了解充满液体的铅酸蓄电池及其应用

电池对于许多人是神秘的。电池如何工作，为什么会失效，是什么使得一种电池与另一种不同是人们难以想象的。幸运的是，许多离网可再生能源系统中使用的电池非常相似：它们都是深度循环，充满液体的铅酸电池。

用于可再生能源系统的充满液体的铅酸蓄电池是可充电电池。这种电池可以充放电（一次循环）1000次甚至1000次以上才会失效。

在大多数可再生能源系统中应用的铅酸蓄电池均包含三个电池单元，即三个相同的电池块，每个产生约2V的电压。在蓄电池箱内部，每个独立的电池单元在电气上采用导线串联连接起来，三个电池单元串联就可以产生6V的电压。

充满液体的铅酸蓄电池中每个电池单元的内部是一系列厚厚的、并排的铅板，如图7-1所示。每个电池单元都充满了电池液，所以称为“充满液体的”。蓄电池的酸是通过蒸馏水和硫酸得到的。每个电池单元采用隔离墙分开，这样液体不会从一个电池单元流到下一个电池单元。这些电池单元被封装在一个结实的塑料箱子内。

正如图7-1所示，在蓄电池的内部可以找到两种类型的平板：正极板和负极板。所有的正极板在内部与正极柱或端子连接；所有的负极板在内部与负极柱或端子连接。这些正、负极柱允许电流流入或流出蓄电池。

如图7-1所示，铅酸蓄电池的正极板由氧化铅（PbO₂）制成，而负极板由纯铅制成。硫酸注入平板之间的空间，称为电解液。电解液在蓄电池中扮演非常重要的角色，后面将作简短的讨论。

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图7-1 铅酸蓄电池解剖图

蓄电池的寿命

离网系统需要安装蓄电池。没有蓄电池，当光伏发电不工作时系统将没有电力。蓄电池每天为离网系统提供基本的支撑，确保稳定的电力供应。当没有阳光的时候或电力需求超过光伏阵列输出功率时，蓄电池为保证家庭和办公室平稳运行提供所需的电能。当系统产生的电力有剩余时，蓄电池将其存储起来留到以后应用。

蓄电池在离网系统中日日夜夜地工作，但在并网的系统中蓄电池可以轻松地工作。其主要的功能是在紧急情况下存储电能。然而，当电网不停电时，蓄电池舒服地待在蓄电池室内，充满了与蓄电池容量一样多的电能。这些蓄电池的主要目的是保持满充电状态以满足工作的需要。这些蓄电池只是在偶尔停电时提供安全的供电，没有其他的作用。

一般地，对于离网的光伏或风力发电系统，需要最大容量（而且最贵）的蓄电池组。而风电/光伏混合发电系统需要的蓄电池组要小一些，具体原因可参见第5章的解释。以蓄电池作为备用的并网型光伏发电系统其所需要的蓄电池组更小，通常只需要满足电网停电时一个家庭或办公室几小时或几天的电能需求即可。