鋰電池批發商介紹大多數現有的燃料動力電池(FC)是不能充電的1次電池。然而,它可以從外部填充燃料氫氣,因此又不能說是一次性的。
實際上從原理上來看的話,燃料動力電池是可能實現2次電池化的,特別是發電或者說放電時使用的固體高分子型燃料動力電池(PEFC),與水電解即充電時使用的PEM型水電解裝置在電極以及電池結構上幾乎是相同的,化學反應也剛好相反。不同的是催化劑材料的相對較佳選擇及其用量。
研究人員對發電機情有獨鐘:假如將燃料動力電池實現2次電池化,那名稱應稱為氫-空氣二次電池。是與鋅(Zn)-空氣電池或鋰(Li)-空氣電池等具有類似反應體系的一種電池,雖然技術上可能不容易實現,但在研發2次電池的眾多研發團隊或人員中,進行以燃料動力電池的2次電池化為研究目標的研究人員少的不可思議。
其中一個原因是許多開發FC燃料動力電池的研究人員認為FC就像是發電機相同的存在而并不是像其他電池相同的電化學電池。假如是發電機的話,燃料從外部放入,與通過外部電源再充電并重復使用完全不是一回事。一些FC研究人員認為,他們不能理解將這樣的FC電池二次電池化的優點何在。
因為通過充電進行水分解,由氫和氧放電(發電)所出現的水可逆地返回成氫和氧。
(a)當光伏發電過剩時,將電力轉換為氫氣
(b)太陽能發電和儲氫合金設備((a)除外)
鋰電池生產廠家表示當太陽能發電關于電力系統出現過剩時,從電網互連切換到水電解出現氫氣并將其存儲在罐中。另一方面,當電力系統的電力趨于不足時,儲存的氫氣用于燃料動力電池中以發電并連接到系統。此外還單獨進行了儲氫合金的研究(b)。使用時的問題之一是切換水電解和燃料動力電池模式要花費大約10~30分鐘,時間較長。
而之所以開發這一系統的原因是因為通過在一個電池中切換發電和水電解,與同時設置FC電池和水電解裝置相比,既節省了空間又降低了設備成本。具體地,當日照條件良好并且光伏發電系統出現的電力對電力系統過剩時,可逆電池通過使用電力用作水電解裝置。出現的氫存儲在儲氫合金罐等中。據說2019年一月底,在東京開始用于充填FCV汽車的氫氣就是這樣生產的。
另一方面,當電力系統的電力趨于不足時,可逆電池又可用作FC并且使用所存儲的氫出現電力。以這種方式進行功能切換看起來是非常合理的。除了電池,像冷氣和暖氣通過1臺空調,在不同時段進行切換運作是相同的原理。
相反,即使這些設備被分成兩個設備,同時使用這些功能的場景也是很難想象的,因為一邊使用電力一邊用于發電,損失會很大。換句話說,可逆電池就像是頻率濾波器相同可用于平衡電力系統的輸出波動。