1GB/TXXXXX—XXXX高溫二次電池第3部分：鈉基電池性能要求和試驗本文件適用于并網(wǎng)用儲能蓄電池。本部分規(guī)定了額定電壓不超過1500v的移動和/或固定使用的鈉基高溫電池的性能要求和測試程序。鈉基電池包括鈉硫電池和鈉鎳氯電池;兩者都是高溫電池，使用固體鈉導電電解質(zhì)。關(guān)于鈉基電池技術(shù)、化學成分和結(jié)構(gòu)的更多信息見附件B。本文件不包括IEC60952規(guī)定的飛機電池(所有部分)和IEC61982規(guī)定的電動道路車輛推進用電池(所有部分)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。IEC62984-1:2020，高溫二次電池-第1部分:一般要求IEC62984-2:2020，高溫二次電池-第2部分:安全要求和試驗3術(shù)語、定義及符號和縮略語IEC62984-1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1電池結(jié)構(gòu)的術(shù)語和定義見IEC62984-1:2020,3.1.3.2電池功能的術(shù)語和定義IEC62984-1:2020,3.2及以下定義適用:3.2.16剩余容量residualcapacity在特殊試驗條件下，電池單元或電池在放電、運行或儲存后的剩余容量3.2.17放電電壓dischargevoltage閉路電壓Ud2GB/TXXXXX—XXXX已棄用:帶載電壓放電時電池單元或電池兩極的電壓3.2.18放電終止電壓end-of-dischargevoltageend-of-dischargevoltagefinalvoltagecut-offvoltageend-pointvoltage電池放電終止時的額定電壓3.2.19開路電壓(與電池單元或電池有關(guān))open-circuitvoltage<relatedtocellsorbatteries>放電電流為零時電池單元或電池的電壓3.2.20電池續(xù)航能力batteryendurance在模擬特定工作條件的給定試驗期間，電池的數(shù)值定義性能3.2.21循環(huán)cycling在蓄電池上執(zhí)行的一組操作，并以相同的順序定期重復。注:在蓄電池中，這些操作可能包括一系列放電，然后是充電或充電后在特定條件下放電。這個順序可能包括休息3.2.22升壓充電boostcharge在短時間間隔內(nèi)以大于正常值的電流或電壓(對于特定的設(shè)計)施加的加速充電。3.2.23恒流充電constantcurrentcharge無論電池電壓或溫度如何，電流保持在恒定值的充電3.2.24兩步充電twostepcharge應用于蓄電池的充電方法，使用兩級充電率和反饋控制來啟動從高充電率到低充電率的轉(zhuǎn)換。3.2.25恒壓充電constantvoltagecharge無論充電電流和溫度如何，電壓都保持在恒定值的充電3.2.26能效等級energyefficiencyη3GB/TXXXXX—XXXX蓄電池放電時提供的電能與前一次充電時提供給電池的電能之比3.2.27預熱warm-up通過施加環(huán)境溫度到其工作溫度的熱量來激活高溫電池內(nèi)的電池單元的過程3.2.28冷卻cool-down高溫電池內(nèi)的電池單元由其溫度從工作范圍降低到其所有活性物質(zhì)都被滅活的值的失活過程3.2.29凍融循環(huán)freeze-thawcycle由高溫電池的預熱和隨后的冷卻組成的循環(huán)3.3符號和縮略語表1-符號和縮略語表格CIIIUUWη4環(huán)境使用條件4.1通則4GB/TXXXXX—XXXX見IEC62984-1:2020,4.1.4.2靜態(tài)安裝的一般使用條件見IEC62984-1:2020,4.2.4.3靜態(tài)安裝的特殊使用條件見IEC62984-1:2020,4.3.4.4移動安裝的一般使用條件見IEC62984-1:2020,4.4.4.5移動安裝的特殊使用條件見IEC62984-1:2020，4.5.5性能要求5.1電氣要求5.1.1標稱電壓高溫鈉基電池標稱電壓的優(yōu)選值見表2。表2-電池標稱電壓優(yōu)選值直流電壓(伏特)5.1.2放電率5.1.2.1通則鈉硫電池或氯化鈉鎳電池的放電是放熱反應。放電過程中產(chǎn)生的總熱量是電化學反應產(chǎn)生的放熱反應熱量和由于電池內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳效應產(chǎn)生的熱量的總和。因此，在放電過程中，組件內(nèi)部電池的溫度趨于上升。因此，在確定最大額定值以及作為放電率函數(shù)的效率時，與熱相關(guān)的問題是要考慮的方面之一。5.1.2.2標稱放電率5GB/TXXXXX—XXXX標稱放電率是指在8h的額定放電持續(xù)時間內(nèi)的連續(xù)放電電流，鈉基電池規(guī)格以此為基礎(chǔ)，該值應在銘牌上注明。鈉基高溫電池的額定放電率按以下公式表示：其中:I=標稱放電率（安培）Cr=額定容量（安培·小時）n=額定放電時間=8h5.1.2.3最大連續(xù)放電率最大連續(xù)放電率（IdMAX）是指在不超過電池溫度限制的情況下，電池的額定容量可以放電的最大連續(xù)電流。該值應由制造商聲明并在銘牌上注明。最大持續(xù)放電率可以用功率（瓦特）來表示，而不是用電流（安培）來表示。5.1.2.4最大瞬態(tài)放電率但是，如果制造商另有規(guī)定，在達到熱限制或其他限制之前，可能會在短時間內(nèi)超過最大放電率。最大瞬態(tài)放電率（IdTR）是指從規(guī)定條件開始，電池在一定時間內(nèi)能夠承受的最大放電電流。如果制造商聲明最大瞬態(tài)放電率，則應在銘牌上標明相應的瞬態(tài)放電時間。允許制造商以放電功率而非放電電流來聲明最大瞬態(tài)放電率。當規(guī)定IdTR時，瞬態(tài)放電時間的值至少為1min。制造商可規(guī)定最大瞬態(tài)放電率和時間的附加值，以更適合特定應用。5.1.3充電率5.1.3.1充電過程參考鈉基高溫電池的充電過程是一個適度的吸熱反應，通常主要是補償由于焦耳效應引起的歐姆損失所產(chǎn)生的熱量，因此不會產(chǎn)生溫升。因此，充電過程中的限制主要是電化學性質(zhì)的，并且與電池的安全操作限制有關(guān)。這由BMS中實現(xiàn)的控制算法管理。充電參考過程由制造商聲明，并在電池文檔中進行說明。這是電池規(guī)格所依據(jù)的充電過程。在最簡單的情況下，它是一個兩步充電過程，其中第一步是恒流充電或功率充電，第二步是恒壓充電或降壓充電。BMS需要管理整個充電過程，以避免對電池造成壓力或損壞。5.1.3.2標稱充電率額定充電率(Itn)是指制造商規(guī)定的并在銘牌上注明的充電參考電流，用于在充電參考過程的第一階段給電池充電，在此過程中，電池的所有規(guī)格都基于此。鈉基高溫電池的標稱充電率用以下公式表示：6其中，I=標稱充電率（安培）Cr=額定容量（安培?