什么是光伏储能电池?如何选择光伏储能电池?

时间:2023年08月23日 11:2:3 点击次数:1433来源:原创

随着可再生能源的快速发展,光伏发电系统在家庭和商业领域中越来越常见。由于用电需求各不相同,所以储能系统成为了提高太阳能利用率和灵活使用的重要组成部分。本文迈贝特跟大家分享下什么是光伏储能电池?如何选择光伏储能电池?

光伏阵列+储能电池

一、什么是光伏储能电池?

光伏储能电池,简称储能电池,主要是用于存储光伏发电系统产生的太阳能电能。当阳光充足时,太阳能电池板会产生电能,这部分电能除了直接供给家用电器使用外,其余的则可以存储在储能电池中。当阳光不足或夜间,这些存储的电能又可以被取出来供电,以确保电力的稳定供应。

光伏储能电池并不等同于我们常见的普通充电电池。它们具备更长的寿命、更高的充放电效率,以及能够应对较大电流的输入和输出。

二、光伏储能电池的分类

储能可以分为机械储能和化学储能。电化学储能是指各种二次电池储能。是利用化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化。主要包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池等。

1、锂离子电池

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。

锂离子电池主要优点有:使用寿命长、储存能量密度高、重量轻、适应力强;缺点就是安全性差、易爆炸、成本高、使用条件受限制。

2、三元锂电池

三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是电压太低,用在手机上(手机截止电压一般在3.0V左右)会有明显的容量不足的感觉。

三元锂电池主要优点有:能量密度高,同等容量的体积小。缺点是: 热稳定性较差,内部短路容易产生明火,容量衰减快,寿命短。

3、铅酸电池

是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。

铅酸电池优点主要有:安全密封、泄气系统、维护简单、使用寿命长、质量稳定、可靠性高;缺点就是: 铅的污染较大,能量密度低(也就是过于笨重)。

4、磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。

磷酸铁锂电池主要优点有:充放电性能优秀,无记忆效应,寿命长,耐高温性能好、安全性能好、环保;缺点就是: 能量密度较低、同等容量的体积偏大、低温性能稍减、制造成本较高。

5、钠硫电池

钠硫电池,是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。在一定的工作度下,钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应,形成能量的释放和储存。

钠硫电池主要优点有:比能量高达760Wh/kg、没有自放电现象、放电效率几乎可达100%、寿命可以达到10~15年;缺点就是高温350℃熔解硫和钠。

6、液流电池

液流储能电池是一类适合于固定式大规模储能(蓄电)的装置,相比于目前常用的铅酸蓄电池、镍镉电池等二次蓄电池,具有功率和储能容量可独立设计(储能介质存储在电池外部)、效率高、寿命长、可深度放电、环境友好等优点,是规模储能技术的首选技术之一。

液流电池主要优点有:布局灵活、循环寿命长、反应快次、不会产生有害的发射;缺点是能量密度相差很大。

7、锰酸锂电池

锰酸锂电池是指正极使用锰酸锂材料的电池,锰酸锂电池其标称电压在2.5~4.2v ,锰酸锂电池以成本低,安全性好而被广泛使用。

锰酸锂电池主要优点有:能量密度大、成本低、安全性高、低温性能稳定;缺点就是高温性能差、寿命相对较短。

8、钴酸锂电池

钴酸锂电池结构稳定、容量比高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高,主要用于中小型号电芯,广泛应用于笔记本电脑、手机、MP3/4等小型电子设备中,标称电压3.7V。

钴酸锂电池主要优点有:振实密度大、稳定性好、结构稳定、产品一致性好;缺点就是安全性差、成本非常高、循环寿命一般,材料稳定性不太好。

光伏储能电池

三、如何选择光伏储能电池

1、储能容量

储能容量是选择光伏储能电池时的重要考虑因素。它表示电池能够存储的电能总量,通常以千瓦时(kWh)为单位。根据家庭或商业用途的需求,需考虑家庭日常用电量、光伏系统发电量以及储能电池的充放电效率等因素来确定合适的储能容量。

2、充放电效率

充放电效率是指储能电池在充电和放电过程中能量损失的百分比。高充放电效率意味着更多的储能电能可以被有效存储和释放,从而提高系统的整体效率。在选择光伏储能电池时,应关注其充放电效率,并选择具有较高效率的电池产品。

3、循环寿命

循环寿命是指储能电池可以进行充放电循环的次数。较长的循环寿命意味着电池可以使用更长的时间,降低更换电池的频率和成本。因此,选择具有较长循环寿命的光伏储能电池是经济和可持续的选择。

4、安全性

安全性是选择光伏储能电池时需要重视的因素之一。应确保所选电池具有过充、过放、短路和过温等保护功能,以减少安全风险。此外,选择经过认证和符合安全标准的电池产品也是确保安全的重要步骤。

5、成本效益

在选择光伏储能电池时,需要综合考虑成本效益。除了电池本身的购买成本外,还需要考虑维护费用、电池寿命以及电池的性能与需求的匹配程度等因素。进行全面的成本效益分析,选择在长期使用中具有良好性价比的光伏储能电池。

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