储能系统用锂离子电池及其管理系统 ppt课件
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锂离子电池 ppt课件
类别 钴酸锂 锰酸锂 安全 比容量 循环寿 电压 材料 性能 mAh/ 命/次 平台 成本 g 差 较好 较好 很好 145 105 160 150 ＞500 ＞ 500 ＞800 ＞ 1500 目前，磷酸铁锂材料最适合制作大型动力电池，已成为世界各国竞相研究 和开发的重要方向。
ppt课件 7
所占成 本比重 40% 25%
ppt课件 5
正极材料的要求
1. 具有较高的氧化还原电位，使
电池输出电压高 2. 可利用活性物质高，容量高 3. 充放电过程中，结构稳定 4. 氧化还原电位变化小 5. 化学稳定性好，与电解质反应 小 6. 较高的电子和离子导电率，大 电流充放电性能好 7. 价格便宜，对环境无污染
ppt课件 6
几种正极材料应用优劣势比较
ppt课件 19
聚合物锂离子电池
（1）固体聚合物电解质锂离子电池
（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池 （3）聚合物正极材料的锂离子电池
由于用固体电解质代替了液体电解质 , 与液态锂离子电池 相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任 意形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的 问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以 提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高 分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子 电池提高50％以上。
1.
ppt课件 9
常见负极材料
电极电动势
比容量
ppt课件
10
金属锂负极
由于锂在溶解沉积的过程中生成枝晶，导致电极的 表面积不断增大，新增加的表面由于生成 SEI 膜导 致与集体的接触不良，因此锂的溶解沉积效率较低。
充电前
ppt课件
充电后
11
ppt课件 7
所占成 本比重 40% 25%
ppt课件 5
正极材料的要求
1. 具有较高的氧化还原电位，使
电池输出电压高 2. 可利用活性物质高，容量高 3. 充放电过程中，结构稳定 4. 氧化还原电位变化小 5. 化学稳定性好，与电解质反应 小 6. 较高的电子和离子导电率，大 电流充放电性能好 7. 价格便宜，对环境无污染
ppt课件 6
几种正极材料应用优劣势比较
ppt课件 19
聚合物锂离子电池
（1）固体聚合物电解质锂离子电池
（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池 （3）聚合物正极材料的锂离子电池
由于用固体电解质代替了液体电解质 , 与液态锂离子电池 相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任 意形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的 问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以 提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高 分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子 电池提高50％以上。
1.
ppt课件 9
常见负极材料
电极电动势
比容量
ppt课件
10
金属锂负极
由于锂在溶解沉积的过程中生成枝晶，导致电极的 表面积不断增大，新增加的表面由于生成 SEI 膜导 致与集体的接触不良，因此锂的溶解沉积效率较低。
充电前
ppt课件
充电后
11
储能系统用锂离子电池及其管理系统36页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的统
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
Thank you
储能系统用锂离子电池及其管理系统共36页PPT
储能系统用锂离子电池及其管理系统
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
储能技术 储能材料 新能源材料 锂电池储能PPT课件
很明显，近20年来 ，CO2的浓度上升迅速 非常迅速，2010年将接 近550ppm。
而且，主要分布在 美国和中国所在的北半 球高纬度60-80度处。
表3 全球各国CO2排放量比较排行
在北京、上海等大城市，空气污染的 60%来自汽车排放
二氧化碳的全球排放量中，中国居第 二
1.2 新能源
新能源 广义上来说，有 别于传统依靠矿 物质原料燃烧的 能源都称之为新
飞轮储能的主要优点有：
• 1)储能密度高：比超导磁储能、超级电容器储能 和一般的蓄电池都要高。以目前的最好的碳素纤 维复合材料来说，这种材料的飞轮转子可以承受 的最大线速度达到 1000m/s 以上，储能密度可达 到 230Wh/kg。
• 2)充放电时间短，且无过充放电问题：飞轮储能 充电只需要几分钟，而不像化学电池需要几个小 时的充电时间。