小時）n=額定放電時間=8hGB/TXXXXX—XXXX5.1.3.3升壓充電率如果制造商另有規(guī)定，可以在充電第一階段以更高的充電電流為鈉基高溫電池充電。這叫做升壓充升壓充電率是在充電過程的第一步中，在不超過電池內(nèi)部電池單元的安全工作條件的情況下，可用于給電池充電的最大充電電流值。當制造商聲明升壓充電率時，應在銘牌上注明升壓充電后可達到的相關(guān)最大荷電狀態(tài)。5.1.4額定電池能量電池能量的額定值（Wr見IEC62984-1：2020，3.2.3定義）通常以Wh表示，應由制造商聲明并在銘牌上注明。在恒功率放電期間，在參考條件下測量電池能量。5.1.5鈉基電池輔助能耗輔助能耗包括所有對電化學電池充電不起作用但對電池的正確和安全行為是必要的電消耗，例如（參考IEC62984-1：2020，圖1）：BMS/BSS電源；加熱或冷卻電池；冷卻電子電路；為作為電池一部分的監(jiān)控/通信電路供能。輔助能耗取決于各種因素，包括充放電周期和環(huán)境條件。制造商應根據(jù)第6.3.1條中給出的試驗程序?qū)⒖紬l件下的典型能耗（代表一種典型應用）進行評估和測量。5.1.6能效能效(η)(如第3條所定義)定義為Wout與Win的比率，其中Wout是放電階段的凈能量（即放電能量與輔助（BMS/BMU/BSS）能量消耗之間的差額），Win是總充電能量（即充電能量與輔助（BMS/BMU/BSS）能量之和）。充電階段的能耗，由以下公式表示：鈉基高溫電池的能效主要受輔助電路能耗的影響，其主要貢獻是電池在工作溫度范圍內(nèi)所消耗的能量。7GB/TXXXXX—XXXX為了對能效進行實際評估，應采用6.3.2中給出的標準試驗程序。本試驗程序描述了一個實際應用。它可能與所有可能的應用程序不一致，但使試驗具有可復制性，允許用戶在相同的試驗條件下比較不同供應商的電池。根據(jù)6.3.2中給出的試驗程序測量的能效應由制造商聲明。5.1.7持久性持久性是指電池在規(guī)定壽命內(nèi)保持其初始能量含量的能力，包括充電/放電循環(huán)的時間或次數(shù)。要求鈉基高溫電池的能量含量降低值不超過表3所述值，其中根據(jù)允許的能量含量損失定義了兩類性能，即3級和5級。表3–300次充放電循環(huán)后的最大允許能量損失All35持久性試驗的相關(guān)試驗程序和評估標準見6.3.3。5.2熱要求5.2.1通則鈉基高溫電池是基于一個電化學過程，在給定的溫度范圍內(nèi)正常工作，但遠遠超過正常環(huán)境溫度。因此，電池單元的內(nèi)部應始終保持在正確的工作溫度，以達到規(guī)定的電池性能。其他關(guān)于鈉基高溫電池化學體系和組裝技術(shù)信息見附件B。電池（包含在電池單元中）活性材料預熱和冷卻期間的溫度曲線應仔細遵循制造商的規(guī)定，以避免電池損壞或錯誤行為。此任務通常由電池BMS自動執(zhí)行，無需用戶干預，但電池只有在指定的內(nèi)部溫度范圍內(nèi)才能工作。要求電池BMS自動執(zhí)行電池內(nèi)部溫度的管理和控制，無需用戶干預，以防止因人為錯誤而造成電池損壞的可能性。尤其是BMS應防止電池在其內(nèi)部溫度工作范圍之外充電或放電。即使萬一BMS失去電源，也必須確保以上。制造商應聲明電池在整個電池壽命周期內(nèi)能夠承受的最低凍融（預熱和冷卻）循環(huán)次數(shù)。該值應在電池數(shù)據(jù)表和銘牌上注明。5.2.2預熱BMS要求根據(jù)制造商規(guī)定的溫度曲線自動管理預熱階段。BMS還應防止用戶更改溫度曲線，以防止電池損壞和/或可能的錯誤行為。