西恩迪蓄電池生產(chǎn)廠家

時(shí)間：2018-07-31作者：北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司瀏覽：665

 西恩迪蓄電池生產(chǎn)廠家

大力神蓄電池與**級(jí)電容性能和應(yīng)用分析
目前，主要的儲(chǔ)能裝置有兩大類，蓄電池和**級(jí)電容； 
一、概述
蓄電池是較為傳統(tǒng)的儲(chǔ)能電池，按正極材料可分以下幾類：鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鎳鋅電池、鋰電池。技術(shù)發(fā)展到今天，以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池代表了當(dāng)前較**、能夠大功率應(yīng)用的動(dòng)力蓄電池。在汽車、軌道車輛等方面應(yīng)用較為廣泛。
**級(jí)電容又叫雙電層電容器，是20世紀(jì)七八十年代發(fā)展起來的一種新型儲(chǔ)能裝置，結(jié)構(gòu)上同普通電解電容非常相似，屬于雙電層電容器。但由于采用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成了雙電層結(jié)構(gòu)，加上較小的電極間隙，可以獲得**大的容量，可達(dá)80000F。目前正處于快速成長期。它具有充電時(shí)間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點(diǎn)。
表1：蓄電池和**級(jí)電容的特性對(duì)比 特性對(duì)比 蓄電池（鋰電池） **級(jí)電容 能量轉(zhuǎn)換 化學(xué)能?電能 電能
內(nèi)部反應(yīng) 氧化還原化學(xué)反應(yīng) 較化電解質(zhì)的物理反應(yīng) 過程可逆性 充放電過程可逆， 能量轉(zhuǎn)換有損耗
充放電過程可逆 使用損耗
化學(xué)介質(zhì)活性的降低
負(fù)極材料鈍化使得容量衰減 充放電能量轉(zhuǎn)換損耗正極材料 使用不當(dāng)造成電解液泄漏 
內(nèi)部阻抗 充電時(shí)內(nèi)阻下降，放電時(shí)內(nèi)阻上升
低阻抗，根據(jù)耐壓要求可調(diào) 單體標(biāo)稱電壓 鋰電池3.0-3.7V
1.2~1.5V左右
受溫度影響 較大，明顯的活性較化溫度關(guān)系 工作范圍：-25℃~+45℃ 不大，很小的活性較化 工作范圍：-40℃-+70℃
充放電速度 一般充放電為1~5倍率， 較大放電可達(dá)10倍率。 充電電流越大速度越快，
10秒內(nèi)即能達(dá)到額定容量的95%。 充放電時(shí)間 一次充滿電5-6小時(shí) 單體數(shù)秒
功率密度 （W/kg） 低
50-200 W/kg 高，低阻抗帶來高的功率輸出 1000-2000W/kg 能量密度 （Wh/kg） 高
20~100 Wh/kg 低，為蓄電池的1/10， 3-15 Wh/kg 充放電效率 %
＞95%
＞95% 循環(huán)壽命，次 平均約為5000~10000次
大倍率充放電對(duì)壽命影響較大 ＞10萬次 


荷電保持能力 存在低自放電
幾乎不存在自放電 環(huán)保 即使采用無害化學(xué)材料，仍然具有潛在污染 幾乎不存在化學(xué)污染
工程使用 單體的大規(guī)模串并聯(lián) 單體的大規(guī)模并聯(lián)，采用均壓措施后可以串聯(lián)使用 使用維護(hù)
電池密封免維護(hù)
徹底免維護(hù)
 二、工程應(yīng)用的主要考量指標(biāo)  1、能量密度：?jiǎn)挝恢亓克鶅?chǔ)存的總能量多少，與材料有關(guān)。綜合重量和能量密度，就可以判斷其是否可以作為純動(dòng)力源。
2、功率密度：?jiǎn)挝恢亓吭诜烹姇r(shí)可以以何種速率進(jìn)行能量輸出，表征其放電輸出特性。功率密度高，瞬態(tài)釋放能量高，在高功率輸出的時(shí)候特別有用。
3、循環(huán)次數(shù)：充放電次數(shù)，決定了使用壽命和維護(hù)成本。 4、重量體積：決定了其安裝和移動(dòng)性。
 
圖1 能量密度和功率密度Ragone圖， * 參考：汽油的能量密度約為123Wh/kg
由圖可知，
**級(jí)電容的能量密度低，可以進(jìn)行短時(shí)短線供能，若通過多個(gè)**級(jí)電容串并聯(lián)，可以提高總能量，但會(huì)同時(shí)帶來重量、體積的增加。
**級(jí)電容功率密度很高，可以提供瞬時(shí)高峰能量吸收和輸出，特別適合車輛的起動(dòng)和制動(dòng)。
蓄電池循環(huán)壽命比**級(jí)電容低很多，但是在能量密度上具有非常好的優(yōu)勢(shì)，特別適用于有限空間的應(yīng)用，如軌道車輛。
表2 關(guān)鍵工程指標(biāo)對(duì)比
 磷酸鐵鋰鋰離子電池 雙層結(jié)構(gòu)的**級(jí)電容
能量密度 高 低 功率密度 適中 高 循環(huán)次數(shù) 適中 高 重量體積
適中
大
 
