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(jù)應(yīng)用領(lǐng)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(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，我們考察了鋰離子電池的兩種應(yīng)用場景：動力鋰電池和儲能鋰電池。從應(yīng)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(lǐng)域，而儲能鋰電池主要用于峰值負載調(diào)節(jié)和頻率調(diào)節(jié)電力輔助服務(wù)、可再生能源電網(wǎng)連接和微電網(wǎng)領(lǐng)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(guān)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(yōu)勢

鋰電池形狀分類

鋰電池應(yīng)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(yōu)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(huán)壽命長、自放電率低、無記憶效應(yīng)和無污染等優(yōu)點。

 

 

鋰電池

由于列出的特性，鋰動力電池具有其獨特的優(yōu)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?？欤梢栽诙虝r間內(nèi)為設(shè)備提供充足的電力。

 

長循環(huán)壽命

循環(huán)次數(shù)可以達到1000次。如果容量保持在80%，充放電循環(huán)次數(shù)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(shù)創(chuàng)新和鋰電池定量生產(chǎn)和生產(chǎn)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(yōu)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(huán)境。

循環(huán)性：磷酸鐵鋰電池具有更好的循環(huán)性和更長的循環(huán)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(yīng)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(yīng)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(yīng)。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(yōu)點是生產(chǎn)技術(shù)成熟、生產(chǎn)效率高、包裝成本低、電池產(chǎn)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(tǒng)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(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域。大方形電池的優(yōu)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(huán)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(tǒng)。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(yōu)點。

但最大的缺點是它的一致性差。當在模塊中應(yīng)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(yīng)用

 

如今，鋰動力電池已應(yīng)用于許多領(lǐng)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(jù)各種應(yīng)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(huán)壽命為1000-2000次，而儲能鋰電池的循環(huán)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(qū)別：

 

應(yīng)用行業(yè)

動力鋰電池用于電動汽車、電動自行車、電動摩托車、電動設(shè)備和工具的驅(qū)動電源；用于輸變電電站，為發(fā)電機組提供開關(guān)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(shè)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(fā)電、火力發(fā)電、風力發(fā)電和太陽能發(fā)電站、調(diào)峰和調(diào)頻電力輔助服務(wù)、數(shù)字產(chǎn)品、電力產(chǎn)品、醫(yī)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(zhì)量）能量密度有很高的要求，從而實現(xiàn)更持久的續(xù)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(shù)儲能設(shè)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(diào)容量，特別是運行穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。應(yīng)更加注意電池模塊的一致性。在電池材料方面，應(yīng)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(shè)備的長壽命和低成本。

 

循環(huán)壽命

與動力鋰電池相比，儲能鋰電池對循環(huán)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(huán)壽命為1000-2000次，而儲能鋰電池的循環(huán)周期一般要求在3500次以上。我們希望開發(fā)新的操作和維護再生技術(shù)，以實現(xiàn)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(tǒng)位置

在儲能應(yīng)用中，儲能鋰電池僅在高壓下與儲能轉(zhuǎn)換器通信，轉(zhuǎn)換器從空調(diào)電網(wǎng)獲取電力，為電池組充電；或者電池組向轉(zhuǎn)換器供電，并且電能通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成AC并發(fā)送到AC電網(wǎng)；

在動力鋰電池的應(yīng)用中，電動汽車BMS與電機和充電器在高壓下有能量交換關(guān)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(yīng)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(yīng)用中，為了安全和經(jīng)濟，在選擇鋰電池組時，經(jīng)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(shè)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(zhì)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(shè)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(xiàn)長期續(xù)航，重量和體積輕；

儲能鋰電池的制備強調(diào)電池容量，特別是運行穩(wěn)定性和使用壽命。應(yīng)更加注意電池模塊的一致性。在電池材料方面，應(yīng)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(shè)備的長壽命和低成本。

有人形象地將動力鋰電池比作發(fā)電機，儲能鋰電池相當于轉(zhuǎn)換器。雖然兩者屬于同一電化學應(yīng)用領(lǐng)域，技術(shù)要求相對較高，但應(yīng)用領(lǐng)域不同，性能和設(shè)計也不同。

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