西恩迪蓄电池生产厂家

时间：2018-07-31

西恩迪蓄电池生产厂家

大力神蓄电池与**级电容性能和应用分析
目前，主要的储能装置有两大类，蓄电池和**级电容；
一、概述
蓄电池是较为传统的储能电池，按正极材料可分以下几类：铅酸蓄电池、镍氢电池、镍镉电池、镍锌电池、锂电池。技术发展到今天，以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池代表了当前较先进、能够大功率应用的动力蓄电池。在汽车、轨道车辆等方面应用较为广泛。
**级电容又叫双电层电容器，是20世纪七八十年代发展起来的一种新型储能装置，结构上同普通电解电容非常相似，属于双电层电容器。但由于采用活性炭多孔电极和电解质组成了双电层结构，加上较小的电极间隙，可以获得**大的容量，可达80000F。目前正处于快速成长期。它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。
表1：蓄电池和**级电容的特性对比特性对比蓄电池（锂电池） **级电容能量转换化学能?电能电能
内部反应氧化还原化学反应较化电解质的物理反应过程可逆性充放电过程可逆，能量转换有损耗
充放电过程可逆使用损耗
化学介质活性的降低
负极材料钝化使得容量衰减充放电能量转换损耗正极材料使用不当造成电解液泄漏
内部阻抗充电时内阻下降，放电时内阻上升
低阻抗，根据耐压要求可调单体标称电压锂电池3.0-3.7V
1.2~1.5V左右
受温度影响较大，明显的活性较化温度关系工作范围：-25℃~+45℃ 不大，很小的活性较化工作范围：-40℃-+70℃
充放电速度一般充放电为1~5倍率，较大放电可达10倍率。充电电流越大速度越快，
10秒内即能达到额定容量的95%。充放电时间一次充满电5-6小时单体数秒
功率密度（W/kg）低
50-200 W/kg 高，低阻抗带来高的功率输出 1000-2000W/kg 能量密度（Wh/kg）高
20~100 Wh/kg 低，为蓄电池的1/10， 3-15 Wh/kg 充放电效率 %
＞95%
＞95% 循环寿命，次平均约为5000~10000次
大倍率充放电对寿命影响较大＞10万次
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荷电保持能力存在低自放电
几乎不存在自放电环保即使采用无害化学材料，仍然具有潜在污染几乎不存在化学污染
工程使用单体的大规模串并联单体的大规模并联，采用均压措施后可以串联使用使用维护
电池密封免维护
彻底免维护
二、工程应用的主要考量指标 1、能量密度：单位重量所储存的总能量多少，与材料有关。综合重量和能量密度，就可以判断其是否可以作为纯动力源。
2、功率密度：单位重量在放电时可以以何种速率进行能量输出，表征其放电输出特性。功率密度高，瞬态释放能量高，在高功率输出的时候特别有用。
3、循环次数：充放电次数，决定了使用寿命和维护成本。 4、重量体积：决定了其安装和移动性。

图1 能量密度和功率密度Ragone图， * 参考：汽油的能量密度约为123Wh/kg
由图可知，
**级电容的能量密度低，可以进行短时短线供能，若通过多个**级电容串并联，可以提高总能量，但会同时带来重量、体积的增加。
**级电容功率密度很高，可以提供瞬时高峰能量吸收和输出，特别适合车辆的起动和制动。
蓄电池循环寿命比**级电容低很多，但是在能量密度上具有非常好的优势，特别适用于有限空间的应用，如轨道车辆。
表2 关键工程指标对比
磷酸铁锂锂离子电池双层结构的**级电容
能量密度高低功率密度适中高循环次数适中高重量体积
适中
大

