[分享] 储能电池参数详解

一、电池的分类及特性

 

 

 

从图表中，可看出电池的种类有很多，而现阶段应用比较广泛是铅蓄电池和锂电池；所以本次文章将着重给大家介绍这两种电池。

 

铅酸电池和铅炭电池

铅酸电池是用铅和二氧化铅作为电池负极和正极活性物质，以稀硫酸为电解质的化学储能装置。

 

铅炭电池是一种电容型铅酸电池，是从传统的铅酸电池演进出来的技术，它是在铅酸电池的负极中加入了活性炭，能够显著提高铅酸电池的寿命。

 
 

【解读】：目前铅酸电池由于其初期成本低，在充放电频次要求较低的项目得到广泛应用，例如通讯基站的备份电源等。同时由于铅蓄电池能力密度较低，续航时间短，自放电率高，循环寿命低等劣势，导致铅蓄电池在能源领域储能应用及电动汽车领域中占比逐渐降低

 

二、锂电池

 

锂电池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，能量高、使用寿命长、重量轻等多种优点，广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统。

 

主要有：

 

磷酸铁锂（LFP）电池
三元锂电池（NCM/NCA）电池
钴酸锂（LCO）电池
其他锂电池，例如锰酸锂，钛酸锂电池等。

 

 

磷酸铁钾 钴酸锂 三元

   

【解读】此外，除了电芯材料不同会导致性能差异以外，电芯工艺类型也会有体现出明显不同

 
 

二、电池主要性能参数

 

 

48V储能锂电池参数（派能US2000）

① Ah（安时数）：反映电池容量大小的指标，如48V 100Ah表示电池的容量为4.8度电。

解读：标称电压和标称安时数，是电池最基本也是最核心的概念。

电量Wh=功率W*小时h=电压V*安时数Ah

 

② C (电池放电C倍率)：反映电池充放电能力倍率；充放电倍率=充放电电流/额定容量。

 

解读：表示放电快慢的一种量度。一般可以通过不同的放电电流来检测电池的容量。

 

 

例如电池容量为100A·h的电池用15A放电时，其放电倍率即为0.15C。

 

③ DOD （Depth of Discharge）放电深度：指在电池使用过程中，电池放出的容量与电池额定容量的百分比。

 

解读：同一电池，设置的DOD深度和电池循环寿命成反比。当提升某一方面的性能，就会牺牲其他方面的性能。如：DOD 80% 的情况下，锂电池循环寿命可达 6,000 ~ 12,000 次。

 

 
DOD与电池循环次数的关系

④ SOC(State of charge) 荷电状态，表示电池剩余电量占电池额定容量的百分比。

 

 
⑤ SOH（State of Health）电池健康状态（包括容量、功率、内阻等），是电池从满充状态下以一定的倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值。

 

解读：简单来说，就是电池使用一段时间后性能参数与标称参数的比值，新出厂电池为100%，完全报废为0%，而根据IEEE标准，电池使用一段时间后，电池充满电时的容量低于额定容量的80%，电池就应该被更换。

 

⑥ 三段式

 

三段式一般指一种分三个阶段进行充电的装置，三段式充电是一个自动充电的过程，恒流、恒压和浮充是三段式充电的三个必须阶段。

铅酸电池的充放电策略为三段式：

 

 

⑦ BMS（Battery Management System）电池管理系统

 

针对电池的状态监测、电池的均衡管理、电池的安全、数据的通信。

 

⑧BMU（Battery Management Unit）电池模组能量管理系统

 

电池模组能量管理系统多台电池管理系统。

 

 
BYD B-BOX

⑧ EMS（ Energy Management System）能量管理系统

 

EMS主要用于微电网内部能量控制，维持微电网功率平衡以正常运行；满足中小型商用级储能系统的现场能量调度需求；满足大型储能系统会涉及到电网侧的调度。

 

解读：从级别上来看，BMS是作用于底层电池侧管理，而EMS是作用于微网系统的整体调度。

本帖最后由 qwqwqw2088 于 2023-8-23 10:15 编辑

三、电池+户用光伏储能的应用

分为新装光伏系统和储能改造系统（AC耦合）两大类。

 
新装系统

 

改造系统

 

四、电池的其他概念

（1）动力电池与后备电池

 

动力电池适合长时间放电，应用于电动车电池、光伏储能电池等，但因极板少，化学接触面少，只能在0.1～2C速率下的放电；

后备电池用于停电后的后备供电使用，由于使用情况少，后备电池寿命可达8～10年，UPS就是典型。

 

（2）锂电池梯次利用

 

随着汽车电动化的崛起，锂电池使用量大大增加，电动车上退役下来的电池有着70~80%的电量，退役之后的磷酸铁锂动力电池可以作为储能电池使用3~5年。

 

直接报废并拆解回收的话，1吨磷酸铁锂的回收经济收益在1万元左右；

 

如果用作梯次利用，比如用于储能电站、通讯基站等，则收益可达3万~4万元。

 

极具商业化前景！

 

总结

 

随着电池成本的降低、电池能量密度、安全性和寿命的提升，储能将迎来更大规模的应用。

 

从全球市场来看，中国、美国、印度、日本、德国、法国、澳大利亚、韩国和英国将成为主要的储能市场。此外，在东南亚、非洲的发展中国家我们也看到电池储能的快速增长……

 

读完本文，以下这些专业词汇，还记得多少？