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          低溫26650 3300mAh
          低溫磷酸3.2V 20Ah
          低溫18650 3350mAh
          21年專注鋰電池定制

          解析:燃料動力電池的優點及關鍵技術

          鉅大LARGE  |  點擊量:93次  |  2023年01月06日  

          摘要
          燃料電池是直接把燃料的化學能轉換為電能的裝置。它是一種很有發展前途的潔凈和高效的發電方式,被稱為21世紀的分布式電源。

          燃料動力電池是直接把燃料的化學能轉換為電能的裝置。它是一種很有發展前途的潔凈和高效的發電方式,被稱為21世紀的分布式電源。燃料動力電池的工作原理頗似電解水的逆過程。氫基燃料送入燃料動力電池的陽極(電源的負極)轉變為氫離子,空氣中的氧氣送入燃料動力電池的陰極(電源的正極),負氧離子通過2極間離子導電的電解質到達陽極和氫離子結合成水,外電路則形成電流。


          通常,完整的燃料動力電池發電系統由電池堆、燃料供給系統、空氣供給系統、冷卻系統、電力電子換流器、保護和控制及儀表系統組成。其中,電池堆是核心。低溫燃料動力電池還應配備燃料改質器(又稱為燃料重整器)。高溫燃料動力電池具有內重整功能,無須配備重整器。


          磷酸型燃料動力電池(PAFC)是目前技術成熟、已商業化的燃料動力電池?,F在已能生產大容量加壓型11MW的設備及便攜式250kW等各種設備。第2代燃料動力電池的熔融碳酸鹽電池(MCFC),工作在高溫(600~700℃)下,重整反應可以在內部進行,可用于規模發電,現在正在進行兆瓦級的驗證試驗。固體電解質燃料動力電池(SOFC)被稱為第3代燃料動力電池。由于電解質是氧化鋯等固體電解質,未來可用于煤基燃料發電,質子交換膜燃料動力電池是最有希望的電動汽車電源。燃料動力電池有以下優點:


          1)有很高的效率,以氫為燃料的燃料動力電池,理論發電效率可達100%。熔融碳酸鹽燃料動力電池,實際效率可達58.4%。通過熱電聯產或聯合循環綜合利用熱能,燃料動力電池的綜合熱效率可望達到80%以上。燃料動力電池發電效率和規?;緹o關,小型設備也能得到高效率。

          低溫磷酸鐵鋰電池3.2V 20A
          -20℃充電,-40℃ 3C放電容量≥70%

          充電溫度:-20~45℃
          -放電溫度:-40~+55℃
          -40℃支持最大放電倍率:3C
          -40℃ 3C放電容量保持率≥70%

          2)處于熱備用狀態,燃料動力電池跟隨負荷變化的能力非常強,可以在1s內跟隨50%的負荷變化。


          3)噪音低;可以實現實際上的零排放;省水。


          4)安裝周期短,安裝位置靈活,可省去新建輸配電系統。


          目前燃料動力電池大規模應用的障礙是造價高,在經濟性上要和常規發電方式競爭尚需時日。燃料動力電池的技術關鍵涉及電池性能、壽命、大型化、價格等和商業化有關的項目,重要涉及新的電解質材料和催化劑。熔融碳酸鹽電池(MCFC)在高溫條件下液體電解質的損失和腐蝕滲漏降低了電池的壽命,使MCFC的大型化及實用化受到限制。要解決電池構成材料的腐蝕;電極細孔構造變化使電池性能下降等問題。


          固體氧化物燃料動力電池(SOFC)使用固體電解質且工作溫度很高,對構成材料及其加工有特殊要求。為了得到高溫下化學性穩定和致密性(不通過氣體)的電解質,在氧化鋯中加入Y2O3生成釔穩定氧化鋯。為了降低工作溫度,應盡可能減少電解質薄膜厚度。通常采用熔射法、燒結法和電化學蒸發涂層法制備電解質薄膜。

          低溫高能量密度18650 3350mAh
          -40℃ 0.5C放電容量≥60%

          充電溫度:0~45℃
          放電溫度:-40~+55℃
          比能量:240Wh/kg
          -40℃放電容量保持率:0.5C放電容量≥60%

          實用的電解質膜的厚度為0.03~0.05mm。比較先進的已達到0.01mm。這樣薄的電解質陶瓷材料除應當有足夠的機械強度外,必須具有高度的氣體致密性,否則將喪失燃料動力電池的性能。燃料極使用鎳鋯等耐熱金屬陶瓷,鎳還用作燃料重整的催化劑,空氣極在運行中處在高溫氧化中,難以使用一般金屬。鉑的穩定性好,但費用昂貴,要尋找替代材料,可用電子導電陶瓷。為了降低工作溫度,另外一個重要的研究方向是尋找低溫的質子導電的電解質。工作溫度倘若能降低到700℃以下,SOFC的造價就可以大幅度降低。

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