單個(gè)家庭和整個(gè)社區(qū)供電，都可采用一種新的小型固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)，這種系統(tǒng)取得了高達(dá)57％的效率，顯著高于30％到50％的效率，就是以前報(bào)告的其他固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的效率，它們具有同樣的尺寸，這項(xiàng)研究發(fā)表在五月刊的《電源雜志》（JournalofPowerSources）上。

太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了這種高效的小規(guī)模固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)，他們采用自己開發(fā)的微通道技術(shù)和兩項(xiàng)不尋常的工藝，稱為外部蒸汽重整（externalsteamreforming）和燃料回收。來源：西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室

這種較小的系統(tǒng)，開發(fā)者是能源部的太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室（PacificNorthwestNationalLaboratory），他們使用沼氣作為燃料，沼氣是天然氣的重要成分。整個(gè)系統(tǒng)都被簡化，更加有效率，也具有可擴(kuò)展性，他們采用了太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的微通道技術(shù)，結(jié)合使用的工藝稱為外部蒸汽重整（externalsteamreforming）和燃料循環(huán)（fuelrecycling）。太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室的這一系統(tǒng)包含燃料動(dòng)力鋰電池棧，是早些時(shí)候開發(fā)的，曾獲得能源部固態(tài)能量轉(zhuǎn)換聯(lián)盟（SolidStateEnergyConversionAlliance）的支持。

固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池是一種很有前途的技術(shù)，可供應(yīng)清潔，高效的能源。但是，到現(xiàn)在為止，大多數(shù)人都集中研究較大的系統(tǒng)，可生產(chǎn)1兆瓦或更多的電力，取代傳統(tǒng)的發(fā)電廠，文森特斯普楞科爾（VincentSprenkle）說，他是論文的共同作者，也是太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池開發(fā)項(xiàng)目的首席工程師。然而，這項(xiàng)研究表明，較小的固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池，發(fā)電量介于1千瓦到100千瓦之間，這是可行的選擇，可進(jìn)行高效的區(qū)域性發(fā)電。

斯普楞科爾和他的合著者考慮的是社區(qū)規(guī)模的發(fā)電，當(dāng)時(shí)，他們開始研究固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池，也稱為SOFC（solidoxidefuelcell）。他們建立的試驗(yàn)系統(tǒng)可出現(xiàn)約2千瓦的電力，這也是一個(gè)典型的美國家庭的耗電量。太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室研究小組設(shè)計(jì)了這一系統(tǒng)，可以升級到100千瓦至250千瓦之間，供電給大約50至100個(gè)美國家庭。

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

什么是固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池？

燃料動(dòng)力鋰電池很像電池，它們也使用陽極，陰極和電解質(zhì)來發(fā)電。但不同于大多數(shù)電池，電池耗盡反應(yīng)材料，就會(huì)失效，而燃料動(dòng)力鋰電池可持續(xù)出現(xiàn)電力，只要有持續(xù)的燃料供應(yīng)。

固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池是燃料動(dòng)力鋰電池的一種類型，在較高溫度下運(yùn)行，大約是1100至1800華氏度，可以采用多種燃料，包括天然氣，沼氣，氫氣以及液體燃料，如加工清潔過的柴油和汽油。每塊固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池都是用陶瓷材料制成，形成三個(gè)層次：就是陽極，陰極和電解液?？諝獗槐萌胪鈱?，就是陰極層?？諝庵谐霈F(xiàn)的氧氣，會(huì)成為帶負(fù)電荷的離子，就是超氧陰離子（O2-），在這里，陰極和內(nèi)部的電解質(zhì)層會(huì)相接。離子移動(dòng)，穿過電解液，到達(dá)最后一層，就是陽極層。在那里，氧離子與燃料發(fā)生反應(yīng)。這種反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)電力，也會(huì)出現(xiàn)副產(chǎn)品蒸汽和二氧化碳。這種電力可供電給家庭，社區(qū)，城市以及更大的范圍。

燃料動(dòng)力鋰電池的一大優(yōu)勢是，它們比傳統(tǒng)發(fā)電更高效。例如，便攜式發(fā)電機(jī)的內(nèi)燃機(jī)只能把18％的燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。相比之下，一些固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)60％的效率。效率更高就意味著，固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池會(huì)消耗較少的燃料，出現(xiàn)較少的污染，就可出現(xiàn)等量的電力，這可以比較傳統(tǒng)發(fā)電廠，包括燃煤電廠。

斯普楞科爾和他在西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室的同事們很有興趣研究較小的系統(tǒng)，因?yàn)樾∠到y(tǒng)有優(yōu)勢，勝過較大的系統(tǒng)。大型系統(tǒng)出現(xiàn)的電力超過它們附近地區(qū)的耗電量，所以，大量電力必須輸送到其他地方，這要通過輸電線路。不幸的是，這個(gè)過程中會(huì)損耗一些電力。另一方面，較小的系統(tǒng)物理尺寸也較小，所以安裝時(shí)就可以更接近電力用戶。這意味著，它們生產(chǎn)的電力不要輸送那么遠(yuǎn)。這就使較小的系統(tǒng)成為理想的選擇，可用于所說的分布式發(fā)電，或生產(chǎn)相對少量的電力，供本地使用，比如用于個(gè)別家庭或鄰里。

