大型储能3种电池技术的应用

大型储能电池

在本文开始时，我们提到风能等新能源的发展需要大型储能电池的支持。目前，大型储能电池的成熟技术仍处于发展过程中。现有的充电电池，如用于大规模储能的电池，存在比能量、循环寿命和环境保护等问题；镍氢电池存在成本、比能量和循环寿命等问题。锂离子电池也存在成本和产量问题，如果我们现在选择充电电池进行大规模储能，铅酸电池几乎无法计数。

事实上，铅酸电池已经经历了近150年的发展。目前广泛应用于交通、通讯、电力等各个领域。它是由法国g。普兰特于1859年出生。其电极主要由铅及其氧化物制成，电解液为硫酸溶液。在荷电状态下，正极的重要成分为二氧化铅，负极的重要成分为铅；在放电状态下，正负极的重要组成部分是硫酸铅，这是我们常用的铅酸蓄电池

自铅酸蓄电池发明以来，一直占据着化学电源的绝对优势。这是因为其价格低廉，易于获得原材料，使用可靠性高，适合大电流放电和宽环境温度范围。然而，铅酸蓄电池有两个重要的缺点：① 充电结束时，水会分解成氢气，氧气会沉淀，因此需要频繁添加酸和水，维护工作繁重；② 气体溢出时携带酸雾，腐蚀周围设备，污染环境，限制了电池的应用。因此，近20年来，为了解决上述两个问题，世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池（VRLA），希望实现蓄电池密封，获得清洁的绿色能源。

自1996年以来，阀控铅酸蓄电池基本上取代了传统的富液开式蓄电池，得到了广大用户的认可。遗憾的是，到目前为止，随着镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池的发展和大规模应用，以及人们对环境保护的逐渐重视，所谓的VRLA电池还不能保证100%的密封性，铅酸电池在各个领域都有被淘汰的趋势。在大规模储能领域，锰酸锂电池，特别是锂铁电池具有巨大的潜力。随着时间的推移，解决了成本问题的锰酸锂离子电池和锂铁电池将得到广泛的应用最后，简要介绍了潜在的大规模储能技术

1、钒电池。钒电池全称为全钒氧化还原液流电池&40；钒氧化还原电池，缩写为VRB，它利用不同价态的钒离子溶液分别作为正负活性物质，通过外泵将溶液从储槽压入电池组，完成电化学反应。反应后，溶液返回储罐，活性物质继续循环，完成充放电。目前，钒电池存在两个重要的技术问题。首先，当钒电池正极液中的五价钒静置或温度高于45℃时，五氧化二钒容易沉淀。第二，石墨板应该用正极液体蚀刻。如果操作不当，一次装药可完全腐蚀石墨板，只能报废堆。此外，目前钒电池的成本过高

2、磁悬浮飞轮储能。飞轮技术是机械能和电能相互转换为充电和放电的技术。它采用高速旋转的飞轮芯作为机械储能介质，采用发电机和能量转换控制系统来控制能量的输入和输出。为了减少运行中的损耗，提高储能装置的速度和效率，飞轮储能装置的轴承设计一般采用非接触磁轴承技术，电机和飞轮密封在真空容器中，以减少风阻

3、超导储能。它将能量储存在超导线圈的磁场中，通过电磁相互转换实现储能装置的充放电。由于线圈在超导状态下没有电阻，超导储能的能量损失很小。然而，超导电性是在超低温条件下实现的，维持超低温的成本是巨大的。因此，直到高温超导材料成熟，这项技术才能得到广泛应用。