儲能電池的類型和選型

儲能市場的火爆已經可以預見，“儲能”顧名思義，就是將電能儲存起來，儲存電能就需要一種介質或容器，而電池就正是把電能儲存起來的容器。

一般在光伏儲能系統(tǒng)中主要用到兩大類的電池，即鉛酸類電池和鋰電池。

鉛酸電池

鉛酸電池是用鉛和二氧化鉛(PbO?)作為電池負極和正極的活性物質，以稀硫酸為電解質的化學儲能裝置，實際上就是通過電化學反應實現(xiàn)電能和化學能之間相互轉化；它是各類儲能系統(tǒng)、應急供電、軟/黑啟動裝置的首選化學電源。

一個單格鉛酸電池的標稱電壓是2.0V，能放電到1.5V，能充電到2.4V；在實際應用中，經常是以6個單格串聯(lián)起來、組成標稱電壓是12V的鉛酸電池模塊，再在12V的基礎上通過恰當?shù)拇?，獲得系統(tǒng)接受的電壓值（如48V、96V），實現(xiàn)正常的充放工作。

鉛酸電池的主要構成包括：正負極柱，極板，隔板，電解液，容器等。因為電池模塊中有大量化學溶液，所以一般比較重。

鉛酸類電池主要有一般富液型鉛酸電池、膠體免維護（太陽能專用）鉛酸電池、鉛炭電池等幾種。在實際使用中，膠體電池和鉛碳電池的比例越來大。膠體電池的過放電、自恢復能力和低溫充放性能都更優(yōu)一些；鉛炭電池由于在電解液中加了碳(石墨烯)，阻止了負極硫酸鹽化現(xiàn)象，改善了電池易失效的問題，從而使電池的使用壽命大大提升。

鋰電池

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金作為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池；主要分為鋰金屬電池和鋰離子電池。一般說的鋰電池指的是鋰離子電池，它是二次電池，就是可以支持充放。鋰離子電池使用鋰合金金屬氧化物作為正極材料、石墨作為負極材料，鋰離子電池儲存鋰的主體就是負極材料，它對電池的充放電效率、循環(huán)次數(shù)等性能起到關鍵作用。

鋰離子電池根據正極材料的不同主要分為鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、鎳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等。

在實際的儲能系統(tǒng)應用中，使用更多的是磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰離子電池一般被認為不含任何重金屬與稀有金屬，是無毒、無污染的綠色環(huán)保電池。它使用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料，碳作為負極材料，單體額定電壓為3.2V，充電截止電壓約為3.6V~3.65V；通過串并實現(xiàn)所要求的電壓和容量。

BMS（電池管理系統(tǒng)）在鋰電池中起著至關重要的作用，它通過管理、控制和保護電池組來確保電池的安全和穩(wěn)定運行。

BMS的主要功能如下

單體電池電壓采集：BMS實時監(jiān)測電池組中每個單體電池的電壓，以確保電壓在規(guī)定范圍內。

單體電池溫度采集：BMS通過溫度傳感器采集每個單體電池的溫度，以防止電池過熱。

電池組電流檢測：BMS實時監(jiān)測電池組的總電流，防止電池過載或短路。

電池狀態(tài)監(jiān)測：BMS監(jiān)測電池組的運行狀態(tài)，包括電池的電量、充電狀態(tài)等。

故障診斷：BMS對電池組進行故障診斷，一旦檢測到異常，立即采取相應的保護措施。

安全保護：BMS通過過充保護、過放保護、短路保護等措施，確保電池組的安全運行。

數(shù)據存儲：BMS將電池組的運行數(shù)據存儲在內存中，方便用戶查詢和分析。

通信功能：BMS可通過無線通信模塊與服務器端連接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。

鉛酸電池or鋰電池

首先，蓄電池在儲能系統(tǒng)中占比重高，對于同時支持鉛酸電池和鋰電池的儲能逆變器而言，選擇哪個，取決于投資意愿、項目類型、項目所在地、質保要求等。

鉛酸電池價格相對較便宜，性價比高，維修養(yǎng)護方便，稍微修補，便可繼續(xù)使用，同時它的低溫放電能力較好，在寒冷氣候下仍然可以保持一定的電量供應，安全性較好，在收到外界沖擊時不容易發(fā)生化學反應或爆炸。但是它也有一些缺點，例如體積重量大，占用空間多，增加車輛負擔，電池容量有限，續(xù)航里程較短，壽命較短，一般在深充深放400次以內，壽命在兩到三年左右，產生的重金屬容易造成環(huán)境污染。

鋰電池體積小，重量輕，能量密度大，壽命長，同時平均壽命大概是4年左右，比鉛酸電池壽命要高出1.5倍左右，充放電超過500次。它也有一些缺點，例如制作成本高，價格大概是鉛酸電池的三倍左右，基本沒有回收價值不可循環(huán)利用，同時它的低溫性能較差，在寒冷氣候下續(xù)航能力會大幅下降，安全性一般，當遇到刺穿或者猛烈撞擊會爆炸、自燃。

總的來說，鉛酸電池和鋰電池各有其特點和應用領域。在未來的發(fā)展中，隨著技術的不斷進步和市場需求的不斷變化，這兩種電池的應用前景都十分廣闊。因此，我們應該充分了解和利用它們各自的優(yōu)勢，推動電池技術的不斷進步和發(fā)展。

審核編輯：湯梓紅