铅蓄电池内的阳极 (PbO2) 及阴极 (Pb) 浸到电解液 ( 稀硫酸 ) 中，两极 间会产生 2V 的电力。
放电状态，阴阳极及电解液即会发生如下的变化：
( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 ) PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放电反应 ) ( 过氧化铅 ) ( 硫酸 ) ( 海绵状铅 )
• 能量是物质运动的量 化转换，简称“能” 。
能量的存在形式：
• 机械能（风能、潮汐能） • 内能（地热等） • 电能 • 化学能 • 原子能 • 电磁能
• 宏观物体的机械运动——机械能 • （动能、位能和压力能）； • 分子运动——热能； • 原子运动——化学能； • 带电粒子的定向运动——电能； • 光子运动——光能
2.2.1 机械储能
而且，主要分布在 美国和中国所在的北半 球高纬度60-80度处。
表3 全球各国CO2排放量比较排行
在北京、上海等大城市，空气污染的 60%来自汽车排放
二氧化碳的全球排放量中，中国居第 二
1.2 新能源
新能源 广义上来说，有 别于传统依靠矿 物质原料燃烧的 能源都称之为新
飞轮储能的主要优点有：
• 1)储能密度高：比超导磁储能、超级电容器储能 和一般的蓄电池都要高。以目前的最好的碳素纤 维复合材料来说，这种材料的飞轮转子可以承受 的最大线速度达到 1000m/s 以上，储能密度可达 到 230Wh/kg。
• 2)充放电时间短，且无过充放电问题：飞轮储能 充电只需要几分钟，而不像化学电池需要几个小 时的充电时间。
铅蓄电池内的阳极 (PbO2) 及阴极 (Pb) 浸到电解液 ( 稀硫酸 ) 中，两极 间会产生 2V 的电力。
放电状态，阴阳极及电解液即会发生如下的变化：
( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 ) PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放电反应 ) ( 过氧化铅 ) ( 硫酸 ) ( 海绵状铅 )
• 能量是物质运动的量 化转换，简称“能” 。
能量的存在形式：
• 机械能（风能、潮汐能） • 内能（地热等） • 电能 • 化学能 • 原子能 • 电磁能
• 宏观物体的机械运动——机械能 • （动能、位能和压力能）； • 分子运动——热能； • 原子运动——化学能； • 带电粒子的定向运动——电能； • 光子运动——光能
2.2.1 机械储能
《锂离子电池》课件
安全性能与环境影响
安全性能
锂离子电池的安全性能是其应用领域的重要考量因素。由于锂离子电池内部存在 可燃物质，不当使用或过充过放可能导致电池起火或爆炸。因此，提高锂离子电 池的安全性能是技术发展的重要方向。
环境影响
锂离子电池在使用和处理过程中可能对环境产生一定影响。主要包括废旧电池处 理问题、电解液泄漏和重金属元素释放等。因此，发展环保型的锂离子电池技术 也是当前的重要研究方向。
能量密度与功率密度
能量密度
锂离子电池的能量密度是指单位体积或质量所存储的电能，是衡量电池储能能 力的重要指标。提高能量密度是锂离子电池技术发展的重要方向。
功率密度
锂离子电池的功率密度是指单位体积或质量所输出的电能，是衡量电池快速充 放电能力的重要指标。提高功率密度有助于提升电动汽车等设备的加速性能和 响应速度。
为锂离子电池产业提供更广阔的发展空间。
06
锂离子电池的挑战与解决 方案
锂离子电池的安全问题与解决方案
总结词
锂离子电池的安全问题是当前面临的重要挑 战，包括过热、过充、短路等情况下的安全 隐患。
详细描述
为了解决锂离子电池的安全问题，需要采取 一系列措施，如改进电池设计、提高电池管 理系统智能化水平、加强生产工艺控制等。 此外，研发新型安全材料也是重要的研究方
工作原理
锂离子电池通过锂离子在正负极之间的迁移实现电能的储存和释放。充电时，锂离子从正极脱出，通过电解液和 隔膜迁移到负极并嵌入；放电时，锂离子从负极脱出，通过电解液和隔膜迁移到正极并嵌入，同时电子通过外电 路传递形成电流。
锂离子电池的种类
01
02
03
根据正极材料
钴酸锂、磷酸铁锂、三元 材料等。
根据用途
储能系统用锂离子电池及其管理系统资料
机 械 储 能 电 磁 储 能
铅酸电池
kW~50MW
5kW~100MW
分钟~小时
1~20小时 数小时 分钟~小时
电 化 学 储 能
液流电池
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钠硫电池 锂电池
100kW-100MW kW－MW
电能质量、备用电源、调峰 填谷、能量管理、可再生储 能、EPS
电能质量、备用电源、UPS
储能系统
锂离子电池储能是目前转换效率最高的储能方式；
• 压缩空气储能
• 优点 • 储能量大 • 且储存高压空气的时间长可
达一年
• 难点 • 找到合适的能储存压缩空气
的场所难
• 应用领域： • 调峰填谷 • 平稳大规模可再生发电
储能系统
• 铅酸电池储能
• 优点 • 响应速度快：ms级； • 可以根据应用需要，实现kW～
50MW规模； • 缺点 • 循环寿命短 • 倍率充放电特性差 • 且温度对其使用寿命和运行特性 亦有影响 • 需要定期对电池维护
• 液流电池储能
储能系统
