同樣是儲(chǔ)能電池，為何選擇太陽(yáng)能鋰電池比鉛酸蓄電池要多？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-18 12:54
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同樣是儲(chǔ)能電池，為何選擇太陽(yáng)能鋰電池的比鉛酸蓄電池多? 太陽(yáng)能路燈目前發(fā)展得比較迅速，鋰電池是一種具有可控性、無(wú)污染性的儲(chǔ)能型電池，新型鋰電池太陽(yáng)能路燈能很好的與體系完美匹配。隨著鋰電池技術(shù)越來(lái)越成熟，容量越來(lái)越大，壽數(shù)越來(lái)越長(zhǎng)，運(yùn)用范圍越來(lái)越廣?，F(xiàn)在鋰電池的運(yùn)用已經(jīng)開展到了太陽(yáng)能路燈職業(yè)，代替了鉛酸和膠體蓄電池。為什么這么多人選擇太陽(yáng)能鋰電池?在這里存能電氣小編發(fā)表一點(diǎn)自己對(duì)兩種電池的理解，大家可以參考一下。
一、鋰電池：
在各個(gè)性能方面比鉛酸電池更優(yōu)秀是毫無(wú)疑問的，目前常見的就是磷酸鐵鋰電池，該電池不像鉛酸電池有記憶效應(yīng)，在經(jīng)過1600多次充電后，該電池的存儲(chǔ)能力依然能達(dá)到85%，與鉛酸電池相比，鋰電池具有輕便、容量大、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。
二、鉛酸電池：
電極主要由鉛及氧化物制成，電解液是硫酸溶液。鉛酸電池荷電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛;放電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。鉛酸電池因?yàn)橛杏洃浶?yīng)，在重疊500多次的時(shí)候，該電池的存儲(chǔ)能力就會(huì)大大下降。
所以許多客戶也十分認(rèn)可保定鋰電池太陽(yáng)能路燈。這就是太陽(yáng)能鋰電池路燈越來(lái)越受歡迎的原因。
三、為何選擇太陽(yáng)能鋰電池的比鉛酸蓄電池多?
△鋰電池體積小重量輕，裝置省時(shí)省力
現(xiàn)在全球太陽(yáng)能路燈的首選一般是一體式路燈，如果用鉛酸電池組，需要埋在燈桿周圍的地下，置放在地埋箱里邊，而如果用到鋰電池，憑借其較輕的分量，就可外掛到電池板反面，省時(shí)省力。
△鋰電池比鉛酸蓄電池污染小，綠色環(huán)保
我們都知道鉛酸蓄電池的使用壽命比較短，它雖然便宜，但是一年可能要換一次，這樣會(huì)大大增加對(duì)環(huán)境的污染。而且鉛酸蓄電池本身就比鋰電池污染重一些，如果一直更換的話，會(huì)一直給環(huán)境造成傷害。鋰電池沒有污染，而鉛酸電池有重金屬鉛的污染。
△鋰電池更智能
現(xiàn)在的鋰電池已經(jīng)越來(lái)越智能，功能也是越來(lái)越完善了?，F(xiàn)在的鋰電池可以根據(jù)用戶對(duì)電池的需求、使用時(shí)長(zhǎng)等進(jìn)行調(diào)節(jié)。很多的鋰電池都可以安裝一個(gè)BMS管理系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)在手機(jī)上查看電池的狀態(tài)，還能夠自主檢測(cè)電池的電流電壓，如有出現(xiàn)異常情況，BMS系統(tǒng)都能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)。
△鋰電池使用壽命更長(zhǎng)
鉛酸蓄電池的年損耗比較高，往往一兩年就需要換一次。而鋰電池的使用壽命有3——5年，一般來(lái)說(shuō)是能夠都質(zhì)保三年。鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右。而磷酸鐵鋰電池，3C循環(huán)壽命達(dá)到800次以上。
△鋰電池安全性更高，無(wú)記憶效應(yīng)
鉛酸蓄電池容易進(jìn)水，鋰電池不易進(jìn)水。而且鉛酸電池是帶有記憶性的，就是還未完全放電的時(shí)候充電會(huì)產(chǎn)生記憶效應(yīng)，會(huì)影響電池的使用壽命。而鋰電池是不帶記憶性的，可以隨時(shí)充電。這樣使用起來(lái)更加安全，更加讓人放心。磷酸鐵鋰已經(jīng)過嚴(yán)格的安全測(cè)試，即使在劇烈的碰撞中也不會(huì)產(chǎn)生爆炸。
△鋰電池能量密度高
鋰電池具有高貯存能量密度,現(xiàn)在已達(dá)到460-600Wh/kg,是鉛酸電池的約6-7倍。這將更好的為太陽(yáng)能路燈儲(chǔ)能。
△鋰電池太陽(yáng)能路燈十分耐高溫
太陽(yáng)能路燈每天都裸露在外面暴曬，所以對(duì)溫度環(huán)境有著更高的要求。磷酸鐵鋰電池?zé)岱逯悼?50~500℃，能夠在-20℃--60℃的環(huán)境下運(yùn)用。
△價(jià)格、質(zhì)保期方面
目前市場(chǎng)上主流電池是48伏，如果更換的話，鉛酸電池450元左右，質(zhì)保期為1年;鋰電池價(jià)格相對(duì)較貴，需要1000元左右，但是質(zhì)保期為兩年。
