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详解储能系统常见锂电池介绍及优缺点

来源:宝鄂实业    2019-08-18 21:37    点击量:
电池是指将化学能、内能、光能、原子能等形式的能源直接转化为电能的装置。根据电池存储电能特性分为一次电池(原电池)和二次电池(蓄电池)。另有燃料电池、超级电容电池、光伏电池等。
 
二、电池主要参数
 
额定容量:电池在环境23±2℃条件下,以5h率放电至终止电压时提供的电量,用于C5表示,单位Ah。
 
充放电倍率:充放电流与额定容量之比,以C表示。
 
电池内阻:电池在工作时,电流渡过电池内部时所受到的阻力。内阻过大,导致电池放电工作电压降低。
 
自放电率:电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。
 
循环寿命:在一定的放电模式下,电池容量降至规定值之前,电池所受到的循环次数。电池经历一次全充放电,称为一个循环。
 
三、锂离子电池
 
锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2 或LiXMnO2 ;负极采用锂-碳层间化合物LiXC6;电解质为溶解有锂盐LiPF6 、 LiAsF6等有机溶液。
 
 
在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,被形象的称为“摇椅电池”。充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态。放电时则相反。
 
锂离子电池组成
 
 
四、常见电池优缺点汇总
 
1、三元锂电池
 
优点:能量密度高、低温性能好、体积更小、耐低温。
 
缺点:安全性差、热稳定性差、大功率放电差、循环寿命短。
 
2、钴酸锂电池
 
优点:振实密度大、稳定性好、结构稳定、产品一致性好。
 
缺点:安全性差、成本非常高、循环寿命一般,材料稳定性不太好
 
3、锰酸锂电池
 
优点:能量密度大、成本低、安全性高、低温性能稳定。
 
缺点:高温性能差、寿命相对较短。
 
4、磷酸铁锂电池
 
优点:
 
(1)高效率输出:标准放电为2~5C、连续高电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C;
 
(2)高温时性能良好:外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可达160℃,电池的结构安全、完好;
 
(3)电池受到损伤,电池不燃烧、不爆炸,安全性较好;
 
(4)极好的循环寿命,经500次循环,其放电容量仍大于95%;
 
(5)过放电到零伏也无损坏;
 
(6)可快速充电;
 
(7)对环境无污染。
 
(8)无记忆效应,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。
 
(9)体积小、重量轻,同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的1/3,重量是铅酸电池的1/3。
 
缺点:
 
(1)振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低,体积大;
 
(2)材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差;
 
(3)产品一致性差能量密度低、低功率放电性差;
 
(4)低温性能较差