2022電力儲能領(lǐng)域鉛炭電池儲能技術(shù)進(jìn)展

電力儲能領(lǐng)域鉛炭電池儲能技術(shù)進(jìn)展儲能是高效利用可再生能源和構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)的應(yīng)用前景。介紹了鉛炭電池的發(fā)展歷程和工作原理，進(jìn)而4個(gè)方面與鉛酸電狀，并對鉛炭電池目前存在的問題和改進(jìn)方向進(jìn)行歸納和總結(jié)。關(guān)鍵詞：儲能；鉛炭電池；鉛酸電池；循環(huán)壽命陽能等可再生能源發(fā)電會不可避免地遭受外部環(huán)。借助電池。其中鉛酸電池因其歷史悠久、工藝成熟和成本低廉，。鉛酸電池儲能系統(tǒng)最初自1987年以后陸陸續(xù)續(xù)在各州建立起十幾個(gè)不同面。中國在河北省張北縣和溫州市洞頭縣也建成2

tyesalyrel?opmentofrenewableenergysourcesandsmartgrids.Theleadcar?bonbatteryshowstheexcellentperformanceinthesafety,economyandcycleperformance,whichhasabroadprospectinenergystorageapplicationscomparedtoconventionallead-acidbattery.Thispaperanalyzesthedevelopmenthistoryandworkingprincipleofleadcar?bonbatteries,andcomparesthemwithlead-acidbatteriesinfouras?pects:safetyperformance,electricitycost,cyclelifeandspecificen?ergy.Meanwhile,therecentenergystorageapplicationsofleadcar?bonbatteriesareintroducedandthechallengesforleadcarbonbat?teryarealsodiscussed.ysy;dn;-dt?。而。1 鉛炭電池的出現(xiàn)背景和原理1859G.plante首次發(fā)明制備了鉛酸160年的發(fā)展歷史。鉛酸電池由電低等優(yōu)點(diǎn)，目前在市場中占據(jù)一半的比例。但。超級電池的重要意義在第12屆亞洲蓄電池會。超級電池其實(shí)是將鉛酸電池的負(fù)極與超級電容器的Pbi2理圖如圖1Pbi2PbO2+ –K6PbO2PbO2+–K6PbO2Pb+–%*IF*!+1IF*!+1ii–fl?/B3*q$B3*!%*i圖1超級電池結(jié)構(gòu)原理圖［9］i2所示。

鉛炭電池的循環(huán)壽命和經(jīng)濟(jì)性能均在鉛酸電池的基礎(chǔ)上顯著增強(qiáng)。下面將重點(diǎn)研究探討鉛炭電池的相關(guān)性能。安全性能2016年至2017蘋果公司召回8萬臺e6se7電池爆炸問題直接損失了60經(jīng)濟(jì)性能+PbO2

–I%*!

Pb+PbO2

K6 + –CPbO2–Pb+C

度電成本是衡量儲能技術(shù)發(fā)展前景的重要指標(biāo)。圖3展示的是不同儲能技術(shù)的度電成本。其中P鉛炭電池的度電成本僅需0.5元h鉛酸電池和鋰電池的度電成本分別為1.75元/kWh和1.5元hP鉛炭電池的度電成本有望降圖2鉛炭電池結(jié)構(gòu)原理圖鉛炭電池的性能研究的各方面性能。從表1的提升。表1不同儲能產(chǎn)品的綜合性能比較

低至0.4元h安裝FCP0.8元h5年時(shí)統(tǒng)在需求側(cè)的市場化應(yīng)用。*fi*fi$/Uyekh-1U1.81.61.41.21.00.80.60.40.20循環(huán)性能安全性能可規(guī)?；潭冉?jīng)濟(jì)性能鉛酸電池★★★★★★★★★★★★★循環(huán)性能安全性能可規(guī)?；潭冉?jīng)濟(jì)性能鉛酸電池★★★★★★★★★★★★★超級電容器★★★★★★★★★★★鋰離子電池★★★★★★★★★釩液流電池★★★★★★★★★★★★★鈉硫電池★★★★★★★★★★

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FCPI !%*! 96★

6fi1圖3不同儲能技術(shù)度電成本對比循環(huán)壽命DGEnos探討了部分荷電工況下鉛酸電池4電池在部分荷電狀態(tài)下循環(huán)壽命能夠達(dá)到8000多130IF*!

