容量的30%的話,可以循環(huán)1500次以上,也就是4年左右,但是如果每次都在80%的話,就只有一年多了,100%的話就大概1年吧。
同時不要相信一些廠家無條件承諾的適用壽命,是不科學的。實際壽命就是這個么個算法
膠體鉛酸蓄電池是對液態(tài)電解質的普通鉛酸蓄電池的改進,用膠體電解液代換了硫酸電解液,在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面較普通電池有所改善。
膠體鉛酸蓄電池采用凝膠狀電解質,內部無游離液體存在,在同等體積下電解質容量大,熱容量大,熱消散能力強,能避免一般蓄電池易產生熱失控現象;電解質濃度低,對極板的腐蝕作用弱;濃度均勻,不存在電解液分層現象。
膠體鉛酸蓄電池的性能優(yōu)于閥控密封鉛酸蓄電池,膠體鉛酸蓄電池具有使用性能穩(wěn)定,可靠性高,使用壽命長,對環(huán)境溫度的適應能力(高、低溫)強,承受長時間放電能力、循環(huán)放電能力、深度放電及大電流放電能力強,有過充電及過放電自我保護等優(yōu)點。
用于電動自行車的國產膠體鉛酸蓄電池是在AGM隔板中通過真空灌注,把硅膠和硫酸溶液灌到蓄電池正、負極板之間。膠體鉛酸蓄電池在使用初期無法進行氧循環(huán),這是因為膠體把正、負極板都包圍起來了,正極板上面產生的氧氣無法擴散到負極板,無法實現與負極板上的活性物質鉛還原,只能由排氣閥排出,與富液式蓄電池一致。
膠體鉛酸蓄電池使用一段時間后膠體開始干裂和收縮,產生裂縫,氧氣通過裂縫直接到負極板進行氧循環(huán)。排氣閥就不再經常開啟,膠體鉛酸蓄電池接近于密封工作,失水很少。所以針對電動自行車蓄電池主要失效是失水機理,采用膠體鉛酸蓄電池可獲得非常好的效果。膠體電解質是通過在電解液中加入凝膠劑將硫酸電解液凝固成膠狀物質,通常膠體電解液中還加有膠體穩(wěn)定劑和增容劑,有些膠體配方中還加有延緩膠體凝固和延緩劑,以便于膠體加注。
氣相二氧化硅
膠體蓄電池凝膠劑為氣相二氧化硅,氣相法二氧化硅是一種高純度白色無味的納米粉體材料,具有增稠、抗結塊、控制體系流變和觸變等作用,除傳統(tǒng)的應用外,近幾年在膠體蓄電池中得到了廣泛的應用。
氣相法二氧化硅是硅的鹵化物在氫氧火焰中高溫水解生成的納米級白色粉末,俗稱氣相法白炭黑,它是一種無定形二氧化硅產品,原生粒徑在7~40nm之間,聚集體粒徑約為200—500納米,比表面積100~400m2/g,純度高,SiO2含量不小于99.8%。表面未處理的氣相二氧化硅聚集體是含有多種硅羥基,一是孤立的、未受干擾的自由羥基;二是連生、彼此形成氫鍵的鍵合硅羥基。表面未處理的氣相法白炭黑聚集體是含有多個-OH的集合體,它們在液體體系中極易形成均勻的三維網狀結構(氫鍵)。這種三維網狀結構(氫鍵)有外力(剪切力、電場力等)時會破壞,介質變稀,粘度下降,外力一旦消失,三維結構(氫鍵)會自行恢復,粘度上升,即這種觸變性是可逆的。
氣相二氧化硅在膠體蓄電池中主要是利用其優(yōu)異的增稠觸變性能.膠體電解質由氣相二氧化硅和一定濃度的硫酸溶液按一定的比例配置而成,這種電解液中的硫酸和水被“存貯”在硅凝膠網絡中,呈“軟固態(tài)狀凝膠”,靜止不動時顯固態(tài)狀。當電池被充電時,由于電解質中的硫酸濃度增加使之“增稠”并伴有裂隙產生,充電后期的“電解水”反應使正極產生的氧氣通過這無數的裂隙被負極所吸收,并進一步還原成水,從而實現蓄電池密封循環(huán)反應。放電時電解質中的硫酸濃度降低使之“變稀”,又成為灌注電池前的稀膠狀態(tài)。因此,膠體電池具有“免維護”的作用。國內外基本采用氣相法二氧化硅是德固賽公司AEROSIL200。
