四.光伏系统用储能VRLA蓄电池的设计实践
根据光伏系统用
蓄电池的工作条件以及对光伏系统用
蓄电池性能的特殊要求,结合上述影响
蓄电池寿命的因素,在原VRLA蓄电池的基础上进行了一系列的研究和技术改进,设计开发了光伏系统专用VRLA蓄电池。具体改进措施包含以下几方面:
(1)板栅合金:采用了适合与循环使用铅锑或者铅镉板栅合金,既能防止极板在使用过程中腐蚀增长,又可消除板栅和活性物质的界面上的阻挡层,杜绝了早期容量衰减。其充电效率和深放电后的恢复性能都很理想。由于镉为有毒元素,现在限制使用。但由于铅锑合金电池,失水严重,现在一般做成开口式
蓄电池需要定期补水,需要人员定期维护。
(2)板栅结构:采用了特殊的板栅结构,可防止因板栅增长而导致
蓄电池损坏,并增加了板栅的厚度,以延长
蓄电池的使用寿命。现在常用管式正极板栅设计,有限解决了因活性与板栅之间接触不好的问题。
(3)铅膏:在正、负铅膏中,添加能增加导电性的添加剂,如石墨、乙炔黑等,并改进和膏工艺和固化工艺,提高了
蓄电池的充电接受能力、过放电后容量恢复能力和深循环寿命。
(4)装配压力:提高了电池的装配压力,以提高
蓄电池的循环使用寿命。采用了高强度紧装配技术,确保
蓄电池紧装配压力得以实现。
(5)电解液:降低了硫酸电解液的比重,并添加了特殊的电液添加剂,可以降低对极板的腐蚀,减少电液分层的产生,提高了电池的充电接受能力,和过放电性能。
(6)杂质的控制:对各种材料的杂质(如Sb、Fe、Ni等)进行严格的控制,特别是合金中杂质的控制,降低了电池的自放电,杜绝了负极总线腐蚀现象的发生。
(7)正负活性物质的配比:针对光伏系统用储能VRLA蓄电池的充放电特点,调整了正负活性物质的配比,提高
蓄电池的循环寿命。
(8)安全阀:对安全阀还考虑了海拔2500m以上的高原气候的影响,特别调整了开闭阀压力,采用专用安全阀。
(9)电池结构:降低了电池总高度。采用用矮型结构生产,可以大大降低由于电液分层现象导致
蓄电池的使用寿命和容量受到不利影响。但由于胶体电池不易出现电解液分层现场,无此限制。
(10)
蓄电池各单体电池的一致性:这里提到的一致性不仅是指电池的开路电压,初期容量,还包括电池的内阻,自放电,以及充电效率等,这就要求足够的制造精度,即从铅粉、铸片、和膏、涂片、固化、化成、干燥装配、加酸、充电到最后的四项功能检测都必须控制在较小的公差范围内,所以采用机铸、机涂、组立机装配以及精确注酸是确保电池一致性的可靠保证,尽量减少人为因子。
总结 由于光伏发电系统用转化效率低,成本高,以及没有相应配套的鼓励发展的法律法规,使得光伏系统发展较慢。但发展新型能源是大势所趋,必将高速发展。而储能
蓄电池目前主要包括镉镍
蓄电池和铅酸
蓄电池,其中镉镍电池正逐步被淘汰。铅酸
蓄电池包括富液式和贫液式,必将在近几年在光伏发电系统都得到广泛的应用。