BMS還要求在預熱階段防止電池充電或放電。5.2.3冷卻8GB/TXXXXX—XXXXBMS要求根據(jù)制造商規(guī)定的溫度曲線自動管理冷卻階段。BMS還應防止用戶手動更改溫度曲線，以防止電池損壞或可能的錯誤行為。BMS還要求在冷卻階段和電池冷卻時防止電池充電或放電。5.2.4待機模式在這種狀態(tài)下，電池完全可以工作，并可能進入任何充電或放電狀態(tài)。在待機模式下，BMS要求電池內(nèi)部溫度自動保持在制造商規(guī)定的范圍內(nèi)。5.2.5空閑模式在此模式下，電池不與外部電路交換能量（例如：斷開），因此無法充電或放電。在這種模式下，BMS要求（由用戶選擇）驅(qū)動電池進入冷卻過程，或者利用儲存的能量使電池保持在工作溫度范圍內(nèi)。這兩種情況都是完全自動的。5.2.6凍融循環(huán)由完全冷卻和新的預熱至工作溫度組成的循環(huán)也稱為凍融（循環(huán)）。鈉基高溫電池不經(jīng)常進行凍融循環(huán)，并經(jīng)過優(yōu)化以保持其內(nèi)部工作溫度的穩(wěn)定。這將使熱應力最小化。然而，冷卻電池可能是必要的，例如在定期維護的情況下。因此，制造商可以選擇聲明電池在其使用壽命期間能夠承受的允許凍融循環(huán)的次數(shù)。6.5.1中描述的相關(guān)試驗程序證明了這一點。6性能試驗6.1通則6.1.1試驗分類見IEC62984-1：2020第6.1.1條6.1.2試驗目標選擇6.1.2.1型式試驗用被測設(shè)備見IEC62984-1：2020第6.1.2.1條6.1.2.2常規(guī)試驗用被測設(shè)備見IEC62984-1：2020第6.1.2.2條6.1.2.3特殊試驗用被測設(shè)備見IEC62984-1：2020第6.1.2.3條9GB/TXXXXX—XXXX6.1.2.4現(xiàn)場試驗用被測設(shè)備見IEC62984-1：2020第6.1.2.4條6.1.3試驗前的DUT基本條件6.1.3.1內(nèi)部溫度見IEC62984-1：2020第6.1.3.1條6.1.3.2試驗前的充電條件見IEC62984-1：2020第6.1.3.2條6.1.4測量設(shè)備6.1.4.1電壓測量見IEC62984-1：2020第6.1.4.1條6.1.4.2電流測量見IEC62984-1：2020第6.1.4.2條6.1.4.3溫度測量見IEC62984-1：2020第6.1.4.3條6.1.4.4濕度測量見IEC62984-1：2020第6.1.4.4條6.1.4.5時間測量見IEC62984-1;2020第6.1.4.5條6.1.4.6功率測量見IEC62984-1:2020第6.1.4.6條6.2試驗列表測試列表見表4。GB/TXXXXX—XXXX為了使長時間的試驗能與其他試驗并行進行，允許使用三種不同的試樣進行型式試驗，如表4所示。表4試驗列表類別測試項目123例行試驗1容量/能量含量組合測試XXX型式試驗2蓄電池輔助能耗測試X3X4X5X6X7X特殊測試8X型式試驗的順序不是強制性的，但是，在任何型式試驗或特殊試驗順序之前，必須將試樣提交至常規(guī)試驗。6.3型式試驗6.3.1鈉基電池輔助能耗試驗試驗持續(xù)時間為18h，將對輔助電路的典型日能耗進行評估。注：將測試持續(xù)時間延長至18h很重要，因為在充電、放電或待機狀態(tài)下，功耗會發(fā)生變化，因此有必要在適當?shù)脑囼炃?，應按照制造商聲明的充電程序，將電池充電?00%SOC。