储能电池的类型和选型

储能市场的火爆已经可以预见，“储能”顾名思义，就是将电能储存起来，储存电能就需要一种介质或容器，而电池就正是把电能储存起来的容器。

一般在光伏储能系统中主要用到两大类的电池，即铅酸类电池和锂电池。

铅酸电池

铅酸电池是用铅和二氧化铅(PbO₂)作为电池负极和正极的活性物质，以稀硫酸为电解质的化学储能装置，实际上就是通过电化学反应实现电能和化学能之间相互转化；它是各类储能系统、应急供电、软/黑启动装置的首选化学电源。

一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V，能放电到1.5V，能充电到2.4V；在实际应用中，经常是以6个单格串联起来、组成标称电压是12V的铅酸电池模块，再在12V的基础上通过恰当的串并，获得系统接受的电压值（如48V、96V），实现正常的充放工作。

铅酸电池的主要构成包括：正负极柱，极板，隔板，电解液，容器等。因为电池模块中有大量化学溶液，所以一般比较重。

铅酸类电池主要有一般富液型铅酸电池、胶体免维护（太阳能专用）铅酸电池、铅炭电池等几种。在实际使用中，胶体电池和铅碳电池的比例越来大。胶体电池的过放电、自恢复能力和低温充放性能都更优一些；铅炭电池由于在电解液中加了碳(石墨烯)，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了电池易失效的问题，从而使电池的使用寿命大大提升。

锂电池

锂电池是一类由锂金属或锂合金作为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池；主要分为锂金属电池和锂离子电池。一般说的锂电池指的是锂离子电池，它是二次电池，就是可以支持充放。锂离子电池使用锂合金金属氧化物作为正极材料、石墨作为负极材料，锂离子电池储存锂的主体就是负极材料，它对电池的充放电效率、循环次数等性能起到关键作用。

锂离子电池根据正极材料的不同主要分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、镍酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池等。

在实际的储能系统应用中，使用更多的是磷酸铁锂电池。磷酸铁锂离子电池一般被认为不含任何重金属与稀有金属，是无毒、无污染的绿色环保电池。它使用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料，碳作为负极材料，单体额定电压为3.2V，充电截止电压约为3.6V~3.65V；通过串并实现所要求的电压和容量。

BMS（电池管理系统）在锂电池中起着至关重要的作用，它通过管理、控制和保护电池组来确保电池的安全和稳定运行。

BMS的主要功能如下

单体电池电压采集：BMS实时监测电池组中每个单体电池的电压，以确保电压在规定范围内。

单体电池温度采集：BMS通过温度传感器采集每个单体电池的温度，以防止电池过热。

电池组电流检测：BMS实时监测电池组的总电流，防止电池过载或短路。

电池状态监测：BMS监测电池组的运行状态，包括电池的电量、充电状态等。

故障诊断：BMS对电池组进行故障诊断，一旦检测到异常，立即采取相应的保护措施。

安全保护：BMS通过过充保护、过放保护、短路保护等措施，确保电池组的安全运行。

数据存储：BMS将电池组的运行数据存储在内存中，方便用户查询和分析。

通信功能：BMS可通过无线通信模块与服务器端连接，实现远程监控和管理。

铅酸电池or锂电池

首先，蓄电池在储能系统中占比重高，对于同时支持铅酸电池和锂电池的储能逆变器而言，选择哪个，取决于投资意愿、项目类型、项目所在地、质保要求等。

铅酸电池价格相对较便宜，性价比高，维修养护方便，稍微修补，便可继续使用，同时它的低温放电能力较好，在寒冷气候下仍然可以保持一定的电量供应，安全性较好，在收到外界冲击时不容易发生化学反应或爆炸。但是它也有一些缺点，例如体积重量大，占用空间多，增加车辆负担，电池容量有限，续航里程较短，寿命较短，一般在深充深放400次以内，寿命在两到三年左右，产生的重金属容易造成环境污染。

锂电池体积小，重量轻，能量密度大，寿命长，同时平均寿命大概是4年左右，比铅酸电池寿命要高出1.5倍左右，充放电超过500次。它也有一些缺点，例如制作成本高，价格大概是铅酸电池的三倍左右，基本没有回收价值不可循环利用，同时它的低温性能较差，在寒冷气候下续航能力会大幅下降，安全性一般，当遇到刺穿或者猛烈撞击会爆炸、自燃。

总的来说，铅酸电池和锂电池各有其特点和应用领域。在未来的发展中，随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，这两种电池的应用前景都十分广阔。因此，我们应该充分了解和利用它们各自的优势，推动电池技术的不断进步和发展。

审核编辑：汤梓红