• 优点 • 循环寿命长（10000次以上）； • 可100％深度放电，可倍率充放； • 系统设计的灵活性大且受场地限制小； • 电池系统环保、安全； • 缺点 • 储能密度不高 • 需要辅助液泵。 • 应用领域 • 负荷调峰 • UPS • 可再生储能 • 电能质量；
储能系统
中国锂资源丰富； 锂离子电池材料和成品制造过程不高耗能，也不借助于贵重金属 属于环保类产品
锂离子电池简介
• 锂离子电池的工作原理 • 锂离子电池的安全性
锂离子电池简介
• 锂离子电池的类型
–钴酸锂 –锰酸锂 –三元 –磷酸铁锂 –钛酸锂
《锂离子电池》课件
隔膜
隔膜
要求
位于正负极之间，起到隔离正负极并允许 锂离子通过的作用。
隔膜需具有足够的机械强度、化学稳定性 好、孔径合适等特点。
功能
发展趋势
隔膜的性能对电池的安全性、内阻和循环 寿命具有重要影响。
开发新型隔膜材料以提高电池性能和安全 性是未来的研究方向。
03
锂离子电池的充放电性 能
充放电曲线
充放电曲线
容量与能量密度的影响因素
分析影响锂离子电池容量和能量密度的因素，如电极材料 、电解质等。
04
锂离子电池的安全性能 与维护
锂离子电池的安全问题
过充
当电池充电过度时，正极材料会 释放出氧气，通过电解液与负极 发生反应，导致电池内部温度和 压力升高，可能引发燃烧或爆炸
。
过放
过度放电会导致负极过渡金属锂 形成锂枝晶，刺穿隔膜，造成电 池短路，可能引发燃烧或爆炸。
温度过高
在高温环境下，锂离子电池内部 的化学反应速率会增加，可能导 致电池内部温度升高，引发燃烧
或爆炸。
锂离子电池的安全防护措施
01
02
03
安装保护电路
保护电路可以防止电池过 充和过放，避免电池内部 温度和压力升高。
使用安全材料
选用安全系数高的正负极 材料、电解液和隔膜等材 料，提高电池的安全性能 。
控制使用温度
避免在高温环境下使用锂 离子电池，可以降低电池 内部温度升高的风险。
锂离子电池的保养与维护
定期检查
定期检查电池的外观、电 压和电流等参数，及时发 现和处理问题。
控制充电次数
避免频繁充电和放电，按 照厂家推荐的充电次数进 行充电。
储存环境
锂离子电池应存放在干燥 、阴凉、通风良好的地方 ，避免阳光直射和高温环 境。
《储能系统电池》课件
电池循环寿命
电池循环寿命 是指电池在规 定的充放电条 件下，电池容 量下降到某一 规定值时所经 历的充放电次
数
电池循环寿命 是衡量电池性 能的重要指标
之一
提高电池循环 寿命的方法包 括：优化电池 材料、改进电 池结构、优化 电池管理系统
等
电池循环寿命 的长短直接影 响到储能系统 的经济性和可
靠性
04
市场需求：随着电动汽车、智能电网等应用的普及，储能 系统电池市场需求将持续增长
国际竞争：国际市场竞争激烈，需要加强技术创新和品牌 建设，提高竞争力。
05
储能系统电池的未来展望
新型储能系统电池技术的研发方向
提高能量密度：通过材料创新和结构优化，提 高电池的能量密度，降低重量和体积
提高环境友好性：通过使用环保材料和工艺， 提高电池的环境友好性，降低对环境的影响
高
韩国市场： 政策支持力 度大，市场 需求稳定， 技术水平较
高
储能系统电池市场的发展趋势与挑战
发展趋势：随着可再生能源的普及，储能系统电池市场将 迎来快速增长
挑战：电池成本高、技术瓶颈、市场竞争激烈等问题
政策支持：政府对储能系统的支持政策将推动市场发展
技术创新：电池技术的创新将降低成本，提高性能，推动 市场发展
提高循环寿命：通过改进电池材料和工艺，提 高电池的循环寿命，降低成本
提高智能性：通过引入智能控制和监测技术， 提高电池的智能性，实现电池的自我诊断和 维护
提高安全性：通过改进电池设计和制造工艺， 提高电池的安全性，降低火灾和爆炸风险
提高经济性：通过降低制造成本和优化系统设 计，提高电池的经济性，降低储能系统的成本。
澳大利亚：AGL公司建 设的储能系统，用于电网 调峰和应急备用
储能系统PPT教学讲义
全钒液流电池
Байду номын сангаас
13
钒流电池因其独特优点,使其在许多领域有着广泛的应用：
风力发电市场； 光伏发电； 电网调峰； 电动汽车电源； 不间断电源和应急电源； 供电系统 .
正因为全钒液流电池储能系统拥有诸多优势,有业内分析人士表示,全钒液流 电池技术未来在储能行业具备无可估量的发展潜力,甚至有可能将改变未来的能 源格局.
储能系统
目录
CONTENTS
PART 01
蓄电池储能
PART 02
超导磁体储能
PART 03
超级电容储能
1
蓄电池储能
能量储存方式：化学能； 优势：可以控制频率、电压使用,靠近负载安装有利于减少损耗； 缺点：最主要的缺点是使用寿命短,要及时更换.
1铅酸蓄电池
电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池,铅酸蓄电 池是能够用于大容量储存电能的蓄电池.
放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅； 充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅.分为排气式蓄电池和免维护铅 酸电池.
铅酸蓄电池
04
• 蓄电池的比能量： Wh/kg,指单位质量/体积的器件可提供的
能量,其典型单位是Wh/kg或Wh/L.
铅酸蓄电池
05
铅酸蓄电池最明的特征是其顶部有可拧开的塑料密封盖,上面还有通气孔.铅酸蓄电池 需要在每次保养时检查电解液的密度和液面高度,如果有缺少需填写蒸馏水.随着蓄电池制造 技术的升级,铅酸蓄电池发展为铅酸免维护蓄电池和胶体免维护电池,铅酸蓄电池使用中无需 填写电解液或蒸馏水.
