先进铅碳储能系统有效改善电网的传输【钜大锂电】

导读:传统上铅酸电池的用途基本上是供应后备电力，并且根据位置供应电力调节。在典型的应用中，电池的实际用途(放电)是非经常性的，它在大部份服务时间是处於浮充状态。

关键字储能先进铅碳储能系统阀控式铅酸电池电网传输

1．引言

传统上铅酸电池的用途基本上是供应后备电力，并且根据位置供应电力调节。在典型的应用中，电池的实际用途(放电)是非经常性的，它在大部份服务时间是处於浮充状态。

然而，大型电网级储能系统是较近似於循环使用的重复充放电操作。在这些应用中，与其他储能系统比较，传统备用技术显得不足。就算设计为循环应用的铅酸电池，都达不到其他技术方法的使用寿命和成本。

随着铅碳技术商品化的发展，减少或消除了很多传统铅酸电池系统的限制。基於铅碳电池的不饱和充电可行性和循环使用时电极的稳定技术，而又不新增成本，所以可提高它在这些系统应用的可能性。

先进铅碳储能系统（ALCESS）是特别适合上升中的可再生能源电网传输。一般来说，电网堵塞是限制了低成本的再生能源将电流送往负载。减少传输的瓶颈堵塞，是改善低成本再生发电向城市地区供电最有效的方法。

在这种应用中，先进铅碳储能系统（ALCESS）安装在堵塞的地方，当有紧急事故时，它供应备用储备能源，因此，使事故后的堵塞点减低所要新增的容量。当ALCESS作周期性的部署，紧急事故时，能使系统营运者可利用较大份额的堵塞点传输容量。因此，减低了安装地点的堵塞和促进低成本的再生能源的使用。这系统也可以供应紧急储备电力、峰价销售和其他市场功能，以补偿系统的资金成本。

先进铅碳储能系统的这种应用，好处是相对成本低、建构性、系统流动性和可靠性。至于使用寿命是随着技术成熟而成为系统明显的好处，系统的大部份是来自成熟的技术。

2．铅碳技术

在典型的后备电源应用方面，最基本的失效模式是正极由于腐蚀而退化。然而，应用在该方法则涉及附加高循环寿命的要求、温度和不饱和充电的(pSoC)操作，重要的失效模式是在于负极。目前，阀控电池负极使用一定数量的添加剂，以改进电池的性能和寿命。添加木质素磺酸盐以保持负极活性物质(NAM)的高表面积来改进使用。添加硫酸钡是供应反应物(硫酸铅)的集结位置，阻止大型结晶的形成。大型结晶的有限表面积在充电时很难转回为铅。最后，加入炭黑是新增电池板的传导性以改进充电的接受性。在业内也有加入其他添加剂，这三种材料是构成压倒性的重要添加剂。

在这里所提出的应用，目前设计的电极在应用初期可供应很好的效果，但当系统持续运行时，会迅速退化。退化原因和结构已很清楚。不饱和充电(pSoC)，负电极是包含不同荷电状态而约百分之几的活性物质转为硫酸铅，这些硫酸铅随着时间的推移而再结晶，转变成通常所说的硬硫酸盐(hardsulfate)。这些结晶成为优先结晶生长的结点。这些出现的硫酸盐结晶在再充电时都很难转回成铅，并且随着时间推移，有越来越多的硫酸铅形成，使容量不断退化。除此之外，不饱和充电操作(pSoC)，负极还限制了充电电流量。在脉冲充电操作时，电流重要使电解水变成氢气溢出。从而导致电池乾涸及随着时间的推移而减少容量。

3．碳/铅混合负极板和高性能正极板

C&D的解决方法是为高循环不饱和充电(pSoC)而设计，运用混合鉛碳负极板和以设计先进活性物质化成法的正极板。结果是得到一个适合这类应用性能优越的电池。

从上图可见，运用了混合铅碳技术的负极和专利活性物质的正极在不饱和充电(pSoC)操作，正负极的传统故障模式均可以排除，电池的循环寿命提升10倍。另外，使电池充电更快。

该方法的技术优点如下：

①把电力和能量组合在同一个电池上；

②材料和制造成本低；

③基于已证实可靠的电池制造程序，可以用现成的阀控电池同样的生产设备；

④基于C&DTFA的生产线可得到10年寿命的蓄电池设计。

4．总结

铅碳使用在可再生能源传输方面新增传输运用的优点如下：

①在传输应用上，铅碳技术供应比其他能源储存系统最有效的解决方法。

②先进铅碳储能系统（ALCESS）是允许根据堵塞点的改变，将系统移动调迁。