試驗開始時電池的狀況如下：電池充電至100%SOC；內(nèi)部溫度應處于溫度控制滯后的上限（在開/關(guān)控制的情況下）或設(shè)定點溫度（在比例溫度控制的情況下）；外部環(huán)境溫度25℃+/-10℃。注：試驗期間的外部環(huán)境溫度必須在規(guī)定范圍內(nèi)試驗順序：a）以標稱放電率將電池放電至20%SOCb）根據(jù)制造商聲明的充電程序，將電池充電至100%SOCc）從試驗開始將電池待機18h，在此期間，電池的SOC應保持在100%。在整個試驗過程中，應測量和計算輔助電路的能耗，并在試驗報告中報告累計總能耗。注：在某些情況下（例如，BMS可能會從電池中消耗一些電），6.3.2能效試驗此試驗可與電池輔助能耗試驗結(jié)合使用。GB/TXXXXX—XXXX試驗前，應按照制造商聲明的充電程序，將電池充電至100%SOC。試驗開始時電池的狀況如下：電池充電至100%SOC；內(nèi)部溫度應處于溫度控制滯后的上限（在開/關(guān)控制的情況下）或設(shè)定點溫度（在比例溫度控制的情況下）；外部環(huán)境溫度25℃+/-10℃。試驗開始時，在標稱放電率下放電至20%SOC電池放電的總能量應與輔助電路放電時消耗的能量一起記錄。放電后，應觀察待機時間，直到內(nèi)部電池溫度達到設(shè)定點溫度周圍的+/-5℃范圍內(nèi)的值。然后，應按照制造商聲明的充電程序?qū)﹄姵爻潆?，最高充電狀態(tài)為100%SOC。充電總能量應與充電期間輔助電路消耗的能量一起記錄。然后，應使用以下公式計算能效：其中，Wout=凈放電能量（不含輔助能耗）Win=總充電能量Wdischarge=電池釋放能量Waux,discharge=放電期間的輔助能耗Wcharge=電池充電能量Waux,charge=充電期間的輔助能耗6.3.3耐久性試驗6.3.3.1通則該試驗應在常規(guī)試驗后在新電池上進行。試驗由兩個連續(xù)的順序組成：RUN-IN順序，具有穩(wěn)定電池性能的范圍；ENDURANCE順序，具有評估電池磨損可能性的范圍。試驗前，應根據(jù)制造商聲明的充電程序，將電池充電至100%SOC。6.3.3.2RUN-IN順序a）電池應以標稱放電速率放電至20%SOC。制造商可允許在較高電流下放電，以縮短試驗持續(xù)時間。允許在恒定功率下進行放電，從而產(chǎn)生等效的放電持續(xù)時間。b）然后，應按照制造商聲明的充電程序?qū)﹄姵剡M行充電，充電至100%SOC。制造商可允許在更大電流下充電，以縮短試驗持續(xù)時間。c）充放電順序a）至b）應重復50次，以使電池容量穩(wěn)定。d）應根據(jù)程序6.4.1測量電池的能量含量，并記錄結(jié)果。該值稱為W1。6.3.3.3ENDURANCE順序GB/TXXXXX—XXXXe）6.3.3.2的充放電順序a）至b）應重復300次。f）應根據(jù)程序6.4.1測量電池的能量含量，并記錄結(jié)果。該值稱為W2。6.3.3.4評估標準:1）在6.3.3.2試驗RUN-IN順序（d點）結(jié)束時測得的能量含量W1值不得低于制造商聲明的額定能量含量。2）總能量損失在表3規(guī)定的范圍內(nèi)，按下式計算：其中，W1是循環(huán)50次測得的電池能量W2是循環(huán)350次測得的電池能量α是表3中所述最大能量含量損失制造商必須在整個長期耐久性試驗期間報告實際充電和放電率以及測量的蓄電池能量值。如果出于某些原因，要在同一試樣上重復試驗，則可省略RUN-IN順序。