与蓄电池和传统物理电容器相比,超级电容器的特点主要体现在：
• 功率密度高.功率密度高,可达300W/KG~5000W/KG,相当于电池的5~10倍,远 高于蓄电池的功率密度水平；
锂电池课件ppt
锂电池分类
根据正极材料的不同，锂电池主 要分为钴酸锂电池、三元锂电池 、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等 。
锂电池的工作原理
充电过程
在充电过程中，锂离子从正极材料中 脱出，通过电解质和隔膜，嵌入负极 材料中。
放电过程
在放电过程中，锂离子从负极材料中 脱出，通过电解质和隔膜，回到正极 材料中。
锂电池的主要部件，锂离子电池用于平 衡电网、稳定电力、提供备用电源 等，提高电力系统的稳定性和可靠 性。
工业储能
在工业领域，锂离子电池用于平衡 电力系统、稳定电力、提供备用电 源等，提高工业生产的稳定性和可 靠性。
PART 04
锂电池的制造工艺
正极材料的制备工艺
原料准备与处理
将原料混合在一起，通过加热、搅拌等手段，合 成电解液。
质量检测与控制
对电解液进行质量检测，确保其具有合适的电化 学性能和稳定性。
电池的组装与检测
电极制备
将正极材料、负极材料、隔膜等组装成电极。
电池组装
将电极与电解质、电池壳等组装在一起，形成完整的电池。
质量检测与控制
对电池进行质量检测，确保其具有合适的电化学性能和安全性。
PART 02
锂电池的性能特点
能量密度与功率密度
能量密度
指电池单位体积或质量所容纳的电量，常以“Wh/cm³”或“Wh/kg”为单位 来衡量。
功率密度
指电池单位质量或体积所能输出的功率，常以“W/cm³”或“W/kg”为单位 来衡量。
循环寿命与自放电率
循环寿命
指电池在经历充放电循环后，能够维持其原有性能和容量的时间。一般来说，锂 离子电池的循环寿命较长，但会随着充放电次数的增加而逐渐衰减。
锂电池在过度充电时可能会发生爆炸或产生有害物质，因此需 避免长时间充电或过夜充电。
根据正极材料的不同，锂电池主 要分为钴酸锂电池、三元锂电池 、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等 。
锂电池的工作原理
充电过程
在充电过程中，锂离子从正极材料中 脱出，通过电解质和隔膜，嵌入负极 材料中。
放电过程
在放电过程中，锂离子从负极材料中 脱出，通过电解质和隔膜，回到正极 材料中。
锂电池的主要部件，锂离子电池用于平 衡电网、稳定电力、提供备用电源 等，提高电力系统的稳定性和可靠 性。
工业储能
在工业领域，锂离子电池用于平衡 电力系统、稳定电力、提供备用电 源等，提高工业生产的稳定性和可 靠性。
PART 04
锂电池的制造工艺
正极材料的制备工艺
原料准备与处理
将原料混合在一起，通过加热、搅拌等手段，合 成电解液。
质量检测与控制
对电解液进行质量检测，确保其具有合适的电化 学性能和稳定性。
电池的组装与检测
电极制备
将正极材料、负极材料、隔膜等组装成电极。
电池组装
将电极与电解质、电池壳等组装在一起，形成完整的电池。
质量检测与控制
对电池进行质量检测，确保其具有合适的电化学性能和安全性。
PART 02
锂电池的性能特点
能量密度与功率密度
能量密度
指电池单位体积或质量所容纳的电量，常以“Wh/cm³”或“Wh/kg”为单位 来衡量。
功率密度
指电池单位质量或体积所能输出的功率，常以“W/cm³”或“W/kg”为单位 来衡量。
循环寿命与自放电率
循环寿命
指电池在经历充放电循环后，能够维持其原有性能和容量的时间。一般来说，锂 离子电池的循环寿命较长，但会随着充放电次数的增加而逐渐衰减。
锂电池在过度充电时可能会发生爆炸或产生有害物质，因此需 避免长时间充电或过夜充电。
锂离子电池知识PPT课件
BMS：BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 电源管 理系统; 主要作用：准确提供电池电量、实时监控 电池组工作状态，及时、及早发现问题。
什么是锂离子电池、锂电池
锂离子电池 是一种充电电池，Li+ 在两个电极之 间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经 过电解质嵌入负极，与C结合，负极处于富锂状态； 放电时则相反。采用含有锂元素的化合物作为电 池正极材料。
锂离子电池知识PPT课件
电池
电池 是一种化学电源，将化学能转化为电 能的装置。
按能否充电分为一次电池、二次电池或者 可循环电池、不可循环电池。
电池组成：主要由电极、电解液、隔膜、 外壳组成。
电池各组成部分
电极： 电池的核心部分，由活性物质和导电骨 架组成。活性物质指正负极中参加反应的物质,即 正极材料与负极材料；导电骨架指正负极金属箔。
倍率充电、倍率放电指充放电电流是容量的多少 倍。如电池容量10AH，用0.35C电流充放，则电流 为0.35×10=3.5A。
电压： 截止电压：充放电的上、下限电压；放电 平均电压：电性能的重要指标。
衡量电池电性能的几个重要参数
循环：一次完整充放电叫一个循环。
循环次数：假如一只新电池，在常温下，不停对 其充电、放电。当其容量掉到百分之80后停止， 此时充放电的次数即为多少次循环次数。这个数 据一般由实验室来获得。
自放电：电池不使用，放置一段时间电量保持率， 目前普遍通过观察压降来判断。
放电平均电压、放电容量、放电效率、充放电曲 线、内阻等。
一致性
一致性：即同步率，相同率。充放电过程中电压、 容量等的一致性。
