储能系统中有哪几种电池?

2020-10-27 17:17 ryder

储能系统应用广泛,根据使用环境和条件不同又可分为蓄水储能、空气储能、化学储能;所使用的电池也有多种区分,根据电池的种类可以分为铅酸电池、镍系电池、锂系电池、液流电池、钠硫电池。

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铅酸电池

是一种电极重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,正极重要成分为二氧化铅,负极重要成分为铅;充电状态下,正负极的重要成分均为硫酸铅。

其优点重要有: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)。


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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。

其重要优点有: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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锂系电池

锂离子电池,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,现在锂离子电池已经成为了主流。

其重要优点有: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。


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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。

其重要优点有:布局灵活、循环寿命长、反应快次、不会出现有害的发射;缺点就是能量密度相差很大。


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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。

其重要优点有: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。


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三元锂离子电池

三元聚合物锂离子电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂离子电池,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要调整,三元材料做正极的电池相关于钴酸锂离子电池安全性高,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。

其重要优点有:循环性能好;缺点就是使用有所限制


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磷酸铁锂

磷酸铁锂离子电池,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重要有钴酸锂、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。

其重要优点有:安全性能的改善、寿命的改善、高温性能好、大容量、无记忆效应、重量轻、环保;缺点就是会引起微短路、能量密度较低、制造成本较高、产品一致性差、知识产权问题。


 


 

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