储能钠电池的容量设计

钠电池是钠离子在正负极之间传导和得失电子的电化学电池,包括钠硫电池、钠-氯化镍电池等。钠电池储能系统在电网储能、间歇式能源稳定并网、分布式电站等大容量储能场合有应用潜力。本文主要讨论钠电池单体电池的容量设计的问题。主要考虑电池内阻对电池有效容量的影响,以电池对外电路所能做的功和功率为核心,理论分析不同应用需求情况下电池容量的设计问题。     

高温和中低温钠电池研发进展

钠电池因地球上拥有丰富和廉价的钠资源,在可再生能源接入和智能电网等大规模静态储能领域备受重视。本文介绍了高温钠电池,包含了钠硫电池和ZEBRA电池,再对几种中低温钠电池进行了叙述,比如中温平板钠电池、固态钠电池、钠熔盐电池和水系钠离子电池。近年来钠电池技术的快速进步促进了其在储能领域的应用。     

中科院化物所研制出高比能全固态钠离子电池

钠资源丰富、成本低,所以钠离子电池被认为是大规模储能的理想器件。近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中国科学技术大学教授余彦团队、中科院宁波材料技术与工程研究所研究员姚霞银团队合作,构筑了聚合物固态电解质和正极材料的一体化集成系统,有效降低了固固界面阻抗,显著提高了电子、离子和电荷的传输效率,研制出高比能、柔性的全固态钠电池。钠资源丰富、成本低,所以钠离子电池被认为是大规模储能的理想器件。传统的钠离子电池多采用液态电解质,容易出现漏液、燃烧等问题,而使用固态钠离子电解质取代易燃的有机液态电解液,可有效提高电池的安全性。但是,固态钠电池的发展也存在着问题:(1)固态电解质的离子电导率低;(2)固态电解质与电极间的界面接触差;(3)电极材料在脱嵌钠离子过程中的体积变化大,导致固态电池的内阻大、容量低、寿命短。     

可再生能源发电中的电池储能系统综述

储能是提高电网对间歇性可再生能源发电接纳能力的有效技术,电池储能因其独特的性能已成为优先发展方向之一。文中简要介绍了锂离子、钠硫和全钒液流3种新型蓄电池技术的特点、应用现状和有待解决的关键技术。重点分析了可再生能源发电中电池储能系统的构建方案,包括配置方式、电池系统、功率调节系统和系统集成。总结了储能系统在可再生能源发电中的应用现状,指出了电池储能系统构建及运行需要关注的问题。     

几类面向电网的储能电池介绍

储能技术在现代电力系统中的作用日益凸显,储能电池则是大规模储能技术的重要发展方向。文中就目前比较成熟的储能电池体系,包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池的发展历史、研发现状,以及不同电池体系应用到电网储能的优势和存在的问题进行了讨论。文中重点介绍了钠离子电池和液态金属电池等2类新兴的电化学储能技术的研究现状、技术优势及现存挑战等。通过比较,认为在进一步提高现有电池性能、降低储能价格的同时,亟需发展下一代能满足大规模储能应用的电化学储能新体系。     

钠/硫和钠/金属氯化物电池及进展(上)

以钠β(β″)氧化铝管作固体电解质隔膜的钠硫电池正在发展作为电汽车和配电调节贮能的应用。结构形体与钠硫电池相似,用过渡金属二氯化物阴极替代硫电极的钠/金属氯化物电池也在快速发展中。由于钠/金属氯化物电池工作温度较低(200℃—300℃),以及高的开路电压、高比能量和安全性,对于电汽车和未来空间电源应用,是有吸引力的竞争者。本文概述了各类Na/S、Na/NiCl_2和Na/FeCl_2电池工作原理、性能以及各种应用研究开发的新进展。     

钠/氯化镍高能电池

钠/氯化镍(Zebra)电池是在钠硫电池研制基础上发展起来的一种新型高能电池。本文综述了钠/氯化镍(Zebra)电池的基本原理、主要特性、研究进展和应用前景。     

国外钠离子电池研究进展

正目前,先进的储能系统都普遍采用锂离子电池技术。但是,锂元素昂贵且地壳中含量少,随着其逐渐应用于电动汽车,锂的需求量将大大增加,而锂的储量是有限的,且分布不均匀,这对于发展大规模储能的长寿命储能电池来说,可能会成为一个重要问题,也引起了人们的普遍担忧。尤其是作为纯电动车的驱动电源和太阳能发电、风力发电的存储设备,高性能蓄电池的开发迫在眉睫。鉴于此,人们迫切需要开发新型的长寿命储能器件。钠元素和锂元素有相似的物理     

上海硅酸盐所研制出大容量钠硫储能电池

近日,中国科学院上海硅酸盐研究所通过和上海市电力公司多年来持续不断的合作及共同努力,在大容量钠硫储能电池研制方面获得重要突破,成功研制具有自主知识产权的容量为650Ah的钠硫储能单体电池,使我国成为继日本之后世界上第二个掌握大容量钠硫单体电     

