钠硫电池
钠硫电池是一种最典型的钠电池,1968年福特公司公开了钠硫电池的发明专利。典型的设计为管式结构,如图1所示,电池由作为固体电解质和隔膜的beta-氧化铝陶瓷管、钠负极、硫正极、集流体以及密封组件组成。管式钠硫电池的工作温度为300~350℃,典型的充放电反应为
电池在350℃下的工作电压为1.78~2.076V。虽然目前大容量管式钠硫电池已由日本NGK公司商业化,但由于钠硫电池的制造成本较高,正、负极活性物质的腐蚀性强,电池对固体电解质、电池结构和运行条件的要求苛刻,因此钠硫电池仍然要进一步开发与提升,降低成本,提高电池系统的安全性,这也促使人们对钠硫电池技术加快研发,从根本上改善电池的安全性。同时,中温平板式和常温钠硫电池已列为部分研发机构的关注内容之一。
NaS电池的应用
NaS电池作为二次电池中最成熟、最具有潜力的一种储能电池,其应用可以分为移动应用和固定应用两类。
移动应用
大功率NaS电池重要应用于特种和航天等领域,如特种、卫星等。由于大功率NaS电池具有能量密度大、充电速度快、使用寿命长等特点,故其可在特种、军舰等上取代现有的锂离子电池和铅酸电池,提高行驶里程、降低维护成本;减轻特种的自身载重,提高速度和机动性,同时节省出大量的空间,保证艇员的生活供给物品、及弹药的储存,提高特种的特种能力。NaS电池特有的瞬间大电流特点更可以应用到火箭、大炮等的发射装置上,它能使弹头出膛速度达到3~50km/s,实现超高速运行,且性能稳定,可控性好;同样该项技术也可用于航天等领域。总之,大功率NaS电池为航天设备供应燃料能源,将提高设备的特种能力,提升特种设备的能量供给能力,关于特种实力的提高有着重要的意义。