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當(dāng)前大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)面對(duì)的一些難點(diǎn)分析

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1256次  |  2021年06月08日  

什么是大容量?jī)?chǔ)能?隨著社會(huì)的快速發(fā)展,我們的大容量?jī)?chǔ)能也在快速發(fā)展,那么你了解大容量?jī)?chǔ)能的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解有關(guān)的知識(shí)。


近幾十年來,儲(chǔ)能技術(shù)的研究和發(fā)展一直受到各國(guó)能源、交通、電力、電訊等部門的重視。儲(chǔ)能技術(shù)已被視為電網(wǎng)運(yùn)行過程中“采—發(fā)—輸—配—用—儲(chǔ)”六大環(huán)節(jié)中的重要組成部分。電力系統(tǒng)中引入儲(chǔ)能環(huán)節(jié)后,可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理,不僅更加有效地利用電力設(shè)備,降低供電成本,還可以促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用,也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種手段。


電池安全問題是關(guān)鍵瓶頸的大容量存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用,當(dāng)前儲(chǔ)能或盲目追求高特定的能源而忽視安全,或有一個(gè)安全但低特定的能量,雖然在各種可用于大容量蓄電池技術(shù)、鈉鎳電池技術(shù)是為數(shù)不多的高能源、高安全的技術(shù)。然而,到目前為止,只有少數(shù)外國(guó)機(jī)構(gòu),如通用電氣,掌握了相關(guān)技術(shù)。


《儲(chǔ)能報(bào)告》指出,美國(guó)在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域起步早、投入多、政策支持力度大,阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、可再生能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)室均具備很高的硬件平臺(tái)水平和研究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑐?cè)重于新型電池材料體系研發(fā)、電池工況研究、新型電池本體特性、電池集成方法、儲(chǔ)能裝置安全性、能效研究和評(píng)價(jià)等不同領(lǐng)域,基本涵蓋了儲(chǔ)能電池研究體系的關(guān)鍵材料、本體制造、綜合性能分析以及產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移等關(guān)鍵環(huán)節(jié),但卻沒能連接貫通成為完整的閉環(huán)。


目前電能儲(chǔ)存的形式可分為四類:物理儲(chǔ)能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等)、電化學(xué)儲(chǔ)能(如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、超級(jí)電容器等)、電磁儲(chǔ)能(如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能等)和相變儲(chǔ)能(如冰蓄冷等)。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

鈉硫電池在300℃的高溫環(huán)境下工作,其正極活性物質(zhì)是液態(tài)硫(S);負(fù)極活性物質(zhì)是液態(tài)金屬鈉(Na),中間是多孔性陶瓷隔板。鈉硫電池的重要特點(diǎn)是能量密度大(是蓄電池的3倍)、充電效率高(可達(dá)到80%)、循環(huán)壽命比蓄電池長(zhǎng)等;然而鈉硫電池在工作過程中要保持高溫,有一定安全隱患。


當(dāng)前,儲(chǔ)能的研發(fā)還處于“重應(yīng)用、輕基礎(chǔ)”的模式。美國(guó)在2012年初由能源部牽頭設(shè)立電池與儲(chǔ)能創(chuàng)新中心,旨在打通各國(guó)家實(shí)驗(yàn)室間的相互聯(lián)系。但相比于硬件水平的交流提升和應(yīng)用領(lǐng)域的貫通,在基礎(chǔ)性研究,尤其是基礎(chǔ)理論、新型材料研究等方面仍有欠缺。


鋰離子電池的陰極材料為鋰金屬氧化物,具有高效率、高能量密度的特點(diǎn),并具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、無記憶效應(yīng)及無公害等優(yōu)點(diǎn)。但目前鋰離子電池在大尺寸制造方面存在一定問題,過充控制的特殊封裝要求高,價(jià)格昂貴,所以尚不能普遍應(yīng)用。

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