鈉硫電池工作原理和特性

鈉硫電池是美國(guó)福特(Ford)公司于1967年首先發(fā)明公布的，其比能量高、可大電流、高功率放電。日本東京電力公司(TEpCO)和NGK公司合作開發(fā)鈉硫電池作為儲(chǔ)能電池，其應(yīng)用目標(biāo)瞄準(zhǔn)電站負(fù)荷調(diào)平、UpS應(yīng)急電源及瞬間補(bǔ)償電源等，并于2002年開始進(jìn)入商品化實(shí)施階段，截止2007統(tǒng)計(jì)，日本年產(chǎn)鈉硫電池電池量已超過100MW，同時(shí)開始向海外輸出。

1、基本原理

鈉硫電池以鈉和硫分別用作陽極和陰極．Beta-氧化鋁陶瓷同時(shí)起隔膜和電解質(zhì)的雙重作用。它的電池形式如下：

(一)Na(1)／beta一氧化鋁／Na2Sx(1)／C(+)

基本的電池反應(yīng)是：2Na+xS=Na2Sx

2、鈉硫電池特性

⑴鈉硫電池的理論比能量高達(dá)760Wh／kg，且沒有自放電現(xiàn)象。放電效率幾乎可達(dá)100％。

⑵鈉硫電池的基本單元為單體電池，用于儲(chǔ)能的單體電池最大容量達(dá)到650安時(shí)，功率120W以上。將多個(gè)單體電池組合后形成模塊。模塊的功率通常為數(shù)十kW，可直接用于儲(chǔ)能。

⑶鈉硫電池在國(guó)外已是發(fā)展相對(duì)成熟的儲(chǔ)能電池。其壽命可以達(dá)到使用10～15年。

3、鈉硫電池的缺點(diǎn)

•不能處理部分循環(huán)e.g.風(fēng)能，SOC只能用平均值計(jì)量，所以需要周期性的離線度量；

•過度充電時(shí)很危險(xiǎn)；

•高溫350ºC熔解硫和鈉，因此需要附加供熱設(shè)備來維持溫度。