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钠硫电池应用所面临的问题

钜大LARGE  |  点击量:1045次  |  2019年06月04日  

1安全问题:钠硫电池仅只在达到320度左右的温度,即仅当钠和硫都是处于液态的高温下才能运行。而如果陶瓷电介质一旦破损形成短路,高温的液态钠和硫就会直接接触,发生剧烈的放热反应。这种反应虽然不会产生气体发生爆炸,但会产生高达2000度的高温,相当危险。我在一次连接一组已经加热到300度的钠硫电池时,由于一个电池单体中电介质管破裂,高达2000度的硫化钠烧熔了不锈钢电池壳,火焰冲到3米之高。我因为刚好回头去拿工具,躲过了这两秒钟,从而捡了一条命。

有资料上说,钠硫电池的安全问题也已经解决。但我想,除非能在任何情况下将钠和硫完全隔绝,否则是谈不上安全的。作为车用电池,出现这种事故更意味着车毁人亡。因为作为两极的液态钠硫之间只能有用来导电的陶瓷电介质,而不可能以任何其他惰性、绝缘的高强度物质将其完全隔绝,所以解决这个问题很不容易。当初美国福特公司采用了毛细电介质管来避免钠硫的大面积接触,但造价极高,商业推广是不现实的。

2保温与耗能问题:在高温下运行的另一个问题是保温耗能的问题。钠硫电池在300度下才能启动,用不着进行什么分析就可以想到,这对于将其用作车用电池是一个颠覆性的缺点。用外电源保温当然十分不便,如用自身电力保温,则将大大影响最大行车里程;

3环境影响与废电池处置问题:损坏的电池难于处置,这也是钠硫电池的软肋之一。无论在何种情况下损坏,不外需要处理下述几种物质:

1)金属钠:在空气中将立即自行燃烧,生成氧化钠,随后在空气中吸收水分,形成高腐蚀性氢氧化钠。如果遇到大量水,则还会立即引起爆炸。

2)混在导电纤维中的游离硫:如果在高温下,则生成腐蚀性二氧化硫气体,如果在低温下,则需要设法将导电纤维和硫分离,加以回收;

3)硫化钠:具有恶臭和腐蚀性的化合物,需要作为危险废物处理和处置。如果打算作为资源回收,则需要经过十分复杂的化学工艺和设备;

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