現(xiàn)在的電池種類非常多,那么我們該怎樣來分類呢?
1、化學(xué)電池
化學(xué)電池,是指通過電化學(xué)反應(yīng),把正極、負(fù)極活性物質(zhì)的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化為電能的一類裝置。經(jīng)過長期的研究、發(fā)展,化學(xué)電池迎來了品種繁多,應(yīng)用廣泛的局面。大到一座建筑方能容納得下的巨大裝置,小到以毫米計的品種。無時無刻不在為我們的美好生活服務(wù)?,F(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,對化學(xué)電池提出了很高的要求。每一次化學(xué)電池技術(shù)的突破,都帶來了電子設(shè)備革命性的發(fā)展?,F(xiàn)代社會的人們,每天的日常生活中,越來越離不開化學(xué)電池了?,F(xiàn)在世界上很多電化學(xué)科學(xué)家,把興趣集中在做為電動汽車動力的化學(xué)電池領(lǐng)域。
2、干電池和液體電池
干電池和液體電池的區(qū)分僅限于早期電池發(fā)展的那段時期。最早的電池由裝滿電解液的玻璃容器和兩個電極組成。后來推出了以糊狀電解液為基礎(chǔ)的電池,也稱做干電池。
現(xiàn)在仍然有“液體”電池。一般是體積非常龐大的品種。如那些做為不間斷電源的大型固定型鉛酸蓄電池或與太陽能電池配套使用的鉛酸蓄電池。對于移動設(shè)備,有些使用的是全密封,免維護(hù)的鉛酸蓄電池,這類電池已經(jīng)成功使用了許多年,其中的電解液硫酸是由硅凝膠固定或被玻璃纖維隔板吸付的。
3、一次性電池和可充電電池
一次性電池俗稱“用完即棄”電池,因為它們的電量耗盡后,無法再充電使用,只能丟棄。常見的一次性電池包括堿錳電池、鋅錳電池、鋰電池、銀鋅電池、鋅空電池、鋅汞電池和鎂錳電池。
可充電電池按制作材料和工藝上的不同,常見的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳鐵電池、鎳氫電池、鋰離子電池。其優(yōu)點是循環(huán)壽命長,它們可全充放電200多次,有些可充電電池的負(fù)荷力要比大部分一次性電池高。普通鎳鎘、鎳氫電池使用中,特有的記憶效應(yīng),造成使用上的不便,常常引起提前失效。
4、燃料電池
燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能透過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。
5、染料敏化太陽能電池電池
電池的型號
一般分為:1、2、3、5、7號,其中5號和7號尤為常用,所謂的AA電池就是5號電池,AA就是我們通常所說的5號電池,一般尺寸為:直徑14mm,高度49mm;
與鉛酸電池相比,鋰電池具有無可匹敵的技術(shù)優(yōu)勢:數(shù)倍于鉛酸電池的能量密度讓鋰電池的占地空間減少了60%以上;重量減少了70%以上;對高溫適應(yīng)能力更強(qiáng);放電后能快速回充,循環(huán)次數(shù)4倍于鉛酸電池;10-15年的長壽命設(shè)計和高循環(huán)次數(shù),使得鋰電池在UPS的10年生命周期內(nèi)都無需更換,降低了維護(hù)和更換成本,最終幫助用戶降低TCO,獲得最大的商業(yè)價值。
在中國,UPS改用鋰電池的趨勢將更加迅猛。作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施解決方案和服務(wù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,施耐德電氣通過對市場的精準(zhǔn)定位及調(diào)查發(fā)現(xiàn),除了采購價格因素外,目前中國客戶在選擇UPS鋰電池的關(guān)注點主要集中在安全方面。作為數(shù)據(jù)中心里面最大的儲能部件,鋰電池的安全很大程度上取決于以下四點,施耐德電氣提醒廣大用戶在選型時應(yīng)重點關(guān)注:
1.高質(zhì)量的電芯生產(chǎn)和質(zhì)量管控