三、工程應(yīng)用的優(yōu)缺分析  1、蓄電池
優(yōu)點(diǎn)在于：
1）單體電壓高、能量密度高，適當(dāng)?shù)闹亓亢腕w積能帶來較大的能量輸出。 2）在額定充放電倍率，使用次數(shù)和循環(huán)壽命較長。 3）采用了無害和環(huán)保材料，環(huán)境公害很低。  缺點(diǎn)在于：
1）大電流充放電特性不理想。
2）對(duì)過充過放耐受性差，需要精細(xì)的管理保護(hù)系統(tǒng)。
3）受溫度影響大，高溫下性能惡化并直接影響鋰電池的容量。
4）具有存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，如是高溫、大電流等。需要多重保護(hù)機(jī)制。 5）目前價(jià)格較高  目前，蓄電池在軌道交通上，主要作為后備和緊急電源使用，作為主要供能裝置用于短距離的公交、有軌電車運(yùn)輸也是其新的應(yīng)用領(lǐng)域。  
2、**級(jí)電容 其優(yōu)點(diǎn)在于：
1）儲(chǔ)存電容量大。
2）功率密度大，短時(shí)大功率充放電能力強(qiáng)。 3）物理能量轉(zhuǎn)換，充放電時(shí)間短，效率高。
4）充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)50萬次，長使用壽命，除非電流集電極被腐蝕。 5）具有很寬的工作溫度范圍。
6）理論上較為安全，電容器的高溫會(huì)導(dǎo)致電路斷路，而不是爆炸。 其缺點(diǎn)在于：
1）單體電壓低，能量密度低。相比蓄電池，在同樣容量輸出下，需要大量并串聯(lián)，必然帶來體積和重量的急劇增加。
2）串聯(lián)使用需要采取必要的均壓控制電路，均壓控制電路的設(shè)計(jì)直接影響中后期**級(jí)電容的影響壽命。  目前，**級(jí)電容典型的應(yīng)用為兩種，其一是作為能量?jī)?chǔ)存裝置，在車輛制動(dòng)過程中吸收能量，在車輛處于加速牽引過程中釋放能量，其效率和可靠性都比傳統(tǒng)的蓄電池高。其二作為穩(wěn)壓平衡電源，保持在高容量的狀態(tài)，當(dāng)供電系統(tǒng)的電壓**規(guī)定值時(shí)才開始放電。亦可以和蓄電池進(jìn)行組合并聯(lián)使用作為啟動(dòng)電源，啟動(dòng)加速時(shí)，若蓄電池限定電流不夠，則由** 級(jí)電容彌補(bǔ)差額電流，提高總輸出功率；制動(dòng)時(shí)，發(fā)電電流**過蓄電池限定電流，則由**級(jí) 電容吸收，達(dá)到節(jié)能的目的。此外，在軍事上，作為脈沖能量。 
四、未來技術(shù)發(fā)展的方向  電池和**級(jí)電容各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用中各有利弊。
目前，大功率動(dòng)力電池上，鋰電池較受業(yè)內(nèi)歡迎，也是目前鋰電池研發(fā)的熱點(diǎn)，并在公交車、有軌電車等低功率需求領(lǐng)域進(jìn)入應(yīng)用階段，未來鋰電池將主要從正負(fù)極材料、電解液、隔膜、內(nèi)部結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，增強(qiáng)其大功率應(yīng)用和安全性。  **級(jí)電容的低能量密度限制了其在車輛上的應(yīng)用，未來將朝著高能量密度進(jìn)行改進(jìn)，主要是從材料入手，提高隔膜的制造水平和電極表面積，使得能夠達(dá)到鉛酸蓄電池的能量。  從技術(shù)發(fā)展上看，**級(jí)電容和電池的結(jié)合體能夠集兩者的優(yōu)點(diǎn)于一身，將是新技術(shù)發(fā)展的方向。該結(jié)合體從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上將**級(jí)電容和蓄電池2種不同的電極組成雜化**級(jí)電容器，亦稱為**級(jí)電池。
**級(jí)電池實(shí)現(xiàn)了兩種儲(chǔ)能方式的性能互補(bǔ)，具有低成本、高能量密度、高能量存儲(chǔ)、循環(huán)使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。**級(jí)電池的開發(fā)應(yīng)用成功將會(huì)帶來革命性的突破。

大力神膠體蓄電池優(yōu)異特性
1、可以明顯延長蓄電池的使用壽命。
2、體鉛酸蓄電池的自放電性能好，在同樣的硫酸純度和水質(zhì)情況下，蓄電池的存放時(shí)間可以延長2倍以上。
3、膠體鉛酸蓄電池在嚴(yán)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(yán)重放電情況下的恢復(fù)能力強(qiáng)。
5、膠體鉛酸蓄電池抗過充能力強(qiáng)。
6、膠體鉛酸蓄電池后期放電性能好。
2.3、鉛碳電池
鉛炭電池是一種電容型鉛酸電池，是從傳統(tǒng)的鉛酸電池演進(jìn)出來的技術(shù)，它是在鉛酸電池的負(fù)極中加入了活性炭，能夠顯著提高鉛酸電池的壽命。
鉛碳電池是一種新型的**級(jí)電池，是將鉛酸電池和**級(jí)電容器兩者合一:既發(fā)揮了**級(jí)電容瞬間大容量充電的優(yōu)點(diǎn)，也發(fā)揮了鉛酸電池的比能量?jī)?yōu)勢(shì)，且擁有非常好的充放電性能。而且由于加了碳(石墨烯)，阻止了負(fù)極硫酸鹽化現(xiàn)象，改善了過去電池失效的一個(gè)因素，較延長了電池壽命。鉛炭電池的度電成本可低至0.5元/kWh，在規(guī)?；a(chǎn)的基礎(chǔ)上，鉛炭電池甚至有望將度電成本降至0.4元以下。
鉛炭電池是鉛酸蓄電池領(lǐng)域較**的技術(shù)，也是**新能源儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。儲(chǔ)能電池技術(shù)是制約新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。光伏電站儲(chǔ)能、風(fēng)電儲(chǔ)能和電網(wǎng)調(diào)峰等儲(chǔ)能領(lǐng)域，要求電池具有功率密度較大，循環(huán)壽命長和價(jià)格較低等特點(diǎn)。


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