大众彩票第一娱乐平台_光伏储能系统之铅酸蓄电池：原理和种类

发布时间：2025-01-11 丨 浏览次数：

储能电池及器件是太阳能光伏发电系统不可缺少的存储能电能的部件，其主要功能是存储光伏发电系统的电能，并在日照量严重不足，夜间以及应急状态下为阻抗供电。常用的储能电池有铅酸蓄电池、碱性蓄电池、锂电池、超级电容，它们分别应用于有所不同场合或者产品中。目前应用于最甚广是铅酸蓄电池，从19世纪50年代研发出来至今，早已有160余年的历史，目前派生出有很多种类，如富液铅酸电池、阀触密封铅酸电池、胶体电池，铅碳电池等。

一、工作原理及基本结构铅酸电池是用铅和二氧化铅作为电池负极和负极活性物质，以稀硫酸为电解质的化学储能装置，具备电能切换效率高、循环寿命长、端电压低、安全性强劲、性价比低、加装确保非常简单等特点，目前是各类储能、应急供电、启动装置中选用的化学电源。铅酸电池的主要包含还包括：1.极板：于是以负极板皆是以类似的合金板栅涂敷上活性物质扣除，极板在充放电时存储和获释能量，保证电池的容量和性能可信。

2.隔板：是放置于电池正负极中间的一个隔绝介质，避免电池正负极必要认识而短路的装置，有所不同类型的铅酸电池隔板材质有所不同，阀控类电池主要以AGM、PE、PVC居多。3.电解液：铅酸电池的电解液是用蒸馏水提炼的稀硫酸，电解液在充放电时起着在正负极间传输离子的起到，因而电解液必需要没杂质。4.容器（电池壳垫）：电池外壳的容器，电解液和极板皆在容器内，主要起承托起到，同时避免内部物质外溢，外部物质转入内部结构污染电池。二、种类及优势铅酸电池的工作原理就是通过电化学反应，电能和化学能之间互相转化成，电极主要由铅及其氧化物做成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。

英语：Lead-acidbattery。静电状态下，负极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅。

电池状态下，正负极的主要成分皆为硫酸铅。铅酸蓄电池种类较多，应用于在光伏储能系统中，较为多的有三种，富液型铅酸蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池、铅碳蓄电池等等。

2.1富液型铅酸蓄电池铅酸电池的电解液中的硫酸直接参与电池充放电反应过程，传统铅酸电池中，电池槽内除去极板、隔板及其他液体装配部件的剩下空间几乎充满著硫酸电解液，电解液正处于富余过量状态，故被称作“丰液式”电池，电池极板几乎洗净在硫酸电解液中。丰液式蓄电池顶部有一个需要通气而又需要挡住液体溅出的盖子，在用于过程中由于水分的冷却和分解成损失，必须定期将盖子关上补加蒸馏水及调整电解液密度，所以习惯上被称作“开口式”蓄电池。富液型铅酸蓄电池特点是价格便宜，寿命长，缺点是必须常常确保。

2.2阀控式密封铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池，又称免除确保电池，分成AGM密封铅蓄电池和GEL胶体密封铅蓄电池两种。AGM型电池用于显的硫酸水溶液不作电解液，大部分不存在于玻璃纤维膜之中，同时极板内部吸有一部分电解液外。

AGM式密封铅蓄电池电解液量较少，极板的厚度坚硬，活性物质利用率高于开口式电池，因而电池的静电容量比开口式电池要较低10%左右。AGM密封铅蓄电池与当今的胶体密封电池比起，其静电容量要小一些。与富液型完全相同规格蓄电池比起，价格较高，具备以下优点：（1）循环电池能力比铅钙蓄电池低3倍，具备更长的使用寿命。

（2）在整个使用寿命周期内具备更高的电容量稳定性。（3）低温性能更加可信。

（4）减少事故风险，增加环境污染风险（由于酸液100%密封装有）。（5）确保很非常简单，增加深度静电。

胶体密封铅蓄电池（即GEL型电池），胶体铅酸蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改良，用胶体电解液表达式了硫酸电解液，在安全性、蓄电量、静电性能和使用寿命等方面较普通电池有所改善。其电解液是由硅溶胶和硫酸配制的，硫酸溶液的浓度比AGM式电池要较低，电解液的量比AGM式电池要多，跟富液式电池非常。这种电解质以胶体状态不存在，充满著在隔膜中及正负极之间，硫酸电解液由凝胶围困着，会流入电池。

胶体密封铅蓄电池其优点如下：（1）漏酸机率小。GEL型胶体电池是电解质凝胶后没游离电液，因而漏酸的机率比AGM型电池大得多。

（2）酸化较少。因其灌入量比稀硫酸多，酸化较少，所以胶体电池会因酸化导致过热。（3）有效地缩短电池寿命。

胶体的倒入减少了隔板的强度，维护了极板，填补了隔板时逢酸膨胀的缺失，使组装压力不明显降低是其具备缩短电池寿命的原因之一。（4）胶体铅酸蓄电池抗过差使能力强劲。（5）相当严重静电情况下的恢复能力强劲。

胶体填满了隔板与极板之间的空隙，减少了电池的内阻，电池拒绝接受能力可因此而提高。所以胶体电池的过静电，恢复能力和低温充放性能都比AGM型电池良好。（6）体铅酸蓄电池的自放电性能好，在某种程度的硫酸纯度和水质情况下，蓄电池的存放在时间可以缩短2倍以上。

（7）胶体铅酸蓄电池在相当严重缺电的情况下，外用硫化性能很显著。（8）胶体铅酸蓄电池后期静电性能好。2.3铅碳电池铅炭电池是一种电容型铅酸电池，就是指传统的铅酸电池演变出来的技术，它是在铅酸电池的负极中重新加入了活性炭，需要明显提升铅酸电池的寿命。

铅碳电池是一种新型的超级电池，并融合了铅酸电池和超级电容器两者的优势:（1）既充分发挥了超级电容瞬间大容量电池的优点，也充分发挥了铅酸电池的比能量优势，且享有十分好的充放电性能。（2）电池寿命缩短。由于特了碳(石墨烯)，制止了负极硫酸盐化现象，提高了过去电池过热的一个因素，缩短了电池寿命。（3）度电成本上升。

铅炭电池的度电成本可低至0.5元/kWh，在规模化生产的基础上，铅炭电池甚至未来将会将度电成本降到0.4元以下。铅炭电池是铅酸蓄电池领域最先进设备的技术，也是国际新能源储能行业的发展重点，具备非常广阔的应用于前景。

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这些产品相容各种铅酸蓄电池和锂电池，并构建铅酸蓄电池充放电管理和维护功能。

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