（一）技術(shù)原理

鈉硫電池的正極為液態(tài)（熔融）的硫，負(fù)極為（熔融）的鈉，兩者通過固態(tài)氧化鋁陶瓷分離開，電解質(zhì)只允許正鈉離子通過和硫結(jié)合形成多硫化物：

放電時(shí)，帶正電的鈉離子()通過電解質(zhì)，而電子通過外部電路流動出現(xiàn)大約2V的電壓。充電時(shí)，整個(gè)過程逆轉(zhuǎn)，多硫化鈉釋放正鈉離子反向通過電解質(zhì)重新結(jié)合為鈉。整個(gè)電池正常工作要保持溫度在300℃-350℃。

典型的鈉硫電池的循環(huán)壽命周期是約為2500次充放電循環(huán)。該電池典型的能量功率密度分別為150-240kWh/m3和150W/kg-230W/kg，并且單元效率很高（75%-90%），擁有的脈沖功率可達(dá)持續(xù)工作的六倍（脈沖時(shí)間可達(dá)30秒）。這種特性使鈉硫電池可同時(shí)用于提高電力質(zhì)量和調(diào)峰，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。如上前述，硫化鈉電池要在高溫下工作（300℃-350℃），因此它的重要缺點(diǎn)是要熱源，使用電池自身存儲的熱量來維持系統(tǒng)溫度，從而降低了電池的部分性能。而另一個(gè)重要問題是初期成本較高（2000美元/KW和350美元/KWh），但是隨著產(chǎn)量的擴(kuò)大，預(yù)期成本將會降低。

（二）關(guān)鍵技術(shù)

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

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%

點(diǎn)擊詳情

目前，鈉硫電池較高的制造成本、運(yùn)行長期可靠性、規(guī)?；商准夹g(shù)仍然是其大規(guī)模應(yīng)用的重要瓶頸問題。因此，鈉硫電池重要關(guān)鍵技術(shù)包括高質(zhì)量陶瓷管技術(shù)、電池組件的密封技術(shù)、抗腐蝕電極材料技術(shù)和規(guī)?；商准夹g(shù)等。

鈉硫電池單電池的技術(shù)難點(diǎn)在于固體電解質(zhì)β-氧化鋁陶瓷管的制備，目前國際上已在高質(zhì)量陶瓷管的批量化自動化生產(chǎn)方面有很大進(jìn)展，但其產(chǎn)量和成本仍需進(jìn)一步優(yōu)化。單電池技術(shù)另一個(gè)重要瓶頸在于電池組件的密封，目前國際上已開始研發(fā)與β-或α-陶瓷熱系數(shù)相適應(yīng)的玻璃陶瓷材料作為密封材料，這也是降低單電池成本的一個(gè)新途徑。由于硫和硫化物均具有強(qiáng)腐蝕性，低成本的抗腐蝕電極材料研發(fā)也是單電池技術(shù)的研究焦點(diǎn)之一，目前已成功開發(fā)一些可用于電極材料的抗腐蝕沉積層如在廉價(jià)襯底上沉積碳化物。

在鈉硫電池儲能規(guī)?；到y(tǒng)方面，其重要研究焦點(diǎn)集中于系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)、電池單元可靠性、溫度管理及系統(tǒng)安全性，以上問題相互關(guān)聯(lián)，共同影響著鈉硫電池儲能系統(tǒng)規(guī)?；瘧?yīng)用的性能。

（三）應(yīng)用現(xiàn)狀

鈉硫電池由美國福特公司在1966年首先發(fā)明，初衷是用于電動汽車。但在20世紀(jì)70年代末，由于鈉硫電池要的運(yùn)行溫度較高，在當(dāng)時(shí)難以解決安全性和可靠性問題；而且鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等常溫電池相繼發(fā)明，取代了鈉硫電池成為主流技術(shù)，使得其時(shí)作為車用電池定位的鈉硫電池在大部分國家的研發(fā)出現(xiàn)停滯。從20世紀(jì)80年代開始，日本東京電力公司（TEPCO）開始與NGK公司合作開發(fā)將鈉硫電池用于電力儲能。2002年起，NGK公司開始鈉硫電池的商業(yè)化，2010年的年產(chǎn)量達(dá)到150MW，是世界上唯一能夠供應(yīng)商業(yè)化鈉硫電池產(chǎn)品的公司。目前NGK生產(chǎn)的鈉硫電池模塊的額定功率為50kW，容量為360-430kWh，能以100kW放電2小時(shí)，250kW放電30秒，壽命為15年或者是4500個(gè)深度為90%的循環(huán)周期，轉(zhuǎn)換效率為85%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球已經(jīng)建成并投入使用的鈉硫電池電站達(dá)316MW/1896MWh，而日本在電力系統(tǒng)中和負(fù)荷側(cè)鈉硫電池儲能系統(tǒng)的總?cè)萘恳殉^200MW，其中近三分之二用作負(fù)荷調(diào)峰，其在全球鈉硫電池領(lǐng)域處于絕對領(lǐng)先地位。預(yù)計(jì)到2012年，全球建立的鈉硫電池總?cè)萘繉⑦_(dá)到606MW/3636MWh。

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

點(diǎn)擊詳情

我國鈉硫電池技術(shù)的研發(fā)以中科院上海硅酸鹽研究所為代表。從2006年起，該所與上海市電力公司合作，以電力儲能和電力系統(tǒng)調(diào)峰應(yīng)用為目標(biāo)研發(fā)大容量鈉硫電池儲能系統(tǒng)，著力在關(guān)鍵材料、電池技術(shù)、系統(tǒng)等方面進(jìn)行攻關(guān)并取得突破，建成年產(chǎn)2MW鈉硫電池中試線，研制成功100kW/800kWh鈉硫電池儲能系統(tǒng)，于上海世博會期間穩(wěn)定并網(wǎng)運(yùn)行。2011年十月，上海硅酸鹽研究所、上海電氣（集團(tuán)）總公司和上海市電力公司三方簽約，共同投資組建鈉硫電池產(chǎn)業(yè)化公司，打造技術(shù)-產(chǎn)業(yè)化-用戶三方一體的合資合作模式，加快鈉硫電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

（四）發(fā)展趨勢

鈉硫電池的重要發(fā)展趨勢包括陶瓷管高質(zhì)量與批量化生產(chǎn)、新型玻璃陶瓷技術(shù)、兆瓦級及以上級規(guī)?；到y(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。