6.3.4最大連續(xù)放電率試驗測試開始時電池的狀況如下：電池應為100%SOC；外部環(huán)境溫度25℃+/-10℃。試驗程序：受試電池應按照制造商規(guī)定的最大放電率放電，直至達到0%SOC。評估標準：在放電過程中，不允許因報警條件而中斷放電。6.3.5最大瞬態(tài)放電率試驗測試開始時電池的狀況如下：電池應為100%SOC；外部環(huán)境溫度25℃+/-10℃。試驗程序（見圖1）：a）電池應以標稱放電率放電至低于80%SOC。b）然后在規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi)，將放電電流增加到最大瞬態(tài)放電率。c）然后，放電速率應恢復至標稱放電速率，放電應持續(xù)直至20%SOC。d）然后，在規(guī)定的瞬態(tài)放電時間內(nèi)，放電速率應再次增加至額定最大瞬態(tài)放電率。e）然后，放電率應恢復到標稱值，直到滿足放電條件結(jié)束。如果由于電池尺寸的原因，在d)點期間滿足放電結(jié)束條件，則應增加c)點的目標SOC，以便完成d)GB/TXXXXX—XXXX評估標準：試驗過程中不允許因熱報警而中斷放電。6.3.6升壓充電率試驗測試開始時蓄電池的狀況如下：電池應處于0%SOC；外部環(huán)境溫度25℃+/-10℃。試驗程序：a）電池應以等于制造商聲明的升壓充電率的恒定充電率進行充電，從0%SOC到BMS將切換至充電過程的第二步那點。應記錄該過渡點的SOC。b）然后完成充電過程。評估標準：在a）點記錄的過渡點的SOC不得低于制造商為升壓充電聲明的最大允許SOC，且不得因充電過程相關(guān)警報而中斷升壓充電。6.4常規(guī)試驗6.4.1容量/能量含量綜合試驗測試開始時電池的狀況如下：電池應處于完全充電狀態(tài)。注：當充電過程在達到上限截止電壓而非100%SOC終止時，電放電充電程序：1）放電方法1：電池應以5.1.2.2標稱放電率規(guī)定的電流Idn完全放電，直到達到制造商規(guī)定的截止電壓。應在放電過程中監(jiān)測放電電流，并計算累積的安培小時數(shù)。在此放電期間測量的累計安培小時數(shù)是測試電池實際可用容量的測量值。在本試驗過程中，可以根據(jù)以下方程式，通過放電電壓產(chǎn)生的放電電流的積隨放電時間的積分，共同生成能量含量的測量值：其中，GB/TXXXXX—XXXXWtest=能量含量值Ud(t)=試驗期間電池放電電壓Idn=電池標稱放電率t0=放電起始點時間t1=放電終止點時間2）放電方法2：或者，也可以按照以下方程式，以恒定功率進行方法1的相同放電，其值等于通過乘以標稱電壓和標稱放電率得到的值：pest=unxIn其中，Ptest=恒功率放電值Un=電池標稱電壓Idn=電池標稱放電率放電功率應保持在設(shè)定值的±1%范圍內(nèi)，并測量放電時間。然后，通過整合時間內(nèi)的電流來計算容量。在這種情況下，以瓦特小時為單位的電池能量是測量的放電時間乘以放電功率的結(jié)果。充放電程序示例如圖2所示。測得的容量和能量不得低于制造廠規(guī)定的額定容量和能量，額定能量6.5特殊試驗6.5.1凍融循環(huán)試驗試驗前，應按照制造商聲明的充電程序，將電池充電為了評估制造商聲明的電池凍融循環(huán)的續(xù)航能力，應按照以GB/TXXXXX—XXXX7標記7.1通則7.2數(shù)據(jù)標記j）標稱放電率（Idn）p）耐久性等級（LTE）背景色應為黃色RAL1018或1021或1023。