光伏發(fā)電系統(tǒng)中的鉛酸蓄電池

儲能系統(tǒng)可解決光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電不平衡問題。儲能系統(tǒng)不僅可保證并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可靠性，還是電壓脈沖、浪涌（根據(jù)百度百科：電壓浪涌是指一個周期或多個周期內(nèi)，電壓超過額定電壓值的110%）、電壓跌落、瞬時供電中斷等動態(tài)電能質(zhì)量問題的有效解決方法。

光伏發(fā)電系統(tǒng)中常用儲能方式包括：蓄電池儲能、超級電容器儲能、飛輪儲能（根據(jù)百度百科：飛輪儲能是指利用電動機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要時再使用飛輪帶動發(fā)電機發(fā)電的儲能方式）。

鑒于性能及成本的綜合考慮，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的儲能方式是采用鉛酸蓄電池儲能。鉛酸蓄電池主要采用稀硫酸作為電解液、二氧化鉛作為電池的正極、絨狀鉛作為電池的負極。

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，鉛酸蓄電池可被分類為開口式、閥控密封免維護式（VRLA電池，根據(jù)百度百科：該電池英文全稱為Valve Regulated Lead Acid Battery）、閥控密封膠體式。

因為VRLA電池的維護方便，性能可靠，且對環(huán)境污染小，所以適合無人值守的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

普通鉛酸蓄電池（非VRLA電池）在充電后期會發(fā)生分解水反應(yīng)，電解液中具有激烈的冒氣現(xiàn)象，因此普通鉛酸蓄電池需要排氣。同時因為水的分解產(chǎn)生水的損耗，所以普通鉛酸蓄電池需要定期被補加入純凈水。

VRLA電池通過結(jié)構(gòu)設(shè)計使電池不需定期補加純凈水，因此，VRLA電池的結(jié)構(gòu)與普通鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)略有差異，VRLA電池的結(jié)構(gòu)如下：

（1）正負極板

正負極板是由板柵和活性物質(zhì)組成的。極板作用包括：發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)和傳導(dǎo)電流。 組裝VRLA電池時，正負極板交錯排列，其目的是使極板兩面均可均勻地發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，以產(chǎn)生相同的膨脹和收縮，減少極板彎曲的機會，延長電池的壽命。

( 2 ) 隔板（膜）

普通鉛酸蓄電池的隔板結(jié)構(gòu)被VRLA電池的隔膜結(jié)構(gòu)代替。其主要作用包括：防止正負極板短路，使電解液中正負離子順利通過，阻緩正負極板活性物質(zhì)脫落，防止正負極板因震動而損傷。隔膜安置于交錯排列的正負極板之間。

（3）電解液 電解液的作用包括：

1）使極板上的活性物質(zhì)發(fā)生溶解和電離；

2）導(dǎo)電作用，以使VRLA電池進行電化學(xué)反應(yīng)。

為了密封的需要，VRLA電池采用貧液式結(jié)構(gòu)。貧液式結(jié)構(gòu)是指電解液均被極板活性物質(zhì)和隔膜吸附，電解液處于不流動的狀態(tài)，且電解液在極板和隔膜中的飽和度小于100%（個人理解：所產(chǎn)生的氣體分子可暫時處于極板和隔膜的空隙中，待電化學(xué)反應(yīng)需要時，氣體分子再被消耗，因此，VRLA電池需需要排氣）。

（4）殼體（電池槽、蓋）

殼體的材料為PP塑料、橡膠等。殼體是放置正負極板、電解液、隔膜等構(gòu)件的容器。

殼體底部凸筋的作用包括：

1）支撐極板；

2）使脫落的活性物質(zhì)掉入凹槽中以避免正負極板短路。

（5）安全閥

安全閥的作用包括：保障使用安全和密封。

（6）正負接線端

正負接線端由蓄電池兩端正負極樁分別引出，正接線端標(biāo)“+”號或涂紅色，負接線端標(biāo)“-”號或涂藍色或綠色（汽車用鉛酸蓄電池正接線端為棕色，負接線端為灰色）。

審核編輯：劉清