我們都知道電池是用來儲電的,所以可以說所有的鋰電池都是儲能電池。但根據應用領域的不同,鋰電池可分為動力鋰電池和儲能鋰電池。
我們都知道電池是用來儲存電能的,所以可以說所有的鋰電池都是儲能電池。根據不同的應用領域,我們考察了鋰離子電池的兩種應用場景:動力鋰電池和儲能鋰電池。從應用角度來看,動力鋰蓄電池主要用于電動汽車、電動自行車和其他電動工具領域,而儲能鋰電池主要用于峰值負載調節和頻率調節電力輔助服務、可再生能源電網連接和微電網領域。
事實上,動力鋰電池也是儲能鋰電池的一種,主要用于電動汽車。由于車輛體積和重量的限制以及起步加速的要求,動力鋰電池比普通儲能鋰電池具有更高的性能要求,例如高能量密度、快充電速度和大放電電流。
在本文中,我們將重點關注動力鋰電池,最后,我們將分析動力鋰蓄電池和儲能鋰電池之間的差異。
動力鋰電池的特點
鋰電池材料和優勢
鋰電池形狀分類
鋰電池應用
動力鋰電池VS儲能鋰電池
第一章:動力鋰電池的特點
首先,鋰電池的原因在于其自身的優勢。與鉛酸、鎳氫和鎳鎘電池相比,它具有工作電壓高、能量密度高、體積小、重量輕、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應和無污染等優點。
鋰電池
由于列出的特性,鋰動力電池具有其獨特的優勢:
高能量和高工作效率
單電池的工作電壓可達3.7V,是鎳鎘電池、鎳氫電池的三倍,是鉛酸電池的近兩倍。這也是鋰動力電池高比能量的重要原因。
充放電率
鋰動力電池的充放電速度非常快,可以在短時間內為設備提供充足的電力。
長循環壽命
循環次數可以達到1000次。如果容量保持在80%,充放電循環次數可以達到800次以上,使用壽命可以達到3-5年,大約是鉛酸電池的2-3倍。隨著技術創新和鋰電池定量生產和生產工藝的改進,鋰電池的壽命將越來越長,鋰電池成本效益將越來越高。
工作溫度
鋰離子動力電池具有寬的允許工作溫度范圍和良好的低溫性能。它可以在-20℃和 55℃之間工作,特別適合低溫使用。在低溫下,由于電解液流動性差,鉛酸電池和鎳氫電池的性能將大大降低。
第2章:鋰電池材料和優勢
對于鋰離子動力電池,這里主要有兩種材料:磷酸鐵和三元材料。
單個磷酸鐵鋰電池的電壓為3.2V
磷酸鐵鋰電池
成本:原材料成本低于三元鋰電池,并且由于磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬和稀有金屬,因此易于獲得且不會污染環境。
循環性:磷酸鐵鋰電池具有更好的循環性和更長的循環壽命。
安全性:磷酸鐵鋰電池被認為是“安全”電池,但這種說法并不準確。因為所有鋰電池都有類似的熱失控過程,而熱失控所能達到的溫度是不同的。只是我們應該承認,在所有鋰電池中,磷酸鐵鋰電池對一些有限的條件(如過度充電和高溫)具有相對較好的耐受性。
單個三元鋰電池的電壓為3.7V
三元鋰電池
高能量密度:與磷酸鐵鋰電池相比,三元鋰電池具有更高的能量密度,因此體積更小,重量更輕。
高充電率:單三元鋰電池的工作電壓為3.7V,其能量密度更高,也會影響其充電率。
耐低溫性:與磷酸鐵鋰電池相比,三元鋰電池在低溫時具有良好的耐低溫性。
第3章:鋰離子電池形狀分類
由于應用的尺寸、空間或其他原因,鋰離子動力電池需要不同的形狀來適應。通常,鋰離子動力電池有三種形狀:圓柱形、方形和軟包裝。
柱狀
圓柱形電池的優點是生產技術成熟、生產效率高、包裝成本低、電池產量高、一致性好、易于以各種形式組合以及散熱率高。
然而,電池組形成后,系統的能量密度會下降更多,重量也會更大,這是有局限性的。
方形
方形動力鋰電池通常采用不銹鋼、塑料或鋁材料包裝,廣泛應用于電動汽車領域。大方形電池的優點在于連接點少,功率高。更少的連接點也意味著更低的電池故障風險。
此外,其充放電率高、循環壽命長、安全性能好、能量密度降低小等特點使其成為一種流行的選擇。
軟包
軟包單元可制成各種形狀,適用于各種裝配系統。形成電池組后具有重量輕、占用空間小、能量密度下降小的優點。
但最大的缺點是它的一致性差。當在模塊中應用軟封裝時,需要輔助壓力來抑制體積變化,以獲得更好的壽命性能,并且整個電池中的輔助壓力都需要相同。如果壓力不一致,電池中的鋰離子運動將受到限制,導致電池阻抗增加,電池壽命縮短,甚至形成鋰枝晶,這將導致安全故障。
