储能技术现状与发展史
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应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
充电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化： ( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 ) PbSO4 + 2 H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( 充电反应 ) ( 硫酸铅 ) ( 水 ) ( 硫酸铅 ) 由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成 硫酸 , 铅及过氧化铅 。 充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解 ，而阴极板就产生氢，阳极 板则产生氧。
应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
襄 樊 驼 峰 电 池 生 产 设 备
应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
襄 樊 驼 峰 电 池 生 产 设 备
应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
襄 樊 驼 峰 电 池 生 产 设 备
寿命长、无环境污染等优点 循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至
1000次以 缺点：
锂离子电池主要的问题是在过充电和过放 电状态电池会发生爆炸，手机电池都是使用的单 体电池，再经过良好的保护电路来配合使用，基 本上杜绝了电池爆炸的问题。
应用电子技术专业
化学储能——锂系电池 锂电池
青 山 电 动 车
Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2
优点： 1 良好的大电流放电特性 2 耐过充放电能力强 3 维护简单
缺点： 1 镉是有毒的，环境污染 2 在充放电过程中如果处理不当，会出现
严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短
应用电子技术专业
化学储能——镍系电池
镍氢电池
应用电子技术专业
应用电子技术专业
化学储能——锂系电池 锂电池
青 山 电 动 车
应用电子技术专业
化学储能——锂系电池 锂电池
青 山 电 动 车
应用电子技术专业
化学储能——液流电池
电解质溶液（储能介质）存储在电池外部的电解液储罐中，电池内部正负极之间 由离子交换膜分隔成彼此相互独立的两室（正极侧与负极侧），电池工作时正负极电 解液由各自的送液泵强制通过各自反应室循环流动，参与电化学反应。
应用电子技术专业
机械储能
压 缩 空 气 储 能
世界上第一个商业化CAES电站为1978年在德国建造，装 机容量为 290 MW，换能效率77%。
2009年被美国列入未来十大技术
应用电子技术专业
机械储能
飞 轮 储 能
1999 年欧洲 Urenc Power 公司利用高强度 碳纤维和玻璃 纤维复合材料制作飞轮，转速为 42 000 rad/min，2001 年 1 月系统投入运行，充当UPS，储能量达到 18 MJ
电解液 ( 稀硫酸 ) ---> 硫酸 ( H2SO4) + 水 ( H2O)
电池外壳
隔离板
其它 ( 液口栓 . 盖子等 )
应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
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 ) 蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生 反应 , 生成新化合物『硫酸铅』。
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化学储能——液流电池
液流储能电池是一类适合于固定式大规模储能（蓄电） 的装置，相比于目前常用的铅酸蓄电池、镍镉电池等二次 蓄电池，具有功率和储能容量可独立设计（储能介质存储 在电池外部）、效率高、寿命长、可深度放电、环境友好 等优点，是规模储能技术的首选技术之一。
储能技术现状与发展
应用电子技术专业 沈鸿星
储能技术
应用电子技术专业
储能Байду номын сангаас术
应用电子技术专业
储能技术
应用电子技术专业
储能技术
发展创新性储能技术对加快发展我国新能源产业有
决定性意义
近几十年来，储能技术的研究和发展一直受到各国
能源、交通、电力、电讯等部门的高度重视
应用电子技术专业
储能方式 机械储能 化学储能 电磁储能
应用电子技术专业
机械储能
飞 轮 储 能
应用电子技术专业
机械储能
飞 轮 储 能
应用电子技术专业
化学储能
铅酸电池 镍系电池 锂系电池 液流电池 钠硫电池
应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
构成铅蓄电池之主要成份如下：
阳极板 ( 过氧化铅 .PbO2 )---> 活性物质
阴极板 ( 海绵状铅 .Pb) ---> 活性物质
应用电子技术专业
机械储能
弹性储能 液压储能 抽水储能 压缩空气储能 飞轮储能
应用电子技术专业
机械储能
弹 性 储 能
应用电子技术专业
机械储能
液 压 储 能
应用电子技术专业
机械储能
抽 水 储 能
应用电子技术专业
机械储能
抽 水 储 能
日、美、西欧等国家和地区在 20 世纪 60~70 年代进入抽水蓄 能电站建设的高峰期，到目前为止，美国和西欧经济发达国家 抽水储能机组容量占世界抽水蓄能电站总装机容量 55%以上
所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物 作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移 来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式 电池”，俗称“锂电”。
应用电子技术专业
化学储能——镍系电池
锂电池
优点： 具有能量密度高、充放电速度快、重量轻、
化学储能——镍系电池
镍氢电池
优点： 具有能量密度高、充放电速度快、重量轻、
寿命长、无环境污染等优点 镍氢电池能量密度比镍镉电池大二倍
缺点： 1 轻微记忆效应 2 镍氢电池串连电池组的管理问题比较多，
一旦发生过充电以后，就会形成单体电池隔板熔 化的问题，导致整组电池迅速失效。
