各类储能技术特点专题培训课件

各类储能技术特点、发展趋势
5、锂离子电池
钴酸锂正极材料结构
各类储能技术特点、发展趋势
5、锂离子电池
锂离子电池充放电原理示意图
各类储能技术特点、发展趋势
5、锂离子电池
在各种锂离子电池中： 1. 钴酸锂电池产业化最成熟、产品的能量密度最高，已经广泛应 用于手机、笔记本电脑等小型移动设备上。目前日本松下和索尼、 韩国三星SDI和LG化学、中国比亚迪、力神和比克等多家企业，几 控制了全球的钴酸锂电池行业，其中日本企业占据了高端市场，中 国企业占据了低端市场。处于对安全的考虑，钴酸锂电池不适合大 功率和大容量的应用。 2. 锰酸锂电池有低成本、高性能的优势，产品安全性较钴酸锂电 池高，是热门的电动汽车电池备选技术，在全球的动力电池领域占 据重要地位。日本企业在锰酸锂电池领域开发应用最早，技术最为 领先，包括索尼、Sanyo（已和松下合并）和日产AESC公司等都在 大力发展锰酸锂电池；韩国企业在此领域投入巨大，紧跟日本企业， 三星SDI和LG化学已经具备相当实力。由于对生产工艺要求较高， 中国大多数企业没有选择在此领域投入，目前国内只有国安盟固利 等少数企业坚持反战该技术。
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5、铅蓄电池
铅蓄电池的构造
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5、铅蓄电池
发展趋势： 经过多年研究，铅酸电池已经成熟应用于各种领域中，新型铅
酸电池储能技术也在崛起中，水平铅酸蓄电池和超级铅酸电池是铅 酸电池未来的主要发展趋势。
水平铅酸蓄电池是一种采用水平点击的铅酸电池新技术，采用 专利挤压工艺制成共轴玻纤覆铅线及双极电极结构，具备优异的性 能，尤其在动力性能及抗震性能方面表现突出，作为动力电池完全 满足需要，在通信电源、太阳能、风能蓄电池以及军事应用领域有 很好的应用前景。目前，水平铅酸电池发展技术已经比较成熟，拥 有自主专利的铅布板珊制造工艺，采用机械化的装配工序，率先实 现了水平电池的规模化生产。美国Horizon Batteries,LLC、美国 Millennium Energy Group、美国Xtreme Power公司、中国豪德千 网水平电池有限公司、中国台湾德发实业股份有限公司等都投入了 大量的人力、物力和财力，水平铅酸蓄电池部分产品已经实现商业 化，目前，发展趋势是进一步提高电池比能量、延长电池深循环寿
双极性电池是一种用双极性极板制作的铅蓄电池，与普通铅蓄 电池相比具有更高比能量、高功率性能、长寿命和适合高电压设计 的优点。该领域尚处于起步阶段，目前只有少数长江可以生产样品， 但均未大规模生产。美国Arias和BPC公司、瑞士爱立康公司技术领 先，中国的几家传统铅蓄电池公司如南都、风帆、双登等也都在进 行双极性电池的研发工作。
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5、铅蓄电池
命和更好地解决快速充电，以及自身放电较大的问题。 超级铅酸电池将超级电容器和铅酸电池的优点集于一身，艰巨
了好能量密度、高功率密度的优点，是一种新型的储能元件。超级 铅酸电池采用泡沫碳板栅和铅炭电极，通过利用泡沫炭的高比表面 积，结合了钽电容器的高比功率和长寿命优势，作为车辆的动力电 源是当前铅酸电池技术层面的突破，与传统铅酸蓄电池相比，功率 可提高20%~50%，寿命至少可延长2~3倍，克服了传统铅酸电池的缺 陷。今后，超级铅酸电池的技术发展趋势为：适用于超级电池负极 的碳材料研究与可开发；工作电压与铅酸电池一致，较低的析氢速 率，高容量、放电初期能有效地分担电流；如何选择集流体，使其 能更好的地发挥超级电池的大电流放电特性，并保证电池工作环境 的稳定性。
自从1991年日本索尼公司首次实现商品化至今，根据正极材料 和电解质的不同，锂离子电池已经发展出包括估算锂电池、锰酸锂 电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、三元材料锂电池、聚合物锂电 池等在内的多种电池体系。锂离子电池由于能量密度高、寿命长、 自放电小、无记忆效应等优点，已在数码便携产品中获得了广泛应 用，并且正逐步进入新能源汽车、储能电站等应用领域。
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5、锂离子电池
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5、锂离子电池
3. 磷酸铁锂电池具有长寿命、低成本以及高安全性等优势，是目 前最热门的电动汽车电池技术之一，也是电力储能系统的热门候选 技术之一。近年来，磷酸铁锂电池在中国获得了高度发展，无论是 民间还是政府都对该技术给予厚望，代表型企业包括比亚迪、比克、 力神等。但是，从产品性能上看，北美企业的产品目前仍然全球领 先，标志性企业是美国A123公司，该公司的产品在低温性能、倍率 性能、循环寿命等方面，都明显领先于其他企业的产品。
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5、锂离子电池
磷酸铁锂电池结构
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5、锂离子电池
尖晶石型锰酸锂的结构在充放电上体现了优势
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5、锂离子电池
发展趋势： 目前从技术路线上说，业界对锂离子电池比较常见的分类为钴
酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池。其中钴酸锂 电池产业化最成熟，已广泛应用于手机、笔记本电脑等小型移动设 备上；锰酸锂电池以低成本、高性能的优势成为潜在的电动汽车电 池，在日Fra Baidu bibliotek有一定的成熟度；磷酸铁锂电池以长寿命、低成本以及 高安全性等优势成为目前最热门的储能和电动汽车电池，尤其在中 国；国内钛酸锂电池还没有克服工艺问题，世界上只有日本东芝成 功开发此电池并应用在电动汽车上。
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5、锂离子电池
技术特点： 锂离子电池是以含锂的化合物做正极，在充放电过程中，通过
锂离子在电池正负极之间的往返脱出和嵌入实现充放电的一种二次 电池。锂离子电池实际上是一种锂离子的浓差电池。当对电池进行 充电时，电池正极材料上的锂离子脱出，经过电解液运动到负极表 面，并嵌入负极材料中；放电时，嵌在负极材料中的锂离子脱出重 新插入正极材料中。
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5、铅蓄电池
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5、铅蓄电池
快、功率密度高、电池寿命长等优点，主要应用于混合动力汽车、 并网新能源发电和智能电网。该技术由澳大利亚CSIRO国家实验室 和日本古和电池联合发明。此外，美国Axion公司也在开发类似产 品。中国的浙江天能、浙江超威、浙江南都、武汉银泰、这将会同、 吉林汇能等公司，也已经开始投入研发。