钠硫电池五大关键问题解析

钠硫电池的五个关键问题分析

目前，人们对钠硫电池存在一些质疑，认为钠硫电池在短时间内难以实现商业应用。为了回答这些问题，《科学时报》采访了钠硫电池的开发人员文兆银、我国科学院上海硅酸盐研究所研究员刘宇和高级工程师曹家迪。

问题一:安全

更准确地说，安全是操作可靠性的问题。

疑问:钠硫电池的运行温度在300~350℃之间，假如陶瓷介质一旦损坏构成短路，高温液体钠和硫磺会直接接触，发生剧烈的放热反应，发生2000℃的高温，相当危险。

文兆银:NGK自1992年示范以来，已经在日本运营了100多座soada-硫磺电池储能电站。在这18年里，只有一场火灾，在消防队到来之前就被自己扑灭了。它被认为是次要的。

自从这种电池上市以来，日本媒体做了大量宣传，希望能改变公众对钠硫电池的看法。

事实上，任何储能系统都是一个储能系统，都存在安全隐患。由于固体隔膜是陶瓷制成的，没有气体，因此没有爆炸。与其他电池相比，钠硫电池的入射率较低。

钠和硫直接接触,一旦有安全风险,所以我们在结构设计采取了很多安全措施,层层设防,以确保即使陶瓷损伤不会短暂接触,即使电池损坏不会短暂溢出。

硅酸盐钠硫电池没有安全问题，正在进行长期运行的验证。

问题二:寿命问题

一旦材料和组件被使用，产品可以使用10年。

问:寿命短影响其性价比，难以商业化。

热银:与其他电池不同的是，钠硫电池没有副用途，而且活性材料可以在不损耗的情况下可逆使用。由于金属部件在硫和硫化物介质中长期高温会出现腐蚀，影响其使用寿命，所以金属部件的钠硫电池都采用特殊的防腐方法进行维护。

硅酸盐目前正在试验的钠硫电池的预期寿命为8年，其初始降解水平远不及日本。一旦达到产业化阶段，解决数据与电池的一致性，电池寿命可达10年以上，目前日本产品的水平约为15年。

问题三:温度问题

该模块具有良好的绝缘性能，可以在一段时间内保持低功耗运行。

疑问:钠硫电池在300℃条件下启动能力存在保温和能耗问题，启动时间长在一定程度上制约了其使用。

曹家迪:钠硫电池在充电时吸收能量，要额定电能加热，放电时释放热量，足以维持所需的温度。

同时，研制开发的硅酸盐电池模块具有良好的保温功能，在没有电源加热的情况下也可以长时间保温。NGK的产品现在要大约半个月的时间从工作温度冷却到室温，断电后可以在低功率下运行一周。

问题4:废旧电池的处理

日本现在拥有一套相当成熟的复苏技能。

怀疑:损坏的电池很难处理，这是钠硫电池的弱点之一。

刘宇:钠硫电池和其他电池不相同。它是可拆卸电池。因此，在原则上，回收率和重用率将会更高。钠和硫部分中的化合物可以可逆地分化成钠和硫。其他金属部件也可以回收利用。

日本现在有一套相当成熟的恢复技术和程序。硅酸盐研究所现在也具备了一套初步的清洁回收技能，在一些维护介质中进行拆分，钠、硫和金属可以回收再利用。

但是，如何有效地回收和再利用钠硫电池还要进一步的研究。

问题5:资金问题

我们的价格不比日本的高。

疑问:国产钠硫电池成本能否降至商用水平?

文兆银:在各种大容量储能电池中，除了性能较差的铅酸电池外，钠硫电池是最便宜的。