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史上最全储能电池参数详解,电池的分类及特性

来源:宝鄂实业    2019-03-07 09:28    点击量:
1
 
铅酸(碳)电池
 
铅酸电池可用于电力系统备用电源、太阳能风能发电储能系统、军事和航海设备备用电源、UPS备用电源,应急照明等。
 
铅炭电池是一种电容型铅酸电池,是从传统的铅酸电池演进出来的技术,它是在铅酸电池的负极中加入了活性碳,能够显著提高铅酸电池的寿命。
 
 
目前铅酸电池由于其初期成本低,在充放电频次要求较低的项目得到广泛应用,例如通讯基站的备份电源等。同时由于铅蓄电池能力密度较低,续航时间短,自放电率高,循环寿命低等劣势,导致铅蓄电池在能源领域储能应用及电动汽车领域中占比逐渐降低。
 
2
 
锂电池
 
锂电池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,能量高、使用寿命长、重量轻等多种优点,广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统。
 
磷酸铁锂(LFP)电池
三元锂电池(NCM/NCA)电池
钴酸锂(LCO)电池
其他锂电池,例如锰酸锂,钛酸锂电池等
 
 
磷酸铁钾
 
钴酸锂
 
三元
 
此外,除了电芯材料不同会导致性能差异以外,电芯工艺类型也会有体现出明显不同:
 
 
二、电池主要性能参数
 
 
48V储能锂电池参数(派能US2000)
 
1
 
Ah(安时数)
 
反映电池容量大小的指标,如48V 100Ah表示电池的容量为4.8度电。
 
【小固解读】
 
标称电压和标称安时数,是电池最基本也是最核心的概念。
 
电量Wh=功率W*小时h=电压V*安时数Ah
 
2
 
C (电池放电C倍率)
 
反映电池充放电能力倍率;充放电倍率=充放电电流/额定容量。
 
 
 
表示放电快慢的一种量度。一般可以通过不同的放电电流来检测电池的容量。
 
例如电池容量为100A·h的电池用15A放电时,其放电倍率即为0.15C。
 
3
 
DOD (Depth of Discharge)放电深度
 
指在电池使用过程中,电池放出的容量与电池额定容量的百分比。
 
 
同一电池,设置的DOD深度和电池循环寿命成反比。当提升某一方面的性能,就会牺牲其他方面的性能。
 
如:DOD 80% 的情况下,锂电池循环寿命可达 6,000 ~ 12,000 次。
 
 
DOD与电池循环次数的关系
 
4
 
SOC(State of charge) 荷电状态
 
表示电池剩余电量占电池额定容量的百分比。
 
 
5
 
SOH(State of Health)
 
 
 
简单来说,就是电池使用一段时间后性能参数与标称参数的比值,新出厂电池为100%,完全报废为0%,而根据IEEE标准,电池使用一段时间后,电池充满电时的容量低于额定容量的80%,电池就应该被更换。
 
6
 
三段式
 
三段式一般指一种分三个阶段进行充电的装置,三段式充电是一个自动充电的过程,恒流、恒压和浮充是三段式充电的三个必须阶段。
 
铅酸电池的充放电策略为三段式:
 
 
7
 
BMS(Battery Management System)
 
电池管理系统:
 
针对电池的状态监测、电池的均衡管理、电池的安全、数据的通信。
 
8
 
BMU(Battery Management Unit)
 
电池模组能量管理系统多台电池管理系统。
 
 
BYD B-BOX
 
9
 
EMS( Energy Management System)
 
能量管理系统
 
EMS主要用于微电网内部能量控制,维持微电网功率平衡以正常运行;满足中小型商用级储能系统的现场能量调度需求;满足大型储能系统会涉及到电网侧的调度。
 
 
从级别上来看,BMS是作用于底层电池侧管理,而EMS是作用于微网系统的整体调度。
 
三、电池+户用光伏储能的应用
 
分为新装光伏系统和储能改造系统(AC耦合)两大类。
 
 
新装系统
 
 
改造系统
 
下期文章将会针对这两类项目中,电池容量如何选配等问题进行详细介绍,敬请关注。
 
四、电池的其他概念
 
1
 
动力电池与后备电池
 
动力电池适合长时间放电,应用于电动车电池、光伏储能电池等,但因极板少,化学接触面少,只能在0.1~2C速率下的放电。
 
后备电池用于停电后的后备供电使用,由于使用情况少,后备电池寿命可达8~10年,UPS就是典型。
 
2
 
锂电池梯次利用
 
随着汽车电动化的崛起,锂电池使用量大大增加,电动车上退役下来的电池有着70~80%的电量,退役之后的磷酸铁锂动力电池可以作为储能电池使用3~5年。
 
直接报废并拆解回收的话,1吨磷酸铁锂的回收经济收益在1万元左右。
 
如果用作梯次利用,比如用于储能电站、通讯基站等,则收益可达3万~4万元。
 
极具商业化前景!(当然,电池厂家们对此已经足够重视,衍生出回收、租赁等多种合作模式。保险公司也加入进来,共同保证电池产品的高效利用。)
 
总结
 
随着电池成本的降低、电池能量密度、安全性和寿命的提升,储能将迎来更大规模的应用。
 
从全球市场来看,中国、美国、印度、日本、德国、法国、澳大利亚、韩国和英国将成为主要的储能市场。此外,在东南亚、非洲的发展中国家我们也看到电池储能的快速增长……