一致性问题一直困扰整个锂电行业，主要分为2个方 面：电芯的一致性；成组后电池组的一致性。 其 中，PACK后电池组的一致性问题最为严重。
什么是锂离子电池、锂电池
锂离子电池 是一种充电电池，Li+ 在两个电极之 间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经 过电解质嵌入负极，与C结合，负极处于富锂状态； 放电时则相反。采用含有锂元素的化合物作为电 池正极材料。
锂离子电池知识PPT课件
电池
电池 是一种化学电源，将化学能转化为电 能的装置。
按能否充电分为一次电池、二次电池或者 可循环电池、不可循环电池。
电池组成：主要由电极、电解液、隔膜、 外壳组成。
电池各组成部分
电极： 电池的核心部分，由活性物质和导电骨 架组成。活性物质指正负极中参加反应的物质,即 正极材料与负极材料；导电骨架指正负极金属箔。
倍率充电、倍率放电指充放电电流是容量的多少 倍。如电池容量10AH，用0.35C电流充放，则电流 为0.35×10=3.5A。
电压： 截止电压：充放电的上、下限电压；放电 平均电压：电性能的重要指标。
衡量电池电性能的几个重要参数
循环：一次完整充放电叫一个循环。
循环次数：假如一只新电池，在常温下，不停对 其充电、放电。当其容量掉到百分之80后停止， 此时充放电的次数即为多少次循环次数。这个数 据一般由实验室来获得。
自放电：电池不使用，放置一段时间电量保持率， 目前普遍通过观察压降来判断。
放电平均电压、放电容量、放电效率、充放电曲 线、内阻等。
一致性
一致性：即同步率，相同率。充放电过程中电压、 容量等的一致性。
一致性问题一直困扰整个锂电行业，主要分为2个方 面：电芯的一致性；成组后电池组的一致性。 其 中，PACK后电池组的一致性问题最为严重。
储能电池系统简介演示
储能电池系统的寿命和回收利用
电池寿命
储能电池系统的寿命受多种因素 影响，如电池类型、使用环境、 充放电次数等，一般而言，锂离 子电池的寿命较长。
回收利用
应建立完善的回收利用机制，对 废旧电池进行回收、分类、处理 ，以避免环境污染和资源浪费。
05
储能电池系统的发展趋 势和挑战
储能电池系统的发展趋势
04
储能电池系统的安全与 维护
储能电池系统的安全问题
电池故障
储能电池系统可能发生电池故障 ，如电池过充、过放、短路等， 这些问题可能导致电池热失控，
引发安全问题。
电磁辐射
储能电池系统运行过程中可能产 生电磁辐射，对人体健康和设备
运行可能产生影响。
废旧电池处理
废旧电池处理不当可能造成环境 污染，如随意丢弃或不当处理，
充电控制策略
设计电池组的充电控制策略，包 括充电方式（恒流、恒压、涓流 等）、充电时间、充电效率等。
放电控制策略
设计电池组的放电控制策略，包括 放电方式（持续放电、间歇放电等 ）、放电时间、放电效率等。
能量调度策略
设计电池组的能量调度策略，包括 能量的分配、能量的使用、能量的 回收等，以实现能量的最大化利用 。
03
储能电池系统的设计与 优化
电池组的设计与优化
电池单体选择
根据应用需求，选择适合 的电池单体，如锂离子电 池、铅酸电池等。
电池组结构
设计电池组的结构，包括 电池单体的连接方式、电 池组的热管理、电池组的 封装等。
电池组容量规划
根据应用需求，规划电池 组的容量，以满足系统的 续航时间要求。
电池管理系统的设计与优化
组成
储能电池系统主要由电池组、电池管 理系统、能量管理系统、充电设备、 放电设备等组成。
储能系统电池pptx
01
回收意识不强
目前，公众对电池回收的意识还不够强，需要加强宣传和教育，提高
公众的环尚不成熟，回收成本较高，难以大规模推广。需要加大
研发力度，降低回收成本，提高回收效率。
03
政策支持不足
政府对电池回收和再利用的支持不足，缺乏相关政策和法规的引导和
规范。需要政府加大对电池回收产业的扶持力度，制定相关政策和法
其他电池的原理和特点
原理和特点：除上述三种电池外， 还有其他类型的电池，如钠硫电池 、镍镉电池等。这些电池各有其独 特的原理和特点，如钠硫电池具有 高能量密度和长寿命等优点，但存 在高温腐蚀等问题；镍镉电池具有 可靠性高、成本低等优点，但也存 在记忆效应等问题。
VS
综上所述，《储能系统电池pptx》 详细介绍了储能系统电池的种类和 选择，对各种电池的原理和特点进 行了深入剖析。这些信息有助于我 们更好地了解和选择适合不同应用 场景的储能系统电池类型。
规，促进电池回收和再利用产业的发展。
电池在储能系统中面临的挑战和对策
能耗问题
储能系统中的电池存在能耗问题，需要采取措施降低能 耗，提高能源利用效率。例如，选用高效能电池、优化 储能系统设计等。
寿命和可靠性
电池的寿命和可靠性是储能系统的重要因素。需要选用 高质量的电池，并进行严格的测试和验证，确保其寿命 和可靠性。
锂硫电池
锂硫电池具有高能量密度和低成本优势，被视为下一代电池的有力候选者。然而，锂硫电 池的寿命较短，且存在安全问题，仍需进一步改进。
钠离子电池
钠离子电池具有低成本、高安全性和良好的低温性能，在某些应用场景中具有优势。然而 ，钠离子电池的能量密度较低，需要进一步研发以提高其性能。
电池回收和再利用的问题和解决方案
锂离子电池知识培训ppt课件
3
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
一.（2）锂离子电池定义及原理图
锂离子电池是一种充电电池，它
主要依靠锂离子在正极和负极之
间移动来工作。在充放电过程中， Li+ 在两个电极之间往返嵌入和 脱嵌：充电池时，Li+从正极脱 嵌，经过电解质嵌入负极，负极 处于富锂状态；放电时则相反。
