山顿蓄电池和太阳能电池的配接
目前生产太阳能电池产品种类和规格很多,对于蓄电池来讲一般有6V、12V、24V的。那么如何将太阳能电池和蓄电池配接起来?通
常来说太阳能电池的额定输出电压要比蓄电池高1.3~1.5倍,这是因为蓄电池的充电效率决定的,因为太阳能电池的充电,不象使用市
电给蓄电池充电一样有较大的选择余地,况且它在给蓄电池充电的时候功率波动比较大,这要先考虑太阳能电池的成本问题。假如蓄电
池的充电时率选择在C10,充电的补偿值定位1.4倍,那么一个额定12V电压的蓄电池应当选配的太阳能电池的电压应该在12V×1.4=16.8V
左右的太阳能电池,这个电压值已经接近蓄电池的极限充电电压。用太阳能电池给手机电池充电也是一样的,充电的电压越高则充电的
功率就会越大,那么其他的充电时间和充电补偿值就要另外计算。
山顿蓄电池标识方法
根据IEC标准镍镉镍氢电池的标识由5部分组成
1. 电池种类KR标识镍镉电池HF表示镍氢电池HR表示型镍氢电池
2. 电池尺寸资料包括圆形电池的直径高度方型电池的高度宽度厚度数值之间用斜杠隔开单位mm
充电电池
3. 放电特性符号L表示适宜放电电流倍率在0.5C以内
M表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5C以内
H表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0C以内
X表示电池能在7C-15C高倍率的放电电流下工作
4. 高温电池符号用T表示
5. 电池连接片表示CF代表无连接片HH表示电池拉状串联连接片用的连接片HB表示电池带并排串联连接用连接片
例如HF表示方形镍氢电池宽为18mm,厚度为7mm高度为49mm。
KRMT33/62HH表示镍镉电池放电倍率在0.5C-3.5之间高温系列单体电池无连接片直径33mm高度为62mm 根据IEC61960标准二次锂电池的标
识如下:[2]
1. 电池标识组成3个字母后跟5个数字圆柱形或6个方形数字
2. 第一个字母表示电池的负极材料I表示有内置电池的锂离子L表示锂金属电极或锂合金电极
3. 第二个字母表示电池的正极材料C基于钴的电极N基于镍的电极M基于锰的电极V基于钒的电极
4. 第三个字母表示电池的形状R表示圆柱形电池L表示方形电池
5. 数字圆柱形电池5个数字分别表示电池的直径和高度直径的单位为毫米高度的单位为十分之一毫米直径或高度任一尺寸大于或等于
100mm时两个尺寸之间应加一条斜线方型电池6个数字分别表示电池的厚度宽度和高度单位毫米三个尺寸任一个大于或等于100mm时尺寸
之间应加斜线三个尺寸中若有任一小于1mm,则在此尺寸前加字母t此尺寸单位为十分之一毫米。
工作原理 编辑
先说说电池的放电过程,电池就是把化学能转化为电能的装置。以锌铜原电池电池为例:
┏ 锌片:Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应(负极)
e-
┗铜片:2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应(正极)
总式:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
这就是电池的放电过程(活性不同的两种物质之间电子的转移)。
太阳能电池板的优点:
1.运行成本低
2.容易安装
3.可以在不同的环境下使用
4.可以根据实际的负载要求进行设计
5.维护费用低
6.不需要燃料
7.操作时无噪音,没有易磨损的零部件,无污染,非常环保,转换成电能中不产生其它物质
8.能在长期无人值守的环境下正常运行
太阳能电池的特点:
1、按恶劣的气候条件设计:工作温度:-30℃~ 95℃ 相对湿度:0-100% 大风速:>200公里/小时
2、太阳能光伏组件具有非常好的输出特性:短路电流温度系数:2.0mA/℃ 开路电压温度系数:-0.078V/℃
3、单晶硅太阳能电池具有很高的光电转换效率,只需要室外有阳光直接照射到的地方即可使用.
负极
储锂金属存在的问题
储锂金属可部分重复地、在低电压(相对于锂)下进行储锂反应,它提供了比传统石墨大得多的比容量。例如,锂硅合金,饱和状态下
的分子式为Li4.4Si,理论上可以达到4200mAh/g的比容量,而金属锂为3600mAh/g,石墨只有372mAh/g。但是,锂的嵌入再加上相变会
导致体积发生巨大的变化,产生的应力致使金属电极断裂破碎,电阻增大,存储电荷的能力骤降。尽管在合金化反应中结构的变化是很
正常的,但人们依然努力去降低这一效应以保持电极的完整性。
活泼/惰性纳米复合(active/inactive composite)概念
该方法包含了两种材料的混合,一种与锂反应,另一种作为惰性的局域缓冲。在这种复合材料中,活泼相纳米级金属团簇被包裹在惰性
非晶相基体中,在嵌锂过程中很好地消除了产生的内应力,从而提高了合金化反应的可逆性。将这一概念应用到不同的体系中,结果显
示这些电极极大地提高了锂电池的循环性能。
1999年ou Mao等[2]发现机械合金化得到的Sn基复合材料Sn-Fe-C存在Sn2Fe和SnFe3C两相,前一相中的Sn可以与Li发生反应因而被称为
活泼相,而后一相却几乎不发生嵌锂反应因而被称为惰性相。在两相的协调作用下,循环80次容量几无降低。
Si-C纳米复合材料亦有类似功能[3,4],2004年Novak,P等[5]在日本召开的锂电池会议中宣布其Si-C纳米复合材料电极循环100次后比容
量仍高达1000mAh/g,因而受到了非常的注目。
纳米形貌特征对循环性能的贡献
2005年3月份,Advanced Materials发表了对TiO2-B纳米管或纳米线的研究成果(B表示TiO2的类型而非硼元素)[6]。这种材料可由简
单的水相合成途径大量合成,直径在40-60nm之间,长度可达数微米。多晶TiO2-B纳米管是一种优秀的锂嵌入载体,插锂电位在1.5-
1.6V,形成Li0.91TiO2-B(305mAh/g),具有优异的可逆循环容量(循环100次后容量几无降低)。有意思的是,它的比容量要优于同
种相的直径跟纳米线直径相仿的纳米粒子。
2003年Green, M等[7]发现表面纳米柱磁电极因尺寸限制改变了颗粒的形变行为,减少了断裂的产生,同样显示了优异的可逆容量(循
环50次后大部分柱状结构仍保持原样)。
人们研究发现纳米碳管的充放电容量可以超过石墨嵌锂化合物理论容量的一倍以上。Z. H. Yang[8]发现用化学气相沉积法制备的纳米
碳管容量可达700mAh/ g,Frackowia[9]用Co/ 硅胶为催化剂在900 ℃下催化分解乙炔气体得到的纳米碳管的首次嵌锂容量达到952mAh/
g。但同时也发现与其它碳材料相比,纳米碳管作为负极材料不仅存在电位滞后,而且存在明显的双电层效应。
颗粒度的降低拓宽了人们对电极材料的选择范围
纳米尺寸研究上的突破可能会迅速地改变人们对无机材料的化学/电化学反应原有的认识,原以为不满足传统锂插层标准而被否决的材
料现在却值得重新思考了。这来自于2003年Larcher, D等所做的关于宏观&纳米级赤铁矿颗粒与锂的反应活性的对比实验[10]。纳米级
赤铁矿颗粒(直径20nm)在可逆插锂过程中容量达0.6Li per Fe2O3,而无相变发生;大颗粒赤铁矿(直径1-2um)当插锂容量达到0.03
Li per Fe2O3时便发生不可逆相变。