[发明专利]一种低压氢镍电池储能系统及制备方法

说明书

本发明公开了一种低压氢镍电池储能系统及制备方法，包括N个低压氢镍电池以串联或并联方式形成的低压氢镍电池模组，N≥2；M个低压氢镍电池模组相互连接构成低压氢镍电池储能系统，M≥2；低压氢镍电池模组通过电池模组气管连接到低压固态储氢罐，低压固态储氢罐与氢镍电池之间管道上安装控制阀门；本发明低压固态储氢罐中的储氢材料与电池分离，可有效解决氢镍电池自放大的问题、可消除电解液对储氢材料的腐蚀，可大幅度延长电池的循环寿命和使用年限；透气膜为防水防氧透氢材料制备，避免电解液接触到贮氢材料粉，增长使用寿命。

技术领域

本发明涉及储能电池技术领域，具体涉及一种低压氢镍电池储能系统及制备方法。

背景技术

目前，世界能源需求日益增加的同时，对环保的要求也同样重视。因此，原有的类似石油等能源比重都尽量减少或避免，开发低碳清洁能源成为各国争取的对象。从目前来看，光伏、风电、水电比较成熟，应用也逐渐增多。但是他们都有受条件限制导致发出的电量不均衡的影响。例如光伏就受到日照等天气的影响。风电同样受到风力、风向、间歇不稳定、季节变化等影响。水电也受到如季节等影响。因此这些发电站增加一些调节或稳定输出电量的设备或装置非常重要。

从目前技术发展水平和手段来看，增加一些配套的储能电源比较合理。但现有的化学电源，比较普遍的和经济的有锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池、液流电池、燃料电池等。但是，锂离子电池难以满足大规模储能对安全性的要求，且寿命一般，不耐过充过放。铅酸电池含铅不环保，且使用寿命有限。钠硫电池通常在350℃左右高温工作，金属钠也难以保障安全。液流电池主要是钒液流电池，低的比能量、钒电解质及隔膜等导致一次投入成本高，长期运行还存在正负电解液相互干扰等问题。电解水制氢再利用燃料电池发电也是一种储能方案，其最大的问题是电能效率仅约30％左右，大量的能源被浪费了。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题提供一种超长寿命、价格适中、能耐过充过放，安全性高、低碳环保的低压氢镍电池储能系统及制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种低压氢镍电池储能系统，包括N个低压氢镍电池以串联或并联方式形成的低压氢镍电池模组，N≥2；M个低压氢镍电池模组相互连接构成低压氢镍电池储能系统，M≥2；低压氢镍电池模组通过电池模组气管连接到低压固态储氢罐。

进一步的，所述低压氢镍电池模组气管包括用于密封电池气管接口的透气膜；透气膜为防水防氧透氢膜；透气膜连接到第一接口一端，第一接口另一端连接第一总管；第一总管上设置有用于连接低压固态储氢罐的第二接口。

进一步的，所述低压固态储氢罐包括罐内充填用于吸放氢的储氢材料和低压固态储氢罐上用于控制电池自放电的阀门。

进一步的，所述阀门设置到一端连接低压固态储氢罐的第三接口上；第三接口另一端连接到第二总管；第二接口均连接到第二总管。

进一步的，所述低压氢镍电池包括多个电池元件，电池元件包括至少一个负极片、至少一个正极片和至少一个隔膜；还包括用于设置电池元件的壳体，壳体上设置有电池气管接口和正负极柱；N个低压氢镍电池通过紧固件固定在一起，N个低压氢镍电池的正负极柱通过连接片连接。

进一步的，所述电池元件以卷绕或叠片形式构成。

一种低压氢镍电池储能系统的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将N个低压氢镍电池串联或并联，得到低压氢镍电池模组；

步骤2：将M个低压氢镍电池模组的正负极通过导线连接，M个低压氢镍电池模组的气管连接并汇流，连接到低压固态储氢罐即可得到所需低压氢镍电池储能系统。

进一步的，所述低压氢镍电池中的正极片制备过程如下：

将氢氧化亚镍调浆后涂敷于泡沫镍或镀镍钢带上，压片裁切成正极片；