镍氢电池
14
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
镍镉 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池容易与下面两种电 池混淆：
❖
（1）锂电池：存在锂单质。
❖
（2）锂离子聚合物电池：
用多聚物取代液态有机溶剂。
4
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
一.（3）电池的分类 从电池的使用上分：
一次电池：是只能一次性使用的电池， 如：碱性电池、碳性电池、钮扣电池。 二次电池：是可反复使用的电池。如： 镍镉（Nicd）、镍氢（Nimh）、铅 酸、锂离子可充电池（Li-ion）。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
一.电池的基本知识
2
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
一.（2）锂离子电池定义及原理图
锂离子电池是一种充电电池，它
主要依靠锂离子在正极和负极之
间移动来工作。在充放电过程中， Li+ 在两个电极之间往返嵌入和 脱嵌：充电池时，Li+从正极脱 嵌，经过电解质嵌入负极，负极 处于富锂状态；放电时则相反。
镍氢电池
14
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
镍镉 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池容易与下面两种电 池混淆：
❖
（1）锂电池：存在锂单质。
❖
（2）锂离子聚合物电池：
用多聚物取代液态有机溶剂。
4
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
一.（3）电池的分类 从电池的使用上分：
一次电池：是只能一次性使用的电池， 如：碱性电池、碳性电池、钮扣电池。 二次电池：是可反复使用的电池。如： 镍镉（Nicd）、镍氢（Nimh）、铅 酸、锂离子可充电池（Li-ion）。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
一.电池的基本知识
2
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池教学讲座PPT
存储注意事项
日常维护保养方法
常见故障分析与处理
无法充电
检查充电器和连接线是否正常，尝试更换充电线或充电器；如果问题仍然存在，可能需要更换电池。
续航时间变短
可能是由于电池老化或损坏，需要更换新电池；也可能是由于使用不当导致电池性能下降，需要调整使用习惯。
电池膨胀变形
立即停止使用该电池，并寻求专业人员处理，以防止发生爆炸等安全事故。
锂离子电池与其他电池的比较
锂离子电池具有更高的能量密度和更长的寿命，同时对环境友好，而铅酸电池则存在重金属污染问题。
与铅酸电池比较
锂离子电池的能量密度更高，充电速度更快，且对环境的影响较小，而镍镉电池则存在记忆效应和重金属污染问题。
与镍镉电池比较
05
CHAPTER
锂离子电池的发展趋势与未来展望
消费电子产品市场
市场发展前景与趋势
环保法规
随着环保意识的提高，各国政府对电池产业的环保法规将越来越严格，锂离子电池产业的发展需要符合环保要求，加强废弃电池的回收和再利用。
能源政策
政府能源政策的调整将影响锂离子电池市场的需求和发展，例如政府对电动汽车的补贴政策、对可再生能源的支持政策等。
政策法规对锂离子电池产业的影响
定义与工作原理
根据正极材料的不同，锂离子电池可分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等。
种类
锂离子电池具有高能量密度、长寿命、自放电率低、无记忆效应等优点，但也存在对温度敏感、成本高等缺点。
特点
锂离子电池的种类与特点
手机、平板电脑、笔记本电脑等。
移动设备
电动汽车与混合动力汽车
储能系统
其他领域
锂离子电池具有高能量密度和长寿命等特点，成为电动汽车和混合动力汽车的主要动力源。
日常维护保养方法
常见故障分析与处理
无法充电
检查充电器和连接线是否正常，尝试更换充电线或充电器；如果问题仍然存在，可能需要更换电池。
续航时间变短
可能是由于电池老化或损坏，需要更换新电池；也可能是由于使用不当导致电池性能下降，需要调整使用习惯。
电池膨胀变形
立即停止使用该电池，并寻求专业人员处理，以防止发生爆炸等安全事故。
锂离子电池与其他电池的比较
锂离子电池具有更高的能量密度和更长的寿命，同时对环境友好，而铅酸电池则存在重金属污染问题。
与铅酸电池比较
锂离子电池的能量密度更高，充电速度更快，且对环境的影响较小，而镍镉电池则存在记忆效应和重金属污染问题。
与镍镉电池比较
05
CHAPTER
锂离子电池的发展趋势与未来展望
消费电子产品市场
市场发展前景与趋势
环保法规
随着环保意识的提高，各国政府对电池产业的环保法规将越来越严格，锂离子电池产业的发展需要符合环保要求，加强废弃电池的回收和再利用。
能源政策
政府能源政策的调整将影响锂离子电池市场的需求和发展，例如政府对电动汽车的补贴政策、对可再生能源的支持政策等。
政策法规对锂离子电池产业的影响
定义与工作原理
根据正极材料的不同，锂离子电池可分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等。