三、工程应用的优缺分析 1、蓄电池
优点在于：
1）单体电压高、能量密度高，适当的重量和体积能带来较大的能量输出。 2）在额定充放电倍率，使用次数和循环寿命较长。 3）采用了无害和环保材料，环境公害很低。缺点在于：
1）大电流充放电特性不理想。
2）对过充过放耐受性差，需要精细的管理保护系统。
3）受温度影响大，高温下性能恶化并直接影响锂电池的容量。
4）具有存在爆炸的风险，如是高温、大电流等。需要多重保护机制。 5）目前价格较高目前，蓄电池在轨道交通上，主要作为后备和紧急电源使用，作为主要供能装置用于短距离的公交、有轨电车运输也是其新的应用领域。
2、**级电容其优点在于：
1）储存电容量大。
2）功率密度大，短时大功率充放电能力强。 3）物理能量转换，充放电时间短，效率高。
4）充放电循环次数可达50万次，长使用寿命，除非电流集电极被腐蚀。 5）具有很宽的工作温度范围。
6）理论上较为安全，电容器的高温会导致电路断路，而不是爆炸。其缺点在于：
1）单体电压低，能量密度低。相比蓄电池，在同样容量输出下，需要大量并串联，必然带来体积和重量的急剧增加。
2）串联使用需要采取必要的均压控制电路，均压控制电路的设计直接影响中后期**级电容的影响寿命。目前，**级电容典型的应用为两种，其一是作为能量储存装置，在车辆制动过程中吸收能量，在车辆处于加速牵引过程中释放能量，其效率和可靠性都比传统的蓄电池高。其二作为稳压平衡电源，保持在高容量的状态，当供电系统的电压低于规定值时才开始放电。亦可以和蓄电池进行组合并联使用作为启动电源，启动加速时，若蓄电池限定电流不够，则由** 级电容弥补差额电流，提高总输出功率；制动时，发电电流**过蓄电池限定电流，则由**级电容吸收，达到节能的目的。此外，在军事上，作为脉冲能量。
四、未来技术发展的方向电池和**级电容各有优缺点，应用中各有利弊。
目前，大功率动力电池上，锂电池较受业内欢迎，也是目前锂电池研发的热点，并在公交车、有轨电车等低功率需求领域进入应用阶段，未来锂电池将主要从正负极材料、电解液、隔膜、内部结构上进行改进，增强其大功率应用和安全性。 **级电容的低能量密度限制了其在车辆上的应用，未来将朝着高能量密度进行改进，主要是从材料入手，提高隔膜的制造水平和电极表面积，使得能够达到铅酸蓄电池的能量。从技术发展上看，**级电容和电池的结合体能够集两者的优点于一身，将是新技术发展的方向。该结合体从内部结构上将**级电容和蓄电池2种不同的电极组成杂化**级电容器，亦称为**级电池。
**级电池实现了两种储能方式的性能互补，具有低成本、高能量密度、高能量存储、循环使用寿命长、环境适应能力强。**级电池的开发应用成功将会带来革命性的突破。

大力神胶体蓄电池优异特性
1、可以明显延长蓄电池的使用寿命。
2、体铅酸蓄电池的自放电性能好，在同样的硫酸纯度和水质情况下，蓄电池的存放时间可以延长2倍以上。
3、胶体铅酸蓄电池在严重缺电的情况下，抗硫化性能很明显。
4、胶体铅酸蓄电池在严重放电情况下的恢复能力强。
5、胶体铅酸蓄电池抗过充能力强。
6、胶体铅酸蓄电池后期放电性能好。
2.3、铅碳电池
铅炭电池是一种电容型铅酸电池，是从传统的铅酸电池演进出来的技术，它是在铅酸电池的负极中加入了活性炭，能够显着提高铅酸电池的寿命。
铅碳电池是一种新型的**级电池，是将铅酸电池和**级电容器两者合一:既发挥了**级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能。而且由于加了碳(石墨烯)，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的一个因素，更延长了电池寿命。铅炭电池的度电成本可低至0.5元/kWh，在规模化生产的基础上，铅炭电池甚至有望将度电成本降至0.4元以下。
铅炭电池是铅酸蓄电池领域较先进的技术，也是国际新能源储能行业的发展重点，具有非常广阔的应用前景。储能电池技术是制约新能源储能产业发展的关键技术之一。光伏电站储能、风电储能和电网调峰等储能领域，要求电池具有功率密度较大，循环寿命长和价格较低等特点。

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词条
词条说明
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