三、电化学类储能
电化学类储能主要包括各种二次电池,有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池等,这些电池多数技术上比较成熟,近年来成为关注的重点,并且还获得许多实际应用。
3.1铅酸电池
(1)基本原理
铅酸电池是世界上应用最广泛的电池之一。铅酸电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电势,这就是铅酸电池的原理。经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化:
(阳极)(电解液)(阴极)
PbO2+2H2SO4+Pb--->PbSO4+2H2O+PbSO4(放电反应)
(过氧化铅)(硫酸)(海绵状铅)
(阳极)(电解液)(阴极)
PbSO4+2H2O+PbSO4--->PbO2+2H2SO4+Pb(充电反应)
(硫酸铅)(水)(硫酸铅)
(2)优点
技术很成熟,结构简单、价格低廉、维护方便;
循环寿命可达1000次左右;
效率可达80%至90%,性价比高。
(3)缺点
深度、快速、大功率放电时,可用容量下降;
能量密度较低,寿命较短。
(4)应用
铅酸电池常常用于电力系统的事故电源或备用电源,以往大多数独立型光伏发电系统配备此类电池。目前有逐渐被其他电池(如锂离子电池)替代的趋势。