儲能系統常用電池優缺點分析
1、鋰離子電池
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池,由于鋰金屬的化學特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。隨著科學技術的發展,現在鋰電池已經成為了主流。
其主要優點有:使用壽命長、儲存能量密度高、重量輕、適應力強;
缺點就是安全性差、易爆炸、成本高、使用條件受限制。
2、三元鋰電池
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰電池,三元復合正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據實際需要調整,三元材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高,但是電壓太低,用在手機上(手機截止電壓一般在3.0V左右)會有明顯的容量不足的感覺。
其主要優點有:能量密度高,同等容量的體積小。
缺點就是:熱穩定性較差,內部短路容易產生明火,容量衰減快,壽命短。
3、鉛酸電池
是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;充電狀態下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。
其優點主要有:安全密封、泄氣系統、維護簡單、使用壽命長、質量穩定、可靠性高;
缺點就是:鉛的污染較大,能量密度低(也就是過于笨重)。
4、磷酸鐵鋰
磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數鋰離子電池使用的正極材料。
其主要優點有:充放電性能優秀,無記憶效應,壽命長,耐高溫性能好、安全性能好、環保;
缺點就是:能量密度較低、同等容量的體積偏大、低溫性能稍減、制造成本較高。
就目前的安防行業中,考慮到安全性和容量穩定性因素,磷酸鐵鋰電池才是目前的主流選擇。
5、鈉硫電池
鈉硫電池,是一種以金屬鈉為負極、硫為正極、陶瓷管為電解質隔膜的二次電池。在一定的工作度下,鈉離子透過電解質隔膜與硫之間發生的可逆反應,形成能量的釋放和儲存。
其主要優點有:比能量高達760Wh/kg、沒有自放電現象、放電效率幾乎可達100%、壽命可以達到10~15年;
缺點就是高溫350oC熔解硫和鈉。
6、液流電池
液流儲能電池是一類適合于固定式大規模儲能(蓄電)的裝置,相比于目前常用的鉛酸蓄電池、鎳鎘電池等二次蓄電池,具有功率和儲能容量可獨立設計(儲能介質存儲在電池外部)、效率高、壽命長、可深度放電、環境友好等優點,是規模儲能技術的首選技術之一。
其主要優點有:布局靈活、循環壽命長、反應快次、不會產生有害的發射;
缺點就是能量密度相差很大。
7、錳酸鋰電池
錳酸鋰電池是指正極使用錳酸鋰材料的電池,錳酸鋰電池其標稱電壓在2.5~4.2v,錳酸鋰電池以成本低,安全性好而被廣泛使用。
其主要優點有:能量密度大、成本低、安全性高、低溫性能穩定。
缺點就是高溫性能差、壽命相對較短。
8、鈷酸鋰電池
鈷酸鋰電池結構穩定、容量比高、綜合性能突出、但是其安全性差、成本非常高,主要用于中小型號電芯,廣泛應用于筆記本電腦、手機、MP3/4等小型電子設備中,標稱電壓3.7V。
其主要優點有:振實密度大、穩定性好、結構穩定、產品一致性好。
缺點就是安全性差、成本非常高、循環壽命一般,材料穩定性不太好。
9、鎳系電池
鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池正極活性物質為Ni(OH)2(稱NiO電極),負極活性物質為金屬氫化物,也稱儲氫合金(電極稱儲氫電極),電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。
其主要優點有:能量密度高、充放電速度快、重量輕、壽命長、無環境污染;
缺點就是輕微記憶效應、管理問題較多、易形成單體電池隔板熔化。