锂离子电池建模现状研究综述

随着新能源装机规模的逐年递增,电网对储能系统的辅助服务需求日益加重,合理地大规模集成储能电池单元,并通过电池管理系统进行有序控制是未来储能系统应用发展的关键。但由于目前对储能电源模型的研究远远滞后于实际工程需求,因此建立精准的电池模型是电池管理的迫切需要。本文在对比储能现有模型分类的基础上,通过对相关电池建模资料的梳理,分析了电化学模型、黑箱模型与等效电路模型的优缺点与应用场景,重点比对了单体电池的Rint、Thevenin、PNGV等多种等效电路建模方法,并阐述了不同单体模型在多种应用场景下的优势和局限性;同时对电池模组串并联顺序以及电池单体的不一致性影响进行了讨论,可为电池模组化和大规模储能系统应用的性能评估与发展提供参考。     

电动汽车用ZEBRA(钠/氯化镍)电池发展现状

ZEBRA电池是一种非常有希望的电动汽车用电源,它研究开发始于80年代中期。与传统的二次电池相比,ZEBRA电池不仅展示了许多良好的性能特点,如高比能量、高能量转换效率、无自放电等等,而且已证明是安全可靠的。综述了作为电动汽车用的ZEBRA电池技术进展和目前状况。     

钠源对P2-Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_2性能的影响

采用不同钠源在醋酸盐燃烧下合成P2结构的Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_2正极材料。通过XRD、SEM及循环伏安、电化学阻抗谱等测试,分析钠源对材料结构、形貌及电化学性能的影响。以碳酸钠为钠源合成的样品的层状结构较好、颗粒粒径较均一,电化学性能最好。该材料以0.1 C在2.0~4.0 V循环,首次放电比容量为89.8 m Ah/g,库仑效率为123.3%。1.0 C首次放电比容量为74.3 m Ah/g,第50次循环的放电比容量为71.1 m Ah/g,容量保持率为95.7%。     

鱼雷电池进展

综述了海军重要的水下兵器——电动鱼雷电池的研究进展。经过世界各国长期实践和检验,目前应用广泛的鱼雷电池主要有:锌银电池、镁/氧化银海水电池、先进的铝/氧化银电池和锂亚硫酰氯电池等。     

MH/Ni及Cd/Ni电池的封口化成

对圆柱形MH/Ni、Cd/Ni电池封口后化成的技术条件进行了研究 ,指出实现该目标的关键是MH电极和Cd电极在封口后化成循环中首次充电中的行为。实验结果表明 ,分别采用经改性的MH电极和Cd电极配套组装的AA型MH/Ni和Cd/Ni电池 ,其封口后化成是能够实现的 ,且封口后化成的两种电池特性均高于开口化成所获得的同类电池。讨论了改性的MH电极和Cd电极在封口后化成中的行为及其在首次充电中可能的正面作用。     

小型二次电池研发政策分析(Ⅰ)

详细分析了日本、韩国以及中国大陆和台湾地区关于小型二次电池（包括镉镍、氢镍、锂离子和锂聚合物电池）的产业研发政策、产业现状、存在问题以及小型二次电池的发展重点；具体介绍了上述国家和地区的六个主要厂商的投资生产现状和发展方向。     

氢镍电池的现状与发展方向

分别对小型MH/Ni电池、电动车和电动工具用MH /Ni动力电池的发展现状、开发动向及发展趋势进行了概述 ,小型MH/Ni电池将朝着低成本化、高容量化、轻型化、新品种化等方向发展 ,MH/Ni动力电池主要朝高比能型和高功率型两大方向发展。强调了发展MH/Ni电池产业的重大意义并列出了氢镍电池领域的主要技术发展趋势     

添加剂对碱性锌镍电池性能的影响

通过在制备正极材料羟基氧化镍(NiOOH)时加入钴、锌,研究添加剂对碱性锌镍电池性能的影响。在NiOOH中加入2.5%的钴、3.5%的锌时,电池的大电流(1 500 mA)放电时间较不加钴、锌时提高41%,为碱锰电池的3.14倍。     

21世纪初的碱性锌锰电池

阐述了碱性锌锰电池的技术进步。评价了电池在电性能、防漏、防爆性能方面目前达到的水平。提出了今后无汞化的解决途径和值得研究提高的几个方面。     

锂氟化碳电池安全性研究

与其他锂原电池相比,锂氟化碳电池具有较好的安全性,但是在短路、高温等情况下安全性问题仍然严重。分析了锂氟化碳电池的各种安全性影响因素,并通过短路、充电、过放电和热箱四项安全性实验,验证了锂氟化碳电池的安全性。     

MH/Ni动力电池技术、产业和市场的关系及发展

介绍了MH/Ni动力电池的技术现状、电动车领域的应用适宜性、在整个产业链中所处的地位及产业链的相互制约关系,及国家在扶持电动车发展的相关技术及产业方面的政策基本情况;分析了电池在技术和产业层面存在的问题,并提出了建设性意见;强调政府在技术和产业链的协调中的作用;肯定了MH/Ni动力电池在未来节能环保型交通中的应用前景.