電池相比，超級電池的比能量和比功率均有一定程度的提升，最大比功率顯著增加。這一結(jié)果表明與鉛酸電池相比，超級電池的高倍率充放電性能得到120fifiqF+y!/%10090807060100!fl100!fl(/U·kg-1U

I%*!

了顯著改善。10001000BB3*!?fiKIF9*!10100 2000 4000 6000 8000 10000?(圖4標(biāo)準(zhǔn)鉛酸電池和鉛炭電池的初始容量ALABC聯(lián)盟合作進(jìn)行鉛炭電池的研發(fā)測5所示。當(dāng)電池電壓逐步衰減至125中的循環(huán)壽命高于鉛酸電池3~4倍。12I%*!*?/I%*!*?/V8 9 1011?**??**??**??(§3?(§3IF*!7050000100000150000200000250000300000350000400000?(§P?7050000100000150000200000250000300000350000400000?(圖5在高倍率部分荷電狀態(tài)下鉛酸電池和鉛炭電池的循環(huán)壽命圣陽股份和日本古河公司研發(fā)的FCP鉛炭電池在70of狀態(tài)下可以循環(huán)4200循環(huán)壽命也高達(dá)3500電池在80%DOD能夠循環(huán)至2000為儲能主流技術(shù)奠定基礎(chǔ)。2.4 比能量和比功率TomHund等對超級電池和閥控式鉛酸電池在16所示。從圖6

11 10 1110 100!6F/UWh·k-1U1000圖6超級電池和鉛酸電池比能量和比功率［12］鉛炭電池在電網(wǎng)儲能中的研究現(xiàn)狀美國聯(lián)邦運(yùn)輸管理局在公共汽車項(xiàng)目中更是創(chuàng)混合動力電池能量較大且能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排1國Axion公司將鉛炭電池應(yīng)用到海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的戰(zhàn)車1P電力公司不斷致力于鉛炭電池模塊HES340型和FES370型已經(jīng)在太陽能、。近些20112543MW/1.4MWh，用于電網(wǎng)輔助能量存儲、頻率調(diào)節(jié)和能源需求管理。之后美國在Oahu.HIMaui.HI分別建立了容量為15MW/10MWh和10MW/20MWh的鉛炭電池風(fēng)電儲能系統(tǒng)。美國新墨西哥州的Clovis將先進(jìn)鉛統(tǒng)是通過3個(gè)AC/DC換流站和超導(dǎo)體輸電線路把東3MW/1.6MWh的鉛炭電池儲能系統(tǒng)被投入到KingHampton風(fēng)電場項(xiàng)目以保證風(fēng)機(jī)功率平滑輸出；日本Suzuki電池公司的鉛炭電池儲能電動汽車已經(jīng)可以進(jìn)行商業(yè)化炭電池技術(shù)為核心的儲能系統(tǒng)。目前我國的鉛炭電池技術(shù)大幅度提高并已躋身國際前列。南都電池與國際鉛酸電池先進(jìn)研發(fā)組織ALABC循環(huán)壽命能達(dá)到普通儲能產(chǎn)品的540%14個(gè)微網(wǎng)儲能項(xiàng)目中均有應(yīng)用。圣陽電源與日本古河電池共同開發(fā)出了一款FCP都將鉛炭和鋰電混合儲能系統(tǒng)應(yīng)用于2MWh的光2萬多居民享受優(yōu)質(zhì)電能。鉛炭電池的機(jī)遇與挑戰(zhàn)2017有改進(jìn)這些問題才能在眾多的儲能技術(shù)中脫穎而

負(fù)極析氫反應(yīng)縮短電池循環(huán)壽命。在鉛炭池循環(huán)壽命縮短。針對這一問題可以通過摻雜NP。工藝有待進(jìn)一步優(yōu)化。王富茜等研究者認(rèn)為鉛炭電池目前在工藝過程中存在一些問題1材料與活性物質(zhì)鉛混合不均勻影響涂膏的穩(wěn)定性池性能。度電成本有待進(jìn)一步降低。目前圣陽電源生產(chǎn)的FCP鉛炭電池的度電成本最低為0.5元/kWh0.4元h電池的經(jīng)濟(jì)性能。結(jié)論鉛炭電池是一種集超級電容器和鉛酸電池的優(yōu)勢為一體