储能用铅酸汤浅蓄电池的工作原理
汤浅蓄电池正极的氧气通过AGM 隔板的孔隙传输到负极,实现氧的复合。正极的二氧化铅和负极的海绵状铅作为活性物质参加电化学反应,以密度为1.28 ~ 1.32g/ml的硫酸溶液作为电解液,统称为铅酸蓄电池(亦称“铅蓄电池”),放电时正负极活性物质分别与硫酸反应生产硫酸铅,对外电路产生电能,充电时正负极的硫酸铅重新转化成正极的二氧化铅和负极的铅,实现了电池的充放电循环。
4. 储能用铅酸蓄电池技术特点
4.1 免维护性能
我公司采用高性能ABS 壳体材料配以高效安全阀,汤浅电池在使用过程中具有很高的氧复合的效率,既防止壳体变形同时有效的控制电池失水,这一特性有效的保证了电池在寿命期间完全免维护,给系统提供安全可靠的保障。
4.2 优越的高低温性能
新能源系统特殊的应用环境要求电池必须具有较高的高、低温性能,通常工作的环境温度为-30℃ ~50℃,因此采用储能电池专用长效的添加剂保证电池在相对恶劣的环境下能正常工作,为系统提供更可靠的能源保障。
4.3 耐过充、过放,充电接收能力强
我公司采用独特的针对储能市场专用铅膏配方,极板中添加特殊添加剂,从而有效的提高电池的耐过充、过放性能以及充电接收能力。
4.4 长循环寿命
采用高纯的原辅材料、高锡低钙多元板栅合金、合理的板栅结构、高温高湿利于生成4bs 的固化工艺、紧装配技术、低电解液比重以及提高循环性能的内化成工艺等使电池具有良好的循环寿命,为系统提供稳定可靠的能源支持。
4.5 电池一致性高
采用极群配组技术保证电池活性物质一致,专用的电池内化成工艺保证电池具有良好的一致
性。
4.6 安全、环保、价格低廉
铅酸电池技术经过150 多年的技术改进,具有相对于其他二次电源更成熟的技术优势并具有稳定的性能;使用过程中不会产生对环境造成破坏的因子,同时电池在寿命期间不会出现漏液、爆炸等危害人身及环境安全的因素,而且电池寿命终止后可回收循环利用;阀控铅酸蓄电池成本较低更利于新能源系统的应用。
存在不足:对温度比较敏感,高温时容易出现失水及电池鼓壳现象,低温时容量降低,充电接收能力较差,因此,需要一定的措施来保障运行环境。
5. 太阳能、风能以及风光互补系统分类
并网型:太阳能、风能等经转换后产生的电能,通过控制器输送到大电网中,传输后进入城市电网,供给负载使用,此类系统不需要蓄电池。
离网型:太阳能、风能等转换产生的电能,经控制器转化为过蓄电池的化学能存储后,在需要使用的时候,转换为电能供给负载使用。
6. 储能用铅酸汤浅蓄电池的选型
在储能系统中蓄电池是能量的转换站及储存装置,对整个系统的顺利运行起到至关重要的作用,我们不可否认由于铅酸电池的技术特点决定了铅酸电池的寿命存在极限,因此蓄电池的容量选择是否合适直接关系到整个系统的使用寿命或者说维护成本。
选择蓄电池容量时一定要确保电池容量有足够的富余量,蓄电池的放电深度对蓄电池的循环寿命有非常大的影响,因此电池容量的选择变得极度重要。
蓄电池容量的选择过程中要主要考虑以下几点:
(1)电池的放电深度:新能源系统应用中通常建议容量的富余度为25%,即电池的放电深度不要超过75%;
(2)最大耗电量:连续阴雨天期间的负载用电也必须从蓄电池取得,所以,这期间的耗电量也是确定蓄电池容量的重要指标;
(3)温度系数:蓄电池在低温条件下容量明显降低,在- 10℃条件下,电池的实际容量只能达到额定容量的80%,故在电池容量的选择必需考虑温度因素。
蓄电池容量BC 计算公式为: BC=A×QL×NL×TO/CCAh
其中:
A:安全系数,取1.1 ~ 1.4 之间;
QL:负载日平均耗电量
NL:最长连续阴雨天数;
TO:温度系数,一般在0℃以上取1,-10℃以上取1.1,-10℃以下取1.2;
CC:蓄电池放电深度,一般铅酸蓄电池取0.75~0.8
承接的某地区太阳能路灯项目为例说明:
负载情况:工作电压24V,额定功率60W,工作时间8 小时/ 天最长连续阴雨天数:5 天
计算:A:安全系数我们取1.1
QL: 日平均耗电量=60W/24V*8h=20Ah
NL:最长阴雨天数为5
TO: 温度系数我们取1
CC:汤浅蓄电池放电深度为75%
因为BC=A×QL×NL×TO / CCAh=1.1×20×5×1/75%=146.7Ah。因此我们选择两只12V150Ah 电池进行串联使用。
电池容量选型完毕后,为了保证蓄电池更合理高效的为系统服务,控制器的选择至关重要;
它在太阳能风能系统中起着连接纽带的作用,对蓄电池的使用寿命影响巨大,尤其注意充电保护功能及欠压保护功能的设置。
(1)充电保护功能:控制器必需有恒压充电的充电保护功能。许多控制器制造商都把充电电压设置在14.5~15.0V/ 只电池,实际上,这种设置是不合理的。12V 蓄电池的充电电压达到14.4V 后,电池内部水分解就会明显加剧,如果继续高压充电容易造成蓄电池的失水或失控鼓壳,严重影响电池寿命。由于储能系统的特点是小电流充电,因此充电时的充电电流都比较小,14.4V 的恒定充电电压已经基本可以满足电池的充电需求,所以我们建议充电电压恒定在14.4V 会比较理想。
(2)欠压保护功能:汤浅蓄电池电压低于欠压保护值时,如果继续放电,易造成蓄电池过放而损坏,所以欠压保护值建议为11.2V.