目前全球頂級的鋰電池制造商都已經(jīng)采用了先進(jìn)的自動化生產(chǎn)線,只有通過高質(zhì)量的生產(chǎn)工藝管控才能保證電芯的高品質(zhì)和高度一致性。鋰電芯生產(chǎn)完畢后,需要再將多只電芯通過串并聯(lián)組成電池模組(俗稱Module),這一過程中需要將電池的正負(fù)極端子進(jìn)行連接,大廠商通常采用的是激光焊接機(jī)進(jìn)行端子的焊接,以減少接觸電阻,保證端子連接的可靠性。而小廠商則普遍采用手動螺栓螺母壓接的方式,難以保證端子的可靠連接,可能給將來的長期運行帶來隱患。
由于鋰電池的嚴(yán)格質(zhì)量管控,加上自身循環(huán)壽命相比鉛酸電池有了很大的提升,因此在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,很多大品牌的鋰電池可以做到10年質(zhì)保。
2.完善的BMS設(shè)計
BMS(電池管理系統(tǒng))是整個鋰電池系統(tǒng)安全的核心技術(shù)所在。當(dāng)電池發(fā)生任何過壓充電、過流放電、電池短路等故障時,通過BMS可以迅速切斷故障電流,防止電池發(fā)生熱失控風(fēng)險。施耐德電氣認(rèn)為鋰電池BMS不僅要實時監(jiān)測每個電芯的電壓電流溫度等狀態(tài),提供電池健康趨勢分析,更重要的是它可以主動平衡電芯的充放電,最終改善各個電芯的一致性,避免因為木桶短板效應(yīng)導(dǎo)致的整組電池失效。目前國際一線品牌的鋰電池廠商都是自己設(shè)計生產(chǎn)BMS,以確保自己電芯和BMS的性能匹配和充放電安全。
3.鋰電池的化學(xué)材料
對于數(shù)據(jù)中心UPS而言,由于其短時間大電流放電、放電功率大、長期備電浮充等應(yīng)用特點,比較適合的是磷酸鐵鋰、錳酸鋰、NCM三元鋰技術(shù)。
中國市場上主要是三元鋰和磷酸鐵鋰,雖然兩者在能量密度及安全性方面的爭論不休,但不可否認(rèn)的是,這些爭論只是局限在了鋰電池正極材料理論性能的一個方面。施耐德電氣認(rèn)為,鋰電池系統(tǒng)的安全,需要綜合考慮負(fù)極材料、電解液、隔膜材料、電芯外殼封裝、電池模塊成組、BMS、熔絲保護(hù)、直流斷路器、生產(chǎn)制造工藝水平、質(zhì)量管控等眾多因素。由于鋰電池正極材料而產(chǎn)生的問題還不到所有鋰電池系統(tǒng)問題的10%。施耐德電氣建議,用戶應(yīng)該針對UPS鋰電池的安全性、能量密度、成本進(jìn)行綜合權(quán)衡,選擇大品牌公司的鋰電池系統(tǒng)才能得到可靠的質(zhì)量保障。
4.鋰電池與UPS的兼容性測試
與鉛酸電池不同,鋰電池是自帶BMS的,是一種智能型電池,具備自我管控能力,并與UPS主機(jī)進(jìn)行通訊。當(dāng)鋰電池充滿電后它會自動從UPS充電器上脫開,傳統(tǒng)的UPS軟件設(shè)計可能會認(rèn)為這是電池故障而發(fā)出告警。更重要的是,不同材質(zhì)的鋰電池充放電電壓、電流,截止電壓等都不相同,例如磷酸鐵鋰電芯的額定電壓是3.2V,而三元鋰則是3.8V。因此,在使用鋰電池前UPS需要與之進(jìn)行嚴(yán)格的匹配測試才可以,并需要針對這款鋰電池對UPS更新固件。
值得一提的是,施耐德電氣公司近年來上市的UPS都已經(jīng)具備了鋰電池的兼容性。UPS采用的高倍率鋰電池可以進(jìn)行短時間大電流充放電,與此對應(yīng)的是UPS充電器設(shè)計也需要適應(yīng)這一變化。施耐德電氣新型GalaxyV系列UPS充電功率可達(dá)UPS輸出額定功率的40%(傳統(tǒng)的僅為10~15%),如此強(qiáng)大的充電器理論上可在30分鐘~1小時內(nèi)將鋰電池快速充滿。
隨著鋰電池技術(shù)的成熟完善和成本日益優(yōu)化,數(shù)據(jù)中心UPS將快速地完成從鉛酸電池向鋰電池的轉(zhuǎn)換。自2012全球第一個鋰電池數(shù)據(jù)中心投入使用起,施耐德電氣在推動鋰電池技術(shù)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用方面始終作為領(lǐng)軍人物,憑借強(qiáng)大的品牌與技術(shù)革新力量,始終走在這場數(shù)據(jù)中心新能源技術(shù)改革的前沿,帶領(lǐng)整個行業(yè)不斷前行。
















