鉅大LARGE | 點擊量:1573次 | 2021年09月14日
詳解新型鈉鎳電池
①廠內(nèi)大部分空間是用來制造一種電解質(zhì)陶瓷。圖中顯示的是封裝的原料,它們將會被混合,進行化學(xué)改性,再經(jīng)研磨、干燥,將粉末狀的材料變成液態(tài),便于流動,并要保證其適于制作高性能陶瓷的特性不變。
②高性能陶瓷的材料被壓入磨具成型。圖中后方可見操作這一過程的橙色機器人,它們正將壓制好的材料從模具中移走。
③壓模完成的高性能陶瓷被打包,并保持特定形狀,然后裝車送往圖正中所示的大窯進行燒制。
④圖中一名工人正在檢查生產(chǎn)完成的電解質(zhì)陶瓷。
⑤接下來將要準備組裝一個完整的鈉鎳電池。如圖所示,工人在刷導(dǎo)電的碳基涂料,然后將把導(dǎo)電金屬裝置與電極材料在電池封裝之前都安放到位。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
⑥這是一個被拆卸開的電池。圖片最前方的是電解質(zhì)陶瓷,圖中還可見收集電流用的金屬及外殼。實際儲存在電池中的是電極材料。
⑦圖中一名工人正將電池組插入封裝外殼,電池中包含有用于控制電池的微處理器,以及讓電池適應(yīng)在約300℃環(huán)境中仍舊工作的加熱器。
⑧圖中顯示的是電池正在進行隔熱封裝,使其保持在300℃的工作溫度中,同時進行交付客戶前的最后測試。
日前,通用電氣公司(GE)正式啟動了其設(shè)立于紐約斯克內(nèi)克塔迪、總投資高達1億美元的大型電池廠。這家廠將重要生產(chǎn)一種基于鈉和鎳的新型電池。
GE表示,這種新型電池相比傳統(tǒng)鉛酸電池具備兩個優(yōu)勢:充電速度更快,僅兩個多小時,而鉛酸電池需10個小時;預(yù)期使用壽命更長,可以深度放電至少3500次,在每日充放電的情況下可以使用10年。此外,與多數(shù)其他種類的電池不同,它不需空調(diào)降溫,從而可以節(jié)省燃料消耗。
新型電池將會使得離網(wǎng)發(fā)電機的工作效率提高,并且可以幫助電力部門把來源分散的電能整合起來,重要用于存儲來自于風(fēng)力渦輪機和太陽能電池板的電力,從而穩(wěn)定這些能源的波動。同時,它們可以用于微電網(wǎng),即那些覆蓋一個村莊或基地,設(shè)計上可以脫離主干電網(wǎng)獨立運作并供應(yīng)電網(wǎng)質(zhì)量電力的小型電網(wǎng)。
這項技術(shù)的關(guān)鍵是分隔電極的高性能陶瓷電解質(zhì)材料,在充電時,氯離子從氯化鈉中釋放出來,與鎳結(jié)合成為氯化鎳。鈉離子則繼續(xù)移動,通過電解質(zhì)進入容器中。在電池放電時,離子移動返回電極,反應(yīng)逆轉(zhuǎn)過來。這樣的過程是在隔熱容器中約300℃的溫度下進行的。