膠體蓄電池優(yōu)異特性
1、可以明顯延長蓄電池的使用壽命。根據有關文獻,可以延長蓄電池壽命2-3倍。
2、膠體鉛酸蓄電池的自放電性能得到明顯改善,在同樣的硫酸純度和水質情況下,蓄電池的存放時間可以延長2倍以上。
3、膠體鉛酸蓄電池在嚴重缺電的情況下,抗硫化性能很明顯。
4、膠體鉛酸蓄電池在嚴重放電情況下的恢復能力強。
5、膠體鉛酸蓄電池抗過充能力強,通過對兩只鉛酸蓄電池(一只膠體鉛酸蓄電池,一只閥控密封鉛酸蓄電池)同樣反復進行數次過充電試驗,膠體鉛酸蓄電池容量下降得較慢,而閥控密封鉛酸蓄電池因為耗水過快,其容量下降顯著。
6、膠體鉛酸蓄電池后期放電性能得到明顯改善。
不論是采用玻璃纖維隔膜的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡稱AGM密封鉛蓄電池)還是采用膠體電解液的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡稱膠體密封鉛蓄電池),它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。
電池充電時,正極會析出氧氣,負極會析出氫氣。正極析氧是在正極充電量達到70%時就開始了。
析出的氧到達負極,跟負極起下述反應,達到陰極吸收的目的。
2Pb十O2=2PbO
2PbO十2H2SO4:2PbS04+2H20
負極析氫則要在充電到90%時開始,再加上氧在負極上的還原作用及負極本身氫過電位的提高,從而避免了大量析氫反應。
對AGM密封鉛蓄電池而言,AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液,但必須使10%的隔膜孔隙中不進入電解液。正極生成的氧就是通過這部分孔隙到達負極而被負極吸收的。
膠體電解液的主要成份為一種粒徑近乎于納米級的功能化合物,流變性較好,容易實施對鉛蓄電池的配液灌裝。膠體電解液進入蓄電池內部或充電若干小時后,會逐漸發(fā)生膠凝,使液態(tài)電解質轉態(tài)為膠狀物,膠體中添加有多種表面活性劑,有助于灌裝蓄電池前抗膠凝,而且有助于灌裝蓄電池后防止極板硫酸鹽化,減小對板柵的腐蝕,提高極板活性物質的反應利用率。
儲能主要是指電能的儲存。儲能又是石油油藏中的一個名詞,代表儲層儲存油氣的能力。儲能本身不是新興的技術,但從產業(yè)角度來說卻是剛剛出現,正處在起步階段。
到目前為止,中國沒有達到類似美國、日本將儲能當作一個獨立產業(yè)加以看待并出臺專門扶持政策的程度,尤其在缺乏為儲能付費機制的前提下,儲能產業(yè)的商業(yè)化模式尚未成形。
電池儲能大功率場合一般采用鉛酸蓄電池,主要用于應急電源、電瓶車、電廠富余能量的儲存。小功率場合也可以采用可反復充電的干電池:如鎳氫電池,鋰離子電池等。本文跟隨小編一起來了解一下九種電池儲能的優(yōu)缺點。
電池儲能的優(yōu)缺點(九種儲能電池解析)
電池儲能的優(yōu)缺點
電池儲能的優(yōu)缺點(九種儲能電池解析)
一、鉛酸電池
主要優(yōu)點:
1、原料易得,價格相對低廉;
2、高倍率放電性能良好;
3、溫度性能良好,可在-40~+60℃的環(huán)境下工作;
4、適合于浮充電使用,使用壽命長,無記憶效應;
5、廢舊電池容易回收,有利于保護環(huán)境。