种类
锂离子电池具有高能量密度、长寿命、自放电率低、无记忆效应等优点，但也存在对温度敏感、成本高等缺点。
特点
锂离子电池的种类与特点
手机、平板电脑、笔记本电脑等。
移动设备
电动汽车与混合动力汽车
储能系统
其他领域
锂离子电池具有高能量密度和长寿命等特点，成为电动汽车和混合动力汽车的主要动力源。
储能系统用锂离子电池及其管理系统ppt课件
–电池管理系统自检信息 –单体电池电压 –电池温度 –电池组端电压 –电池组工作电流 –电池组绝缘状态 –最高/低单体电池电压及位置 –最高/低温度及位置 –电池SOC –电池组容量 –电池的最大允许充放电电流
锂离子电池管理系统
– 电池故障报警 – 电池过压1/2级报警
– 电池欠压1/2级报警
– 电池过温1/2级报警 – 电池低温1/2级报警 – 电池SOC过高1/2级报警 – 电池SOC过低1/2级报警 – 电池绝缘电阻低1/2级报
• SOH估算方法
–在线估算 –在线测试 –离线测试
锂离子电池管理系统
• SOF估算——最大允许充放电电流
–低温运行 –高温运行 –高SOC运行 –低SOC运行
锂离子电池管理系统
• 储能系统用电池管理系统架构
输出接口
PCS
监控调度系统
CAN1
CAN2
严重报警信号（触点）
严重报警信号（触点）
电 池
过高
过放电 （1）电压超低，负极铜基板溶解，嵌入电池 过放电单只电池电压 基于电池组端电压的控制模式失
正极，导致内部短路
低
效，需要严格控制单只电池电压
过低
高 温 充 放 （1）电池内部电解液分解，产生大量热，并 电池温度超高
电池温度场管理和极限温度控制
电
析出氧气
低温 电安全
（1）充电时电池负极嵌入锂离子能力下降， 电池温度低充电
配电侧
用户侧
削峰填谷 无功支撑 电能质量 可靠供电
电能质量 可靠供电 电压支撑
发电侧
频率控制 旋转备用 负荷均衡 出力优化
应 用 范 围 广 ， 贯 穿 发 输 变 配 用 电
• 储能的手段有哪些？
锂离子电池管理系统
– 电池故障报警 – 电池过压1/2级报警
– 电池欠压1/2级报警
– 电池过温1/2级报警 – 电池低温1/2级报警 – 电池SOC过高1/2级报警 – 电池SOC过低1/2级报警 – 电池绝缘电阻低1/2级报
• SOH估算方法
–在线估算 –在线测试 –离线测试
锂离子电池管理系统
• SOF估算——最大允许充放电电流
–低温运行 –高温运行 –高SOC运行 –低SOC运行
锂离子电池管理系统
• 储能系统用电池管理系统架构
输出接口
PCS
监控调度系统
CAN1
CAN2
严重报警信号（触点）
严重报警信号（触点）
电 池
过高
过放电 （1）电压超低，负极铜基板溶解，嵌入电池 过放电单只电池电压 基于电池组端电压的控制模式失
正极，导致内部短路
低
效，需要严格控制单只电池电压
过低
高 温 充 放 （1）电池内部电解液分解，产生大量热，并 电池温度超高
电池温度场管理和极限温度控制
电
析出氧气
低温 电安全
（1）充电时电池负极嵌入锂离子能力下降， 电池温度低充电
配电侧
用户侧
削峰填谷 无功支撑 电能质量 可靠供电
电能质量 可靠供电 电压支撑
发电侧
频率控制 旋转备用 负荷均衡 出力优化
应 用 范 围 广 ， 贯 穿 发 输 变 配 用 电
• 储能的手段有哪些？
锂离子动力与储能电池及其产业链 ppt课件
寿命长
大功率锂电池
成本低
无污染
正极材料
Multi-elements
LiNixCo1-x-yMyO2
Co-based
LiCoO2
主要正极材料
Mn-based
LiMn2O4 LiNi0.5Mn1.5O4
P-based
LiMPO4
几种正极材料应用优劣势比较
类别
安全 比容量 性能 mAh/g
循环寿 命/次
•电源管理
•能量回收
术 •正极材料 •负极材料 •电解液 •膜
产 •电池回收 •电池复用 •资源再生
业 •供电体系 •充电设施 •充电服务
年产2000万辆电动车（2020），年产值数万亿元！ 维持几千万辆电动车运行，年产值千亿元！
内容提要
2 锂离子电池知识简介
化学电源分类
电池是一种利用电化学的氧化-还原反应，进行
电压 平台
材料 成本
钴酸锂 差 145 ＞500 3.6 高
锰酸锂 较好 105 ＞ 500 3.7 低
三元素 较好 160 ＞800 3.6 较高
磷酸铁锂 很好 150 ＞1500 3.2 低廉
所占 成本 比重 40%
25%
33%
25%
适合领域
中小型移动电池 对体积不敏感的
中型动力电池 中小型号动力电
3 .2
2 .8
2 .4
0
40
80 120 160
S p e c ific c a p a c ity (m A h /g )
0.1C充电至4.1V, 再在不同电流下放电
180
160
140
120
100
内容提要
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 锂离子电池储能
储能系统
• 优点 • 锂是自然界里最轻的金属元 素，比重仅及水的一半，同 时它又具有最低的电负性， 电极电位是-3.045V。所以选 择适当的正极与其相匹配， 可以获得较高的电动势和高 的比能量。 。 • 其储能密度：100-300Wh/L; • 循环寿命：2000~5000次 (80％DOD)； • 转换效率：90-98%; • 响应速度：ms级；
• SOH表征参数
– 内阻增加 – 容量下降——对储能系统而言很关键 – 倍率下降
• SOH估算方法
– 在线估算 – 在线测试 – 离线测试
锂离子电池管理系统
