各种储能电池的优缺点

        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。

        一、铅酸电池优缺点

        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。

        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、镍氢电池优缺点

        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。

        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、锂电池贵,但是性能比锂离子电池差。

        三、锂离子电池优缺点

        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。

        四、超级电容优缺点

        优点:

               1、功率密度高;

               2、充电时间短;

               3、耐过充过放;

               4、循环使用寿命长,没有“记忆效应”;

               5、大电流放电能力超强,能量转换效率高;

               6、超低温特性好。

        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。

        五、燃料电池优缺点

        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。

        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、钠硫电池优缺点

        优点:

               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。

        缺点:

               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;

               3、安全性差。

        七、液流电池(钒电池)优缺点

        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、锂空电池优缺点

        优点:

               1、比能量高;

               2、成本低廉;

               3、可充放性;

               4、环境友好。

        缺点:

               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。如果没有重大突破,要想实现商用可能还需要10年。

        九、锂硫电池优缺点

        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,环境友好。

       缺点:

              1、锂多硫化合物溶于电解液;

              2、硫作为不导电的物质,导电性非常差,不利于电池的高倍率性能;

              3、硫在充放电过程中,体积的扩大缩小非常大,有可能导致电池损坏;

              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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