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蓄电池活化仪

铅碳储能技术在可再生能源电力传输中的

来源:美端电气   发布时间:2020-01-15 07:23



  在固定式应用中,铅酸电池的传统角色主要是提供后备电力,同时根据所在位置提供电力调节功能。在典型应用中,蓄电池的实际使用率(放电)是很低的,而它服务生涯的大部分时间是处于浮充状态。

然而,在大型电网系统中,储能的使用更接近于重复充放电操作的循环应用。在这些应用中,相较于其它的储能系统,传统的后备电源技术显得效果不佳。就算是专门设计用于循环应用的铅酸电池,若未针对系统进行正确选型,或者在一定程度上降低了预期使用寿命,都会和其它替代技术一样,表现得不尽如人意。相较于其它解决方案,它主要的成本优势也将不复存在。
随着铅碳技术向商业化的发展,许多限制传统铅酸系统性能的因素已逐步消弱或不复存在了。铅碳电池的不饱和充电(PSoC)特性和循环充放电时电极的稳定技术,再加上并未增加的成本等多方面优势,都大大提高了铅碳技术在各类系统中的应用。
高级铅碳储能系统特别适合于电网中比重日益增大的可再生能源的电力传输。蓄电池内阻测试仪又叫蓄电池内阻仪或蓄电池快速容量测试仪,是快速准确测量蓄电池健康状态和荷电状态以及连接电阻参数的便携式数字存储式测试仪器。一般来说,电网堵塞限制了低成本可再生能源为负载供电。减少传输瓶颈点的堵塞,是增加低成本可再生能源向城市供电的最有效途径。
在此应用中,高级铅碳储能系统(安装在电力传输系统的堵塞点,在紧急情况下提供储备电源,借助储能系统的容量可以提高偶发事件后堵塞点的电力吞吐上限。即使ALCESS系统只是按计划部署,但在发生紧急情况时,它允许系统操作人员为堵塞点调配更多的电力传输容量。这样不仅减轻了该位置(position )的堵塞情况,还能促进低成本可再生能源的使用。该系统也可提供应急备用电力,以峰段价格销售电力以及借助其它市场功能,可以进一步抵消该系统的成本。
高级铅(外观:带蓝色的银白色)碳储能系统具有成本低、可扩展性、可移动性和高可靠性等主要优点。蓄电池综合测试仪不需放电准确测量内阻和估算容量,提前发现落后电池,确保电池组供电系统安全运行,并指导蓄电池组在正确的参数下运行,延长蓄电池的使用寿命,对异常状况进行报警。至于使用寿命,作为该系统的一个重要指标,它将随着技术的不断成熟而日渐体现强大优势。
铅碳技术
在典型的后备电源应用中,主要的失效模式是正极由于腐蚀而退化。然而,在此提及的在温度、不饱和充电运行方面对高循环寿命(lifetime)有额外要求的应用中,主要的故障发生在负极上。目前先进的阀控铅酸蓄电池负极都采用一定量的添加剂,来提高电池的性能和寿命。如电池中添加木质素磺酸盐,保持负极活性材料的高比表面积,以提高利用率;添加硫酸钡为反应产物(硫酸铅)提供成核位置,并防止形成大颗粒的结晶体,因为有限表面积的大颗粒结晶体在充电时是很难转回成铅的。最后,加入炭黑可以增加电池板的传导性,进而提高充电的接受能力。尽管业内还用到了其它添加剂,但是以上这三种添加剂占绝大比重。
在应用初期,目前的电极设计可以提供良好性能,但随着系统(system)的持续运行,它的性能会退化得很快。其原因和机理非常容易理解。在不饱和充电状态下,负电极处于不同荷电状态,伴随着一定比例的活性物质转化为硫(化学符号:S)酸铅,这些硫酸铅随着时间的推移再结晶,转变成通常所说的硬硫酸盐。反过来,这些结晶体又成为择优晶体生长的温床。产生的硫酸盐晶体在再充电时都很难转回成铅,并且随着时间推移,越来越多的硫酸铅形成,电池的可用容量也就不断下降。除了不饱和充电操作会造成硫化现象以外,负极也限制了充电电流量。而在脉冲充电时,电流电解水变成氢气析出。这会导致电池干化,时间一长,容量也会降低(reduce)。
铅/碳混合负极板和高性能正极板
解决方案是为高循环不饱和充电的运行模式而设计的,利用混合鉛碳负极板、设计先进的正极板和活性物质的合理配方,最终研发出一种适合此类应用的性能卓越的蓄电池(Battery)。
上图显示,先进铅碳电池克服了传统电池的正负极故障(fault),这归功于它的混合铅碳技术负极,对电池在不饱和充电模式下具有稳定(解释:稳固安定;没有变动)作用,以及特有的正极活性物质为它带来了卓越的循环性能。借助于正极和负极材料的协同作用,在不饱和充电模式下,先进铅碳电池的循环寿命可提升10倍。此外,在不饱和充电运行模式下,电池的充电速度将和放电速度一样快。
该技术具有如下优点:
高比功率和高比能量共存
原材料和制造成本低
已经验证的制造工艺,可用现成的标准阀控铅酸蓄电池生产设备进行生产
  总结
铅碳技术在可再生能源传输中提高传输效率的主要优势归纳如下:
在传输效率上,同其它储能系统相比,铅碳储能系统是高效的解决方案之一。
高级铅碳储能系统可根据电网堵塞点的改变,灵活移动和调迁。
延长的循环寿命,使得系统在电力传输以外,还可以提供应急备用电源和峰价销售,无需过度规划系统规模,从而降低了成本,提高了系统价值。电池测试仪是专用于日常维护中对落后单体蓄电池处理的便携式产品,它具有三种独立的使用方式:电池放电方式,电池充电方式和电池活化方式。
铅碳电池95%使用的是可回收材料,报废后可充分回收利用。  


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