电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
铅酸电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液,常见的铅酸电池分三类:一般蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池。铅酸电池的发展历史长久,具有供电电压稳定、价格便宜的优势。但是相比于锂电池,铅酸电池有着能量密度低,使用寿命短,充电时间长,体积大等缺点。此外,铅酸电池中存在着大量的铅,在废弃后若解决不当,将对环境出现污染。
(2)锂电池
常见的锂电池有三类,分别是磷酸铁锂电池、钴酸锂电池和三元锂电池。可充电锂电池是目前手机、笔记本电脑等数码产品中使用最广泛的电池。相比于铅酸电池,锂电池具有能量密度大,重量轻,使用寿命长,充放电效率高等优势,是作为电动车动力电源的选择之一。但是,锂电池的制造成本高,充电要求很高,要保证终止电压精度在±1%之内,在使用过程中不可过充、过放,会损坏电池的容量及寿命。
(二)燃料动力电池
(1)碱性燃料动力电池(AFC)
与其它燃料动力电池相比,AFC功率密度和比功率较高,性能可靠。但它要以纯氢做燃料,纯氧做氧化剂,非得使用Pt、Au、Ag等贵金属做催化剂,价格昂贵。电解质的腐蚀严重,寿命较短,这些特点决定了AFC仅限于航天或军事使用,不适合于民用。
(2)磷酸燃料动力电池(PAFC)
以磷酸做为电解质,可容许燃料气和空气中C02的存在。这使得PAFC成为最早在地面上使用或民用的燃料动力电池。与AFC相比它可以在180℃一210℃运行,燃料气和空气的解决系统大大简化,加压运行时,可组成热电联产。但是,PAFC的发电效率目前仅能达到40%一45%(LHV),它要贵金属铂做电催化剂;燃料非得外重整:而且,燃料气中C0的浓度非得小于1%(175℃)一2%(200℃),否则会使催化剂中毒;酸性电解液的腐蚀用途,使PAFC的寿命难以超过40000小时。PAFC目前的技术已成熟,产品也进入商业化,做为特殊用户的分散式电源、现场可移动电源和备用电源,PAFC还有市场,但用作大容量聚集发电站比较困难。
(3)熔融碳酸盐燃料动力电池(MCFC)
在650℃一700℃运行,可采用镍做电催化剂,而不必使用贵重金属:燃料可实现内重整,使发电效率提高,系统简化;CO可笔直用作燃料;余热的温度较高,可组成燃气/蒸汽联合循环,使发电容量和发电效率进一步提高。与SOFC相比,MCFC的优势是:操作温度较低,可使用价格较低的金属材料,电极、隔膜、双极板的制造工艺简单,密封和组装的技术难度相对较小,大容量化容易,造价较低。缺点是:非得配置C02循环系统;要求燃料气中H2S和CO小于0.5PPM;熔融碳酸盐具有腐蚀性,而且易挥发;与SOFC相比,寿命较短;组成联合循环发电的效率比SOFC低。与低温燃料动力电池相比,MCFC的缺点是启动时间较长,不适合作备用电源。MCFC己接近商业化,示范电站的规模已达到2MW。从MCFC的技术特点和发展趋势看,MCFC是未来民用发电(分散电源和中心电站)的理想选择之一。
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