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鈉硫電池應用所面臨的問題

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年06月04日  

1安全問題:鈉硫電池僅只在達到320度左右的溫度,即僅當鈉和硫都是處于液態(tài)的高溫下才能運行。而如果陶瓷電介質(zhì)一旦破損形成短路,高溫的液態(tài)鈉和硫就會直接接觸,發(fā)生劇烈的放熱反應。這種反應雖然不會產(chǎn)生氣體發(fā)生爆炸,但會產(chǎn)生高達2000度的高溫,相當危險。我在一次連接一組已經(jīng)加熱到300度的鈉硫電池時,由于一個電池單體中電介質(zhì)管破裂,高達2000度的硫化鈉燒熔了不銹鋼電池殼,火焰沖到3米之高。我因為剛好回頭去拿工具,躲過了這兩秒鐘,從而撿了一條命。

有資料上說,鈉硫電池的安全問題也已經(jīng)解決。但我想,除非能在任何情況下將鈉和硫完全隔絕,否則是談不上安全的。作為車用電池,出現(xiàn)這種事故更意味著車毀人亡。因為作為兩極的液態(tài)鈉硫之間只能有用來導電的陶瓷電介質(zhì),而不可能以任何其他惰性、絕緣的高強度物質(zhì)將其完全隔絕,所以解決這個問題很不容易。當初美國福特公司采用了毛細電介質(zhì)管來避免鈉硫的大面積接觸,但造價極高,商業(yè)推廣是不現(xiàn)實的。

2保溫與耗能問題:在高溫下運行的另一個問題是保溫耗能的問題。鈉硫電池在300度下才能啟動,用不著進行什么分析就可以想到,這對于將其用作車用電池是一個顛覆性的缺點。用外電源保溫當然十分不便,如用自身電力保溫,則將大大影響最大行車里程;

3環(huán)境影響與廢電池處置問題:損壞的電池難于處置,這也是鈉硫電池的軟肋之一。無論在何種情況下?lián)p壞,不外需要處理下述幾種物質(zhì):

1)金屬鈉:在空氣中將立即自行燃燒,生成氧化鈉,隨后在空氣中吸收水分,形成高腐蝕性氫氧化鈉。如果遇到大量水,則還會立即引起爆炸。

2)混在導電纖維中的游離硫:如果在高溫下,則生成腐蝕性二氧化硫氣體,如果在低溫下,則需要設(shè)法將導電纖維和硫分離,加以回收;

3)硫化鈉:具有惡臭和腐蝕性的化合物,需要作為危險廢物處理和處置。如果打算作為資源回收,則需要經(jīng)過十分復雜的化學工藝和設(shè)備;

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