此外,軟包電池是用聚合物包裝的,在電池組裝過程中相對容易損壞,因此在操作過程中要小心。
第四章:鋰離子電池應用
如今,鋰動力電池已應用于許多領域,電動汽車、電動兩輪車/三輪車、船舶、高爾夫球車、叉車、清潔車等。
第五章:動力鋰電池VS儲能鋰電池
根據各種應用場景,除了動力鋰電池,還有一種儲能鋰電池。與動力鋰電池相比,儲能鋰電池對壽命的要求更高。全新能源卡車的壽命通常為5-8年,而儲能項目的壽命通常預計超過10年。動力鋰離子電池的循環壽命為1000-2000次,而儲能鋰電池的循環周期為1000-2000倍。通常需要大于3500倍。
此外,動力鋰電池和儲能鋰電池還有其他一些區別:
應用行業
動力鋰電池用于電動汽車、電動自行車、電動摩托車、電動設備和工具的驅動電源;用于輸變電電站,為發電機組提供開關電流;動力鋰電池用于電動汽車、電動自行車、電動摩托車的供電,或用作電氣設備和工具電池、氣墊板電池等。
儲能鋰電池組主要用于水力發電、火力發電、風力發電和太陽能發電站、調峰和調頻電力輔助服務、數字產品、電力產品、醫療和安全以及UPS電源。
充電率
動力鋰電池作為一種移動電源,在安全的前提下,對體積(和質量)能量密度有很高的要求,從而實現更持久的續航能力。同時,用戶也希望電動汽車能夠安全快速地充電。因此,動力鋰電池對能量密度和功率密度有很高的要求。正是出于安全考慮,通常使用充放電容量約為1C的能量電池。
大多數儲能設備不需要移動,因此對能量密度沒有直接要求,通常為0.2C和0.5C。
儲能電池的制備強調容量,特別是運行穩定性和循環壽命。應更加注意電池模塊的一致性。在電池材料方面,應注意膨脹率和能量密度,以及電極材料的性能均勻性,以追求整個儲能設備的長壽命和低成本。
循環壽命
與動力鋰電池相比,儲能鋰電池對循環壽命的要求更高。新能源汽車的壽命一般為5-8年,而儲能項目的壽命一般預計在10年以上。動力鋰電池的循環壽命為1000-2000次,而儲能鋰電池的循環周期一般要求在3500次以上。我們希望開發新的操作和維護再生技術,以實現超長的儲能壽命。
電池容量
在新電池的情況下,使用放電表測試電池容量,我們將看到普通動力鋰電池的容量約為1000-1500毫安時。
此外,由于儲能鋰電池組用于儲能鋰蓄電池,其容量將更高,其容量始終超過2000毫安時,有些可達到3400毫安時。
電池管理系統位置
在儲能應用中,儲能鋰電池僅在高壓下與儲能轉換器通信,轉換器從空調電網獲取電力,為電池組充電;或者電池組向轉換器供電,并且電能通過轉換器轉換成AC并發送到AC電網;
在動力鋰電池的應用中,電動汽車BMS與電機和充電器在高壓下有能量交換關系;在通信中,它在充電過程中與充電器進行信息交互,在所有應用過程中,它與車輛控制器進行最詳細的信息交互。
單元格類型
在儲能鋰電池的應用中,為了安全和經濟,在選擇鋰電池組時,經常使用磷酸鐵鋰電池。一些儲能電站還使用鉛酸電池和鉛碳電池;
目前,動力鋰電池電動車的主流電池類型為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。
特征
動力鋰電池是指為運輸車輛提供動力的電池,通常與為便攜式電子設備提供能量的小型電池相比;
普通儲能鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為陽極材料、非水電解質溶液的一次電池。它不同于可充電電池、鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。
設計
動力鋰電池更注重充放電功率,要求充電速度快,輸出功率高,抗振動能力強,特別是高安全性和高能量密度,以實現長期續航,重量和體積輕;
儲能鋰電池的制備強調電池容量,特別是運行穩定性和使用壽命。應更加注意電池模塊的一致性。在電池材料方面,應注意膨脹率和能量密度,以及電極材料的性能均勻性,以追求整個儲能設備的長壽命和低成本。
有人形象地將動力鋰電池比作發電機,儲能鋰電池相當于轉換器。雖然兩者屬于同一電化學應用領域,技術要求相對較高,但應用領域不同,性能和設計也不同。
如果您還有任何問題,請隨時與我們聯系。專注動力鋰電池定制,定制鋰電池找鋰電池定制廠家-泰科倫,選擇泰科倫!