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储能系统电池种类和常用电池优缺点分析
发布时间:2021-09-19 14:59     来自:网上资料     浏览次数:59 次
摘要:在太阳能供电系统和风光互补供电系统中,储能部分是很重要的存在。储能部分的蓄电池性能,影响着供电系统储能的容量、安全性和持久性。众所周知,储能可以分为机械储能和化学储能。电化学储能是指各种二次电池储能。是利用化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化。主要包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池等。下面就来了解下储能系统常用电池优缺点。

储能系统常用电池优缺点分析

1、锂离子电池

“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。
其主要优点有:使用寿命长、储存能量密度高、重量轻、适应力强;
缺点就是安全性差、易爆炸、成本高、使用条件受限制。

2、三元锂电池

三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是电压太低,用在手机上(手机截止电压一般在3.0V左右)会有明显的容量不足的感觉。
其主要优点有:能量密度高,同等容量的体积小。
缺点就是: 热稳定性较差,内部短路容易产生明火,容量衰减快,寿命短。

3、铅酸电池

是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。
其优点主要有:安全密封、泄气系统、维护简单、使用寿命长、质量稳定、可靠性高;
缺点就是: 铅的污染较大,能量密度低(也就是过于笨重)。

4、磷酸铁锂

磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。
其主要优点有:充放电性能优秀,无记忆效应,寿命长,耐高温性能好、安全性能好、环保;
缺点就是: 能量密度较低、同等容量的体积偏大、低温性能稍减、制造成本较高。
就目前的安防行业中,考虑到安全性和容量稳定性因素,磷酸铁锂电池才是目前的主流选择。

5、钠硫电池

钠硫电池,是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。在一定的工作度下,钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应,形成能量的释放和储存。
其主要优点有:比能量高达760Wh/kg、没有自放电现象、放电效率几乎可达100%、寿命可以达到10~15年;
缺点就是高温350oC熔解硫和钠。

6、液流电池

液流储能电池是一类适合于固定式大规模储能(蓄电)的装置,相比于目前常用的铅酸蓄电池、镍镉电池等二次蓄电池,具有功率和储能容量可独立设计(储能介质存储在电池外部)、效率高、寿命长、可深度放电、环境友好等优点,是规模储能技术的首选技术之一。
其主要优点有:布局灵活、循环寿命长、反应快次、不会产生有害的发射;
缺点就是能量密度相差很大。

7、锰酸锂电池

锰酸锂电池是指正极使用锰酸锂材料的电池,锰酸锂电池其标称电压在2.5~4.2v ,锰酸锂电池以成本低,安全性好而被广泛使用。
其主要优点有:能量密度大、成本低、安全性高、低温性能稳定。
缺点就是高温性能差、寿命相对较短。

8、钴酸锂电池

钴酸锂电池结构稳定、容量比高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高,主要用于中小型号电芯,广泛应用于笔记本电脑、手机、MP3/4等小型电子设备中,标称电压3.7V。
其主要优点有:振实密度大、稳定性好、结构稳定、产品一致性好。
缺点就是安全性差、成本非常高、循环寿命一般,材料稳定性不太好。

9、镍系电池

镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池正极活性物质为Ni(OH)2(称NiO电极),负极活性物质为金属氢化物,也称储氢合金(电极称储氢电极),电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。
其主要优点有:能量密度高、充放电速度快、重量轻、寿命长、无环境污染;
缺点就是轻微记忆效应、管理问题较多、易形成单体电池隔板熔化。

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