固定式用途的先进电池技术在储能领域
GVEA电池储能系统是正在运行的最大电池系统之一,并且采用很少采用的镉/镍蓄电池。这个系统是由ABB公司和SAFT公司于2003年联合建设并安装的。它通过电压(VAR)支持、空转后备保证整个电网系统的稳定。这个系统耗资3030万美元,其不同寻常之处体现在能在5kV DC以上运行。自从运行以来,该系统已经为电网阻止200次以上断电。在运行的前16个月里,BESS的有效性超过98%。
固定式用途的先进电池技术在储能领域,电池网已提出并开发许多种电池技术,只有少数技术被实际采用。铅酸电池和镉/镍电池已被应用于储能领域,其技术细节请参照本手册的其他章节。其他技术,比如锂离子电池技术尚处于应用的初期阶段,。
通过20世纪90年代中叶的技术发明和技术进步,上述两类电池作为引领者可以满足许多电池储能应用要求。一种最有吸引力的应用是电动车电源(EV)。但是,相关经济分析结典型钠。图中显示在不同放电深度的平衡电位或开路电压、充放电过程中的工作电压。当放电深度在60%~75%时,硫与Na2 Ss两相混合共存,开路电压是常数(2. 076V)。
在Na2 Ss单相区至选择的放电终点处,电压开始线性下降。锂电池放电终点通常设置在1. 78~1. 79V开路电压。而开路电压为1.9V时,多硫化钠的组成近似为Na2 S4(1. 8V时则近似对应Na2 S3)。许多开发商选择的放电终止电压值低于100%理论终止电压值(例如1. 9V)。有两个理由:其一是Naz&的腐蚀性随z值降低而增大;其二是防止由于电池内部温度和放电深度的不均匀性而造成过放电。
如果反应产物超过Na2S。连续放电,将形成含有固态Naz S2新的两相混合物。由于生成Na2 S2可导致高电池内阻,使可充电能力差,会破坏电解质结构。也显示钠/硫电池的其他重要特性。在高SOC区间,由于绝缘性纯硫生成导致充电工作电压急速升高。这种变化同样反映在放电初期的电压轻微降低现象上。当以0/3率放电时电池的平均工作电压约为1.9V。该电池的理论质量比能量是755W-h/kg(对应开路电压1.76V)。尽管钠在初始充电时不能完全被还原,电池还能够在随后放出理论安时容量的85%~90%。
由于锂电池厂商电池体系的反应物和产物均处于完全熔融状态而消除了传统结构电极的老化机理,具有长循环寿命特性。SPI。包含一种熔融的辅助电解质( NaAICll)和不溶的电化学活性金属氯化物相。加入辅助电解质的目的是为了提供介于主要电解质∥7 -Al2 03和固态金属氯化物电极间的钠离子导体。正极使用两种过渡金属(镍和铁)氯化物的电池已被研制出来。