主要缺點:
1、比能量低,一般30~40Wh/kg;
2、使用壽命不及Cd/Ni電池;
3、制造過程容易污染環(huán)境,必須配備三廢處理設備。
二、鎳氫電池
主要優(yōu)點:
1、與鉛酸電池比,能量密度有大幅度提高,重量能量密度65Wh/kg,體積能量密度都有所提高200Wh/L;
2、功率密度高,可大電流充放電;
3、低溫放電特性好;
4、循環(huán)壽命(提高到1000次);
5、環(huán)保無污染;
6、技術比較鋰離子電池成熟。
主要缺點:
1、正常工作溫度范圍-15~40℃,高溫性能較差;
2、工作電壓低,工作電壓范圍1.0~1.4V;
3、價格比鉛酸電池、鎳氫電池貴,但是性能比鋰離子電池差。
三、鋰離子電池
主要優(yōu)點:
1、比能量高;
2、電壓平臺高;
3、循環(huán)性能好;
4、無記憶效應;
5、環(huán)保,無污染;目前是最好潛力的電動汽車動力電池之一。
四、超級電容
主要優(yōu)點:
1、功率密度高;
2、充電時間短。
主要缺點:
能量密度低,僅1-10Wh/kg,超級電容續(xù)航里程太短,不能作為電動汽車主流電源。
電池儲能的優(yōu)缺點(九種儲能電池解析)
五、燃料電池
主要優(yōu)點:
1、比能量高,汽車行駛里程長;
2、功率密度高,可大電流充放電;
3、環(huán)保,無污染。
主要缺點:
1、系統(tǒng)復雜,技術成熟度差;
2、氫氣供應系統(tǒng)建設滯后;
3、對空氣中二氧化硫等有很高要求。由于國內空氣污染嚴重,在國內的燃料電池車壽命較短。
六、鈉硫電池
優(yōu)勢:
1、高比能量(理論760wh/kg;實際390wh/kg);
2、高功率(放電電流密度可達200~300mA/cm2);
3、充電速度快(充滿30min);
4、長壽命(15年;或2500~4500次);
5、無污染,可回收(Na,S回收率近100%);6、無自放電現象,能量轉化率高;
不足:
1、工作溫度高,其工作溫度在300~350度,電池工作時需要一定的加熱保溫,啟動慢;
2、價格昂貴,萬元/每度;
3、安全性差。
七、液流電池(釩電池)
優(yōu)點:
1、安全、可深度放電;
2、規(guī)模大,儲罐尺寸不限;
3、有很大的充放電速率;
4、壽命長,高可靠性;
5、無排放,噪音小;
6、充放電切換快,只需0.02秒;
7、選址不受地域限制。
缺點:
1、正極、負極電解液交叉污染;
2、有的要用價貴的離子交換膜;
3、兩份溶液體積大,比能量低;
4、能量轉換效率不高。
八、鋰空氣電池
致命缺陷:
固體反應生成物氧化鋰(Li2O)會在正極堆積,使電解液與空氣的接觸被阻斷,從而導致放電停止??茖W家認為,鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍,可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電,因此這種電池可以更小、更輕。全球不少實驗室都在研究這種技術,但如果沒有重大突破,要想實現商用可能還需要10年。
九、鋰硫電池
(鋰硫電池是一類極具發(fā)展前景的高容量儲能體系)
優(yōu)點:
1、能量密度高,理論能量密度可達2600Wh/kg;
2、原材料成本低;
3、能源消耗少;
4、低毒。
雖然鋰硫電池研究已經經歷了幾十年,并且在近10年時間取得了許多成果,但離實際應用還有不小距離。
















