常見的儲(chǔ)能系統锂電池介紹及優缺點(diǎn)對比:
一、電池分類
電池是一種把化學能、内能、光能、原子能等形式的能量直接轉換成電能的設備(bèi)。按其儲(chǔ)存電能的性質分爲一次(原)電池和二次(蓄)電池。另外還有燃料電池,超級電容電池,光伏電池等等。
二、電池的主要參數
容量:電(diàn)池在23±2℃的環境中,以5h的速率放電(diàn)到結束電(diàn)壓時所提供的電(diàn)量,用C5表示,單(dān)位 Ah。
充放倍電(diàn)倍率:充放流量與額(é)定容量的比率,用C表示。
電池内阻:當(dāng)電池組運行時,電流通過電池組内部時産(chǎn)生的阻力。太大的内阻會導緻電池放電工作電壓降低。
自放電(diàn)率:電(diàn)池在開路狀态下,電(diàn)池所儲(chǔ)存的電(diàn)量在一定條件下的保持能力
周期壽命:在某一放電(diàn)模式下,電(diàn)池容量下降到規定值之前電(diàn)池所受循環的次數。電(diàn)池組經曆一個完全的充放電(diàn),稱(chēng)爲循環。
三、锂離子電池
锂離子電(diàn)池指的是一種含有锂嵌入正極和負(fù)極化合物的二次電(diàn)池。正極組分LiXCoO2、LiXNiO2或LiXMnO2;負(fù)極組分LiXC6;電(diàn)解質爲溶解有機溶液的锂鹽,如LiPF6、LiAsF6。
充、放電過程中, Li+在兩電極間來回嵌入或脫嵌,被稱(chēng)爲“搖椅電池”。充電時, Li+從正極脫嵌,經過負極通過電解液嵌入,負極處於(yú)富锂狀态。在排放時情況相反。
四、常見锂電(diàn)池的優缺點(diǎn):
1.三元锂電(diàn)池
優勢(shì):能量密度高,低溫性能好,體積(jī)小,耐低溫。
不足之處(chù):安全性差,熱穩定性差,放電(diàn)量大,循環壽命短。
2.钴酸锂電(diàn)池
優勢:高振實密度,良好的穩定性,穩定的結構(gòu),良好的産(chǎn)品一緻性。
缺陷:安全性差,成本極(jí)高,一般使用壽(shòu)命周期,材料穩定性差
3.錳(měng)酸锂電(diàn)池
優勢(shì):能量密度高,成本低,安全性高,低溫(wēn)性能穩定。
不足之處(chù):耐高溫性能差,壽(shòu)命短。
4.磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池
優(yōu)勢(shì):
(1)高效率輸出:2~5C的标準放電,10C的連續高電流放電,10S的瞬時脈沖(chōng)放電可達(dá)20 C;
(2)高溫條件下性能良好:當(dāng)外部溫度爲65℃時,電池内部溫度高達(dá)95℃,電池放電結束時可達(dá)到160℃,電池結構安全完整;
(3)電(diàn)池受損,不能燃燒或爆裂,且安全性較(jiào)好;
(4)良好的循環(huán)壽命,經500次循環(huán),放電(diàn)能力仍在95%以上;
(5)過(guò)放電(diàn)至零伏特時無損害;
(6)快速充電(diàn);
(7)無(wú)環(huán)境污染。
(8)無記憶效應,不論電池處(chù)於(yú)何種狀态,都可以随時随地充電,而不需要先放電後充電。
(9)體積(jī)小,重量輕,同等容量的磷酸鐵锂電(diàn)池體積(jī)爲鉛酸電(diàn)池體積(jī)的1/3,重量爲鉛酸電(diàn)池體積(jī)的1/3。
不足之處:
(1)锂離子電(diàn)池的振實密度與緻密密度極低,導(dǎo)緻電(diàn)池能量密度低、體積大;
(2)材料制作成本與電(diàn)池制造成本較(jiào)高,電(diàn)池成品率低,一緻性差;
(3)能量密度低、功率放電(diàn)性差的産(chǎn)品一緻性差;
(4)較(jiào)差的低溫(wēn)性能