• SOF估算——最大允许充放电电流
– 低温运行 – 高温运行 – 高SOC运行 – 低SOC运行
锂离子电池管理系统
• 储能系统用电池管理系统架构
储能系统用锂离子电池 及其管理系统
• 储能技术 • 锂离子电池简介 • 锂离子电池管理系统
报告内容
• 为什么要储能？
–削峰填谷 –改善电能质量 –辅助可再生能源并网
储能系统
储能系统
• 为什么要储能？
容 量 范 围 大 ， 从 几 十 千 瓦 到 几 百
输电侧
系统稳定 无功支撑 负荷均衡 可靠供电 电能质量
锂离子电池成本具有巨大下降空间
✓ 中国锂资源丰富； ✓ 锂离子电池材料和成品制造过程不高耗能，也不借助于贵重金属 ✓ 属于环保类产品
• 锂离子电池的工作原理 • 锂离子电池的安全性
锂离子电池简介
锂离子电池简介
• 锂离子电池的类型
–钴酸锂 –锰酸锂 –三元 –磷酸铁锂 –钛酸锂
• 能量密度
–钴酸锂>三元>锰酸锂>磷酸铁锂>钛酸锂
配电侧
用户侧
削峰填谷 无功支撑 电能质量 可靠供电
电能质量 可靠供电 电压支撑
发电侧
频率控制 旋转备用 负荷均衡 出力优化
应 用 范 围 广 ， 贯 穿 发 输 变 配 用 电
• 储能的手段有哪些？
–电化学储能
• 铅酸电池 • 液流电池 • 钠硫电池 • 镍氢电池 • 镍镉电池 • 锂离子电池
储能系统
• 应用领域
• 备用电源 • 调频控制 • UPS • 电能质量
• NAS电池储能
储能系统
• 优点 • 储能密度高：1000Wh/L • 可高功率放电：10C • 循环寿命高，4500次（90％DOD） • 转换效率：80－90％；
• 缺点 • 需工作温度在300-350℃ • 电池工作时需要一定的加热保温 • 需要设置防爆和防腐安全保护
输出接口
PCS
监控调度系统
CAN1
CAN2
严重报警信号（触点）
严重报警信号（触点）
电 池
电流检测
BCU
系
统
CAN总线
BMU1
BMU2 …… BMU N
……
总电压检测
电 温风 压 度机 线 线线
电
电
流
流
+
-
电池组-
分流器
电池组1
电温风 压度机 线线线
电池组2
手持设备(RS232)
• 应用领域 • 负荷调峰
• UPS
• 可再生储能 • 电能质量
• 液流电池储能
储能系统
• 优点 • 循环寿命长（10000次以上）； • 可100％深度放电，可倍率充放； • 系统设计的灵活性大且受场地限制小； • 电池系统环保、安全；
• 缺点 • 储能密度不高 • 需要辅助液泵。
• 应用领域 • 负荷调峰 • UPS • 可再生储能 • 电能质量；
• 压缩空气储能
储能系统
• 优点 • 储能量大 • 且储存高压空气的时间长可 达一年
• 难点 • 找到合适的能储存压缩空气 的场所难
• 应用领域：
• 调峰填谷 • 平稳大规模可再生发电
• 铅酸电池储能
储能系统
• 优点 • 响应速度快：ms级； • 可以根据应用需要，实现kW～ 50MW规模；
• 缺点 • 循环寿命短 • 倍率充放电特性差 • 且温度对其使用寿命和运行特性 亦有影响 • 需要定期对电池维护
• 性能对比
储能系统
储能系统
锂离子电池储能是目前转换效率最高的储能方式；
✓ 铅酸90%；液流电池75%；钠硫电池85%
锂离子电池已经形成规模的产业链
✓ 动力电池需求带动中国锂离子产业 ✓ 液流电池和钠硫电池目前还是少数几家垄断技术局面
锂离子电池性能具有巨大提高的空间
✓ 循环寿命、动态响应能力、倍率特性、成组规模均不断提高 ✓ 新型锂离子电池研究技术储备较强
– 荷电状态：SOC – 健康状态：SOH – 功能状态：SOF
• SOC估算
锂离子电池管理系统
SOC(k) Qmax i(k) UO(k)
Unit Delay
+
UOCV =f(SOC)
+
+
+
/
∫i(k)dt
UOCV =f(SOC)|SOC=0
+
SOC
-
=f(UOCV)
x
Qavi
锂离子电池管理系统
• 安全性
–钴酸锂<三元<锰酸锂<磷酸铁锂<钛酸锂
• 循环性能
–钴酸锂<锰酸锂<三元<磷酸铁锂<钛酸锂
• 锂离子电池的工作原理
–充放电原理 –过充电原理 –过放电原理 –高温运行原理 –低温运行原理 –过电流原理 –长期搁置原理
锂离子电池简介
• 锂离子电池的特性表征参数
–电压 –容量 –内阻
– SOC –倍率 –寿命 –工作温度
–串联电池组的一致性问题
锂离子电池简介
自放电等增加
P+
上限电压
可用容量
RReesdtuocreedd RRuunnttiimmee
下限电压
P-
• 锂离子电池的成组问题
–并联电池组的一致性问题——均流
锂离子电池简介
• 锂离子电池的安全性管理
锂离子电池管理系统
锂离子电池管理系统
• 锂离子电池高性能管理——3S管理
锂离子电池简介
锂离子电池简介
• 锂离子电池的性能
–充电上限电压与电池充电容量及循环寿命的关系
• 锂离子电池的性能
–高温对电池寿命的影响
锂离子电池简介
锂离子电池简介
• 锂离子电池的性能
–充电电流对充电时间及电池性能的影响
锂离子电池简介
• 锂离子电池的性能
–电池容量利用率对电池循环次数的影响
• 锂离子电池的成组问题
– 物理储能
• 抽水储能 • ຫໍສະໝຸດ 缩空气储能 • 飞轮储能– 电磁储能
• 超导储能
• 超级电容储能
• 抽水储能
储能系统
• 优点 • 技术上成熟可靠 • 其容量可以做得很大，仅受 到水库库容的限制。
• 缺点 • 建造受到地理条件的限制 • 在抽水和发电两个过程中都 有能量损失。
• 应用领域 • 调峰填谷 • 系统调频 • 大规模风场电存储和调度。