其他方面，如尺寸，GB/TXXXXX—XXXX圖3–鈉基電池的標記關(guān)鍵詞，（0）：Na-Ni或Na-S（1）：制造商名稱、標志和位置（2）：類型（3）：序列號（4）：年份（5）：標稱電壓（6）：額定能量（7）：重量（8）：額定溫度范圍（9）：標稱放電率（10）：最大放電率（11）：標稱充電率（12）：輔助能量消耗（13）：效率（14）：耐久性等級：3或5類（15）：凍融循環(huán)額定數(shù)量（16）：最大瞬態(tài)放電電流（17）：瞬態(tài)放電時間8運輸、安裝和維護規(guī)則8.1運輸IEC62984-2：2020第8.1條適用，并有以下附加文本：應盡可能遵循說明書中制造商提供的運輸建議。GB/TXXXXX—XXXX鈉基高溫電池應在非工作溫度下運輸和移動。這是因為在這種情況下，電池內(nèi)的所有活性材料都處于固態(tài)，因此電池更耐振動、顛簸和粗暴搬運。但是，制造商可允許電池在特定情況和特定條件下以活性狀態(tài)移動。8.2安裝IEC62984-2：2020第8.2條適用，并有以下附加文本：應遵循說明書中制造商提供的安裝說明。8.3維護IEC62984-2：2020第8.3條適用。9文檔9.1操作手冊IEC62984-1第9.1條適用。9.2試驗報告應向客戶提供例行試驗報告的副本。見附件A1GB/TXXXXX—XXXX附件A型式試驗結(jié)果報告標準模板及DUT-報告說明2GB/TXXXXX—XXXX1通過/失敗:3GB/TXXXXX—XXXXA.2例2產(chǎn)品名稱:模型:試驗時間:試驗地點:#總試驗結(jié)果:4GB/TXXXXX—XXXX報告序號:試驗類別:樣品:試驗標號:應用標準:章節(jié):試驗前的試驗條件:5GB/TXXXXX—XXXX試驗結(jié)果:不得低于制造商聲明的額定1GB/TXXXXX—XXXX附件B技術(shù)描述B.1鈉硫電池B.1.1鈉硫電池的原理和特點鈉硫電池的原理是1967年由福特汽車公司發(fā)現(xiàn)的。圖B.1為鈉硫電池的放電和充電反應。鈉硫電池由只導電鈉離子的固體電解質(zhì)組成，作為隔膜，鈉為負活性物質(zhì)，硫為正活性物質(zhì)。在放電時，鈉離子通過固體電解質(zhì)從負極移動到正極，并產(chǎn)生多硫化鈉。充電時，鈉離子回到負極。這些化學反應在正極和負極之間產(chǎn)生大約2,08V/cell的電動勢。鈉硫電池的工作溫度應保持在300℃以上，因為多硫化鈉的熔點為285℃。圖B.1鈉硫電池的原理dischargingB.1.2鈉硫電池的結(jié)構(gòu)B.1.2.1電芯圖B.2顯示了鈉硫電池的結(jié)構(gòu)。該電池呈圓柱形，由鈉在中心，硫在外部以及鈉和硫之間的固體電解質(zhì)組成。硫滲入碳氈以保持電子的導電性。2GB/TXXXXX—XXXX氧化鋁管圖B.2電芯結(jié)構(gòu)B.1.2.2電池模塊一個模組包含許多電池在一個溫度可控的真空隔熱容器內(nèi)。如前所述，電池應保持在300℃以上。模塊的基本結(jié)構(gòu)如圖B.3所示。外層雙層真空保溫容器，最大限度減少加熱功率，提高系統(tǒng)效率。熔斷器位于每個串聯(lián)電池連接處，以防止過流。干砂填充單元之間和上面的模塊。它有幾個目的:它增加了系統(tǒng)的熱質(zhì)量，在緊急情況下，它將吸收任何泄漏的材料。圖B.3電池?？旖Y(jié)構(gòu)B.1.2.3電池模塊采用串聯(lián)和并聯(lián)的方式，以適應儲能變流器(PCS)的電壓和電流。模塊設(shè)置在機箱或集裝箱內(nèi)，安裝有電池管理系統(tǒng)(BMS)。BMS測量模塊的電壓、電