介紹九種常用電池儲能的優(yōu)缺點(diǎn)
儲能主要是指電能的儲存。儲能又是石油油藏中的一個名詞,代表儲層儲存油氣的能力。儲能本身不是新興的技術(shù),但從產(chǎn)業(yè)角度來說卻是剛剛出現(xiàn),正處在起步階段。
到目前為止,中國沒有達(dá)到類似美國、日本將儲能當(dāng)作一個獨(dú)立產(chǎn)業(yè)加以看待并出臺專門扶持政策的程度,尤其在缺乏為儲能付費(fèi)機(jī)制的前提下,儲能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化模式尚未成形。
電池儲能大功率場合一般采用鉛酸蓄電池,主要用于應(yīng)急電源、電瓶車、電廠富余能量的儲存。小功率場合也可以采用可反復(fù)充電的干電池:如鎳氫電池,鋰離子電池等。本文跟隨小編一起來了解一下九種電池儲能的優(yōu)缺點(diǎn)。
電池儲能的優(yōu)缺點(diǎn)(九種儲能電池解析)
一、鉛酸電池
主要優(yōu)點(diǎn):
1、原料易得,價格相對低廉;
2、高倍率放電性能良好;
3、溫度性能良好,可在-40~+60℃的環(huán)境下工作;
4、適合于浮充電使用,使用壽命長,無記憶效應(yīng);
5、廢舊電池容易回收,有利于保護(hù)環(huán)境。
主要缺點(diǎn):
1、比能量低,一般30~40Wh/kg;
2、使用壽命不及Cd/Ni電池;
3、制造過程容易污染環(huán)境,必須配備三廢處理設(shè)備。
二、鎳氫電池
主要優(yōu)點(diǎn):
1、與鉛酸電池比,能量密度有大幅度提高,重量能量密度65Wh/kg,體積能量密度都有所提高200Wh/L;
2、功率密度高,可大電流充放電;
3、低溫放電特性好;
4、循環(huán)壽命(提高到1000次);
5、環(huán)保無污染;
6、技術(shù)比較鋰離子電池成熟。
主要缺點(diǎn):
1、正常工作溫度范圍-15~40℃,高溫性能較差;
2、工作電壓低,工作電壓范圍1.0~1.4V;
3、價格比鉛酸電池、鎳氫電池貴,但是性能比鋰離子電池差。
三、鋰離子電池
主要優(yōu)點(diǎn):
1、比能量高;
2、電壓平臺高;
3、循環(huán)性能好;
4、無記憶效應(yīng);
5、環(huán)保,無污染;目前是最好潛力的電動汽車動力電池之一。
四、超級電容
主要優(yōu)點(diǎn):
1、功率密度高;
2、充電時間短。
主要缺點(diǎn):
能量密度低,僅1-10Wh/kg,超級電容續(xù)航里程太短,不能作為電動汽車主流電源。
電池儲能的優(yōu)缺點(diǎn)(九種儲能電池解析)
五、燃料電池
主要優(yōu)點(diǎn):
1、比能量高,汽車行駛里程長;
2、功率密度高,可大電流充放電;
3、環(huán)保,無污染。
主要缺點(diǎn):
1、系統(tǒng)復(fù)雜,技術(shù)成熟度差;
2、氫氣供應(yīng)系統(tǒng)建設(shè)滯后;
3、對空氣中二氧化硫等有很高要求。由于國內(nèi)空氣污染嚴(yán)重,在國內(nèi)的燃料電池車壽命較短。
六、鈉硫電池
優(yōu)勢:
1、高比能量(理論760wh/kg;實(shí)際390wh/kg);
2、高功率(放電電流密度可達(dá)200~300mA/cm2);
3、充電速度快(充滿30min);
4、長壽命(15年;或2500~4500次);
5、無污染,可回收(Na,S回收率近100%);6、無自放電現(xiàn)象,能量轉(zhuǎn)化率高;
不足:
1、工作溫度高,其工作溫度在300~350度,電池工作時需要一定的加熱保溫,啟動慢;
2、價格昂貴,萬元/每度;
3、安全性差。
七、液流電池(釩電池)
優(yōu)點(diǎn):
1、安全、可深度放電;
2、規(guī)模大,儲罐尺寸不限;
3、有很大的充放電速率;
4、壽命長,高可靠性;
5、無排放,噪音??;
6、充放電切換快,只需0.02秒;
7、選址不受地域限制。
缺點(diǎn):
1、正極、負(fù)極電解液交叉污染;
2、有的要用價貴的離子交換膜;
3、兩份溶液體積大,比能量低;
4、能量轉(zhuǎn)換效率不高。
八、鋰空氣電池
致命缺陷:
固體反應(yīng)生成物氧化鋰(Li2O)會在正極堆積,使電解液與空氣的接觸被阻斷,從而導(dǎo)致放電停止??茖W(xué)家認(rèn)為,鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍,可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電,因此這種電池可以更小、更輕。全球不少實(shí)驗(yàn)室都在研究這種技術(shù),但如果沒有重大突破,要想實(shí)現(xiàn)商用可能還需要10年。
九、鋰硫電池(鋰硫電池是一類極具發(fā)展前景的高容量儲能體系)
優(yōu)點(diǎn):
1、能量密度高,理論能量密度可達(dá)2600Wh/kg;
2、原材料成本低;
3、能源消耗少;
4、低毒。
雖然鋰硫電池研究已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年,并且在近10年時間取得了許多成果,但離實(shí)際應(yīng)用還有不小距離。
電動汽車時常發(fā)生的安全事故令人憂心,特斯拉一項(xiàng)專利顯示,這家美國電動汽車制造商試圖從防止動力電池過熱這一角度,保障電動汽車安全。
與大型汽車制造商們在電動車上使用數(shù)百個大型電池芯不同,特斯拉使用的是數(shù)千個小型電池芯。此類電池芯,如大型電池芯一樣,因能量輸入和輸出,需要避免發(fā)燙。特斯拉電動車電池也有一些過熱問題,但是問題不大。但并不意味著特斯拉沒有嘗試改進(jìn)其電池組。
據(jù)外媒報道,上周,美國專利商標(biāo)局(U.S. Patent & Trademark Office)發(fā)布了特斯拉提交了一份專利申請,名為“電池組冷卻高壓電解”(High Voltage Electrolysis of Coolant in a Battery Pack),旨在解決動力電池組發(fā)燙問題。
該電池冷卻專利描述了一種新型冷卻系統(tǒng),該系統(tǒng)使用含有兩種不同液體的冷卻劑溶液。兩種液體混合在一起,形成新液體,然后隨著液體混合預(yù)設(shè)比率的變化,混合液體會有不同沸點(diǎn)。
冷卻系統(tǒng)的傳感器監(jiān)控電池模塊高壓電解情況,并可自動修復(fù),以降低高壓電解時可能的風(fēng)險。
該專利申請表示,一旦過熱反應(yīng)開始,過熱就會在整個電池組內(nèi)或者電池組內(nèi)一部分蔓延,直到過熱電池充分冷卻,否則整個電池組或部分電池組會被耗盡。
但是,電池必須加熱到200攝氏度才可釋放能量。雖然高壓電解造成電池過熱的風(fēng)險很大,但是另一風(fēng)險,即電解化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氫氣也會出現(xiàn)。某些條件下,電解過程中釋放的氫氣會積聚在電池組內(nèi)部,會造成威脅。












