《电子技术应用》

动力电池和储能电池各有什么优缺点

2018/9/5 5:00:00

  储能主要是指电能的储存。储能又是石油油藏中的一个名词,代表储层储存油气的能力。储能本身不是新兴的技术,但从产业角度来说却是刚刚出现,正处在起步阶段。

  到目前为止,中国没有达到类似美国、日本将储能当作一个独立产业加以看待并出台专门扶持政策的程度,尤其在缺乏为储能付费机制的前提下,储能产业的商业化模式尚未成形。

  电池储能大功率场合一般采用铅酸蓄电池,主要用于应急电源、电瓶车、电厂富余能量的储存。小功率场合也可以采用可反复充电的干电池:如镍氢电池,锂离子电池等。本文跟随小编一起来了解一下九种电池储能的优缺点。

  电池储能的优缺点(九种储能电池解析)

  一、铅酸电池

  主要优点:

  1、原料易得,价格相对低廉;

  2、高倍率放电性能良好;

  3、温度性能良好,可在-40~+60℃的环境下工作;

  4、适合于浮充电使用,使用寿命长,无记忆效应;

  5、废旧电池容易回收,有利于保护环境。

  主要缺点:

  1、比能量低,一般30~40Wh/kg;

  2、使用寿命不及Cd/Ni电池;

  3、制造过程容易污染环境,必须配备三废处理设备。

  二、镍氢电池

  主要优点:

  1、与铅酸电池比,能量密度有大幅度提高,重量能量密度65Wh/kg,体积能量密度都有所提高200Wh/L;

  2、功率密度高,可大电流充放电;

  3、低温放电特性好;

  4、循环寿命(提高到1000次);

  5、环保无污染;

  6、技术比较锂离子电池成熟。

  主要缺点:

  1、正常工作温度范围-15~40℃,高温性能较差;

  2、工作电压低,工作电压范围1.0~1.4V;

  3、价格比铅酸电池、镍氢电池贵,但是性能比锂离子电池差。

  三、锂离子电池

  主要优点:

  1、比能量高;

  2、电压平台高;

  3、循环性能好;

  4、无记忆效应;

  5、环保,无污染;目前是最好潜力的电动汽车动力电池之一。

  四、超级电容

  主要优点:

  1、功率密度高;

  2、充电时间短。

  主要缺点:

  能量密度低,仅1-10Wh/kg,超级电容续航里程太短,不能作为电动汽车主流电源。

  电池储能的优缺点(九种储能电池解析)

  五、燃料电池

  主要优点:

  1、比能量高,汽车行驶里程长;

  2、功率密度高,可大电流充放电;

  3、环保,无污染。

  主要缺点:

  1、系统复杂,技术成熟度差;

  2、氢气供应系统建设滞后;

  3、对空气中二氧化硫等有很高要求。由于国内空气污染严重,在国内的燃料电池车寿命较短。

  六、钠硫电池

  优势:

  1、高比能量(理论760wh/kg;实际390wh/kg);

  2、高功率(放电电流密度可达200~300mA/cm2);

  3、充电速度快(充满30min);

  4、长寿命(15年;或2500~4500次);

  5、无污染,可回收(Na,S回收率近100%);6、无自放电现象,能量转化率高;

  不足:

  1、工作温度高,其工作温度在300~350度,电池工作时需要一定的加热保温,启动慢;

  2、价格昂贵,万元/每度;

  3、安全性差。

  七、液流电池(钒电池)

  优点:

  1、安全、可深度放电;

  2、规模大,储罐尺寸不限;

  3、有很大的充放电速率;

  4、寿命长,高可靠性;

  5、无排放,噪音小;

  6、充放电切换快,只需0.02秒;

  7、选址不受地域限制。

  缺点:

  1、正极、负极电解液交叉污染;

  2、有的要用价贵的离子交换膜;

  3、两份溶液体积大,比能量低;

  4、能量转换效率不高。

  八、锂空气电池

  致命缺陷:

  固体反应生成物氧化锂(Li2O)会在正极堆积,使电解液与空气的接触被阻断,从而导致放电停止。科学家认为,锂空气电池的性能是锂离子电池的10倍,可以提供与汽油同等的能量。锂空气电池从空气中吸收氧气充电,因此这种电池可以更小、更轻。全球不少实验室都在研究这种技术,但如果没有重大突破,要想实现商用可能还需要10年。

  九、锂硫电池(锂硫电池是一类极具发展前景的高容量储能体系)

  优点:

  1、能量密度高,理论能量密度可达2600Wh/kg;

  2、原材料成本低;

  3、能源消耗少;

  4、低毒。

  虽然锂硫电池研究已经经历了几十年,并且在近10年时间取得了许多成果,但离实际应用还有不小距离。


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