存能電氣磷酸鐵鋰電池包
以上就是關(guān)于太陽(yáng)能路燈鋰電池對(duì)比鉛酸蓄電池的優(yōu)點(diǎn)就介紹到這，鋰電池是一種具有可控性、無(wú)污染性的儲(chǔ)能型電池，比鉛酸蓄電池更安穩(wěn)，更安全。鋰電池太陽(yáng)能路燈更加受客戶的喜愛，也十分認(rèn)可保定鋰電池太陽(yáng)能路燈。鋰電池太陽(yáng)能路燈已成為一種發(fā)展趨勢(shì)，以后選擇鋰電池作為儲(chǔ)能裝置的太陽(yáng)能路燈將會(huì)越來(lái)越多。
鋰電池本身的工作特性對(duì)溫度非常敏感，想要獲得良好的性能發(fā)揮，維持較長(zhǎng)的使用壽命，防止熱失控事故的發(fā)生，將溫度保持在鋰電池的理想工作范圍內(nèi)非常必要。
電池包老化的主要原因是，電池原始特性差異的繼續(xù)分化。因此，保持電芯工作溫度的一致性，是對(duì)熱管理系統(tǒng)的另外一個(gè)要求。
對(duì)電芯熱特性模型的研究，除了在后續(xù)的熱管理系統(tǒng)中，提供冷卻裝置設(shè)計(jì)依據(jù)以外，也幫助電芯從設(shè)計(jì)開始，從源頭優(yōu)化熱結(jié)構(gòu)，避免溫度積累和局部過熱。
2 鋰電池風(fēng)冷系統(tǒng)案例
侯大鵬等在其論文《車載鋰離子電池組的熱管理模擬》中，實(shí)驗(yàn)和模擬了方形電池組自然冷卻和風(fēng)冷的情形。
單體模型的建立
單體生熱模型采用簡(jiǎn)化的Bernadi模型。根據(jù)Newman的電池生熱理論，電池反應(yīng)過程中發(fā)熱，包含四個(gè)部分，反應(yīng)熱、極化熱、歐姆內(nèi)阻熱和副反應(yīng)熱。而Bernadi模型，根據(jù)20-50℃階段，反應(yīng)熱只占總內(nèi)阻熱量的1%，認(rèn)為可以忽略不計(jì)。于是，電池的反應(yīng)熱主要的來(lái)自于歐姆熱和極化熱，極化熱可以用極化內(nèi)阻發(fā)熱的形式體現(xiàn)。Bernadi模型的總發(fā)熱等于歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻的和與電流平方的乘積。
單體傳熱模型的建立。案例認(rèn)為，單體的傳熱包含兩個(gè)過程，一個(gè)過程是單體中心部位發(fā)熱，并在電芯內(nèi)部擴(kuò)散；另一個(gè)過程是，電芯的表面與空氣之間的熱量交換過程。
熱量在電芯內(nèi)部的傳遞。方形電芯內(nèi)部為層疊結(jié)構(gòu)，熱量從中心，一層一層的向外傳遞，直至傳遞到電芯表層，再由表層向空氣中傳遞。于是，其熱傳導(dǎo)過程采用多層平壁熱傳導(dǎo)方法計(jì)算。傳熱率，與溫差、導(dǎo)熱系數(shù)和傳熱面積成正比，與傳熱層的厚度成反比。
熱量在電信表面與空氣之間的交換。熱量傳遞到電池表面，表面溫度高于周圍環(huán)境溫度，則熱量會(huì)通過對(duì)流的方式向空氣中傳播。根據(jù)空氣流動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源不同，可以分成自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流，與自然冷卻和風(fēng)冷相對(duì)應(yīng)。電芯表面散熱這一場(chǎng)景，實(shí)際上還有熱輻射的過程，只是輻射的熱量在總體熱量中的占比比較小，可以忽略。對(duì)流傳熱速率，與對(duì)流傳熱系數(shù)、對(duì)流傳熱面積和電信表面與環(huán)境的溫差成正比關(guān)系。
電池組模型
在電池組中，單體按照?qǐng)D中的方式排列。自然對(duì)流條件下得出的結(jié)論是電芯內(nèi)部溫度遠(yuǎn)高于表面溫度，每個(gè)電芯的表面溫度近似。
風(fēng)冷系統(tǒng)，如下圖所示。進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口設(shè)置在箱體的兩端。仿真過程中，先保持風(fēng)量不變，不斷改變風(fēng)口的尺寸，尋找最合理的空氣進(jìn)出口面積。再保持最佳空氣進(jìn)出口面積，調(diào)整風(fēng)量，找到風(fēng)量與電芯溫度的關(guān)系。案例結(jié)論是空氣進(jìn)出口面積是電池側(cè)面積6倍的時(shí)候，效果最佳；風(fēng)量越大效果越好，但過大的風(fēng)量消耗過多能源，存在一個(gè)性價(jià)比最高的風(fēng)量。
案例忽略因素的影響
案例沒有具體描述空氣流通的路徑。從示意圖不難看出，第三排電芯與箱體內(nèi)空氣流動(dòng)的大方向恰好垂直，而案例在前文有結(jié)論，認(rèn)為電芯溫度最高的部位在中心，距離中心越近溫度越高。這部分電芯的冷卻效果不會(huì)特別理想。
案例認(rèn)為電池包是一個(gè)密閉空間，沒有考慮電池箱體與外界熱交換的過程模型，電池箱體材質(zhì)和詳細(xì)機(jī)構(gòu)沒有做過多交代。實(shí)際應(yīng)用中，外圍電芯溫度會(huì)低于中心電芯溫度。
