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常見的儲能系統鋰電池介紹及優缺點對比

電池是一種把化學能、內能、光能、原子能等形式的能量直接轉換成電能的設備。按其儲存電能的性質分為一次(原)電池和二次(蓄)電池。另外還有燃料電池，超級電容電池，光伏電池等等。

2021-04-10 09:00:00

常見的儲能系統鋰電池介紹及優缺點對比：

一、電池分類

電池是一種把化學能、內能、光能、原子能等形式的能量直接轉換成電能的設備。按其儲存電能的性質分為一次(原)電池和二次(蓄)電池。另外還有燃料電池，超級電容電池，光伏電池等等。
二、電池的主要參數
容量：電池在23±2℃的環境中，以5h的速率放電到結束電壓時所提供的電量，用C5表示，單位 Ah。
充放倍電倍率：充放流量與額定容量的比率，用C表示。
電池內阻：當電池組運行時，電流通過電池組內部時產生的阻力。太大的內阻會導致電池放電工作電壓降低。
自放電率：電池在開路狀態下，電池所儲存的電量在一定條件下的保持能力
周期壽命：在某一放電模式下，電池容量下降到規定值之前電池所受循環的次數。電池組經歷一個完全的充放電，稱為循環。
三、鋰離子電池
鋰離子電池指的是一種含有鋰嵌入正極和負極化合物的二次電池。正極組分LiXCoO2、LiXNiO2或LiXMnO2；負極組分LiXC6；電解質為溶解有機溶液的鋰鹽，如LiPF6、LiAsF6。
充、放電過程中， Li+在兩電極間來回嵌入或脫嵌，被稱為“搖椅電池”。充電時， Li+從正極脫嵌，經過負極通過電解液嵌入，負極處于富鋰狀態。在排放時情況相反。
四、常見鋰電池的優缺點：
1.三元鋰電池
優勢：能量密度高，低溫性能好，體積小，耐低溫。
不足之處：安全性差，熱穩定性差，放電量大，循環壽命短。
2.鈷酸鋰電池
優勢：高振實密度，良好的穩定性，穩定的結構，良好的產品一致性。
缺陷：安全性差，成本極高，一般使用壽命周期，材料穩定性差
3.錳酸鋰電池
優勢：能量密度高，成本低，安全性高，低溫性能穩定。
不足之處：耐高溫性能差，壽命短。
4.磷酸鐵鋰電池
優勢：
(1)高效率輸出：2~5C的標準放電，10C的連續高電流放電，10S的瞬時脈沖放電可達20 C；
(2)高溫條件下性能良好：當外部溫度為65℃時，電池內部溫度高達95℃，電池放電結束時可達到160℃，電池結構安全完整；
(3)電池受損，不能燃燒或爆裂，且安全性較好；
(4)良好的循環壽命，經500次循環，放電能力仍在95%以上；
(5)過放電至零伏特時無損害；
(6)快速充電；
(7)無環境污染。
(8)無記憶效應，不論電池處于何種狀態，都可以隨時隨地充電，而不需要先放電后充電。
(9)體積小，重量輕，同等容量的磷酸鐵鋰電池體積為鉛酸電池體積的1/3，重量為鉛酸電池體積的1/3。
不足之處：
(1)鋰離子電池的振實密度與致密密度極低，導致電池能量密度低、體積大；
(2)材料制作成本與電池制造成本較高，電池成品率低，一致性差；
(3)能量密度低、功率放電性差的產品一致性差；
(4)較差的低溫性能