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化学储能——镍系电池 锂电池
应用电子技术专业
化学储能——铅酸电池
优点： 1 寿命长 2 价格低 3 可以大电流放电
缺点： 1 铅的污染 2 能量密度低，也就是说过于笨重
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化学储能——镍系电池
镍镉电池
镍镉电池（Ni-Cd，Nickel-Cadmiun Batteries, Ni-Cd Rechargeable Battery）是最早应用于手机、笔 记本电脑等设备的电池种类 。
化学储能——铅酸电池
充电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化： ( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 ) PbSO4 + 2 H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( 充电反应 ) ( 硫酸铅 ) ( 水 ) ( 硫酸铅 ) 由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成 硫酸 , 铅及过氧化铅 。 充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解 ，而阴极板就产生氢，阳极 板则产生氧。
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化学储能——铅酸电池
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化学储能——铅酸电池
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化学储能——铅酸电池
襄 樊 驼 峰 电 池 生 产 设 备
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化学储能——铅酸电池
襄 樊 驼 峰 电 池 生 产 设 备
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化学储能——铅酸电池
襄 樊 驼 峰 电 池 生 产 设 备
寿命长、无环境污染等优点 循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至
1000次以 缺点：
锂离子电池主要的问题是在过充电和过放 电状态电池会发生爆炸，手机电池都是使用的单 体电池，再经过良好的保护电路来配合使用，基 本上杜绝了电池爆炸的问题。
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化学储能——锂系电池 锂电池
青 山 电 动 车
Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2
优点： 1 良好的大电流放电特性 2 耐过充放电能力强 3 维护简单
缺点： 1 镉是有毒的，环境污染 2 在充放电过程中如果处理不当，会出现
严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短
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化学储能——镍系电池
镍氢电池
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化学储能——锂系电池 锂电池
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化学储能——液流电池
电解质溶液（储能介质）存储在电池外部的电解液储罐中，电池内部正负极之间 由离子交换膜分隔成彼此相互独立的两室（正极侧与负极侧），电池工作时正负极电 解液由各自的送液泵强制通过各自反应室循环流动，参与电化学反应。
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机械储能
压 缩 空 气 储 能
世界上第一个商业化CAES电站为1978年在德国建造，装 机容量为 290 MW，换能效率77%。
2009年被美国列入未来十大技术
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飞 轮 储 能
1999 年欧洲 Urenc Power 公司利用高强度 碳纤维和玻璃 纤维复合材料制作飞轮，转速为 42 000 rad/min，2001 年 1 月系统投入运行，充当UPS，储能量达到 18 MJ
电解液 ( 稀硫酸 ) ---> 硫酸 ( H2SO4) + 水 ( H2O)
电池外壳
隔离板
其它 ( 液口栓 . 盖子等 )
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化学储能——铅酸电池
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 ) 蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生 反应 , 生成新化合物『硫酸铅』。
应用电子技术专业
化学储能——液流电池
液流储能电池是一类适合于固定式大规模储能（蓄电） 的装置，相比于目前常用的铅酸蓄电池、镍镉电池等二次 蓄电池，具有功率和储能容量可独立设计（储能介质存储 在电池外部）、效率高、寿命长、可深度放电、环境友好 等优点，是规模储能技术的首选技术之一。
储能技术现状与发展
应用电子技术专业 沈鸿星
储能技术
应用电子技术专业
储能Байду номын сангаас术
应用电子技术专业
储能技术
应用电子技术专业
储能技术
发展创新性储能技术对加快发展我国新能源产业有
决定性意义
近几十年来，储能技术的研究和发展一直受到各国
能源、交通、电力、电讯等部门的高度重视
应用电子技术专业
储能方式 机械储能 化学储能 电磁储能
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机械储能
飞 轮 储 能
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机械储能
飞 轮 储 能
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铅酸电池 镍系电池 锂系电池 液流电池 钠硫电池
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化学储能——铅酸电池
构成铅蓄电池之主要成份如下：
阳极板 ( 过氧化铅 .PbO2 )---> 活性物质
阴极板 ( 海绵状铅 .Pb