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

目標(biāo)：小型和高效

認(rèn)識(shí)到較小的固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的優(yōu)勢，太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室研究小組就想設(shè)計(jì)一個(gè)小系統(tǒng)，既要超過50％的效率，又要很容易擴(kuò)展，進(jìn)行分布式發(fā)電。為了做到這一點(diǎn)，研究小組首先使用了一個(gè)工藝，稱為外部水蒸氣重整。在一般情況下，水蒸汽重整就是混合燃料與蒸汽，使兩者發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)中間產(chǎn)品。中間產(chǎn)品就是一氧化碳和氫氣，它們隨后會(huì)在燃料動(dòng)力鋰電池陽極與氧氣發(fā)生反應(yīng)。正如此前所述，這種反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)電力，也會(huì)出現(xiàn)副產(chǎn)品蒸汽和二氧化碳。

以前，蒸汽重整一直用于燃料動(dòng)力鋰電池中，但是這種方法要熱量，當(dāng)直接暴露于燃料動(dòng)力鋰電池時(shí)，會(huì)導(dǎo)致陶瓷層溫度不均勻，這可能削弱和破壞燃料動(dòng)力鋰電池。因此，西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室的研究小組選擇了外部水蒸汽重整，從而完成了蒸汽和燃料動(dòng)力鋰電池之間的初步反應(yīng)，是在燃料動(dòng)力鋰電池之外發(fā)生的。

外部蒸汽重整工藝要的設(shè)備稱為熱交換器，其中，導(dǎo)電材料比如金屬制成的壁會(huì)隔開兩種氣體。處在壁的一側(cè)的是熱廢氣，被排出來，屬于燃料動(dòng)力鋰電池內(nèi)部反應(yīng)的副產(chǎn)品。在另一側(cè)是涼爽的氣體，會(huì)向燃料動(dòng)力鋰電池移動(dòng)。熱量離開熱氣體，穿過壁，進(jìn)入涼爽的引入氣體，使它升高到所需的溫度，使燃料動(dòng)力鋰電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)。

效率與微技術(shù)

這種小型固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的效率，關(guān)鍵在于使用了太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的微通道技術(shù)，用于系統(tǒng)的多個(gè)熱交換器。不是只有一個(gè)壁隔開兩種氣體，太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室的微通道熱交換器有多面壁，出現(xiàn)于一系列微小的循環(huán)通道，這些通道比回形針還窄。這就新增了表面積，使更多的熱量可以被轉(zhuǎn)移，也使系統(tǒng)效率更高。太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室微通道換熱器的設(shè)計(jì)，很少要額外的壓力，就可以移動(dòng)氣體，穿過循環(huán)通道的轉(zhuǎn)折和彎曲處。

系統(tǒng)的第二個(gè)獨(dú)特之處是可以循環(huán)利用。具體而言，這種系統(tǒng)可采用廢氣，這些廢氣出現(xiàn)于蒸汽和熱量副產(chǎn)品，源自陽極，可以維持蒸汽重整過程。這種回收利用意味著，這一系統(tǒng)不要電動(dòng)裝置，用以加熱水，以出現(xiàn)蒸汽。重復(fù)使用這些蒸汽，混合燃料，也意味著這種系統(tǒng)可以用盡一些剩余燃料，這些是燃料首次穿過燃料動(dòng)力鋰電池時(shí)無法消耗的。

結(jié)合外部蒸汽重整和蒸汽回收，以及西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的微通道換熱器，就使研究小組的這種小型固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)具有非常高的效率。總之，這些特性有助于系統(tǒng)使用盡可能少的能源，最終出現(xiàn)更多的凈電力。實(shí)驗(yàn)室測試表明，系統(tǒng)凈效率范圍在2.2千瓦時(shí)是48.2％，到1.7千瓦時(shí)為56.6％。研究小組計(jì)算，他們可以把系統(tǒng)的效率提高到60％，只要再做幾個(gè)調(diào)整。

太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室研究小組希望看到，他們自己的研究可轉(zhuǎn)換成固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)電系統(tǒng)，用于單個(gè)家庭或公用事業(yè)公司。

仍要做出重大努力，把整體成本降低到某一點(diǎn)，以便經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行分布式發(fā)電，斯普楞科爾解釋說。但是，這個(gè)示范確實(shí)供應(yīng)了出色的藍(lán)圖，說明制成這樣的系統(tǒng)，可以新增發(fā)電量，同時(shí)減少二氧化碳排放量。

更多信息：《演示高效固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)電系統(tǒng)采用絕熱蒸汽重整和陽極氣體再利用》（Demonstrationofahighlyefficientsolidoxidefuelcellpowersystemusingadiabaticsteamreformingandanodegasrecirculation），2012年五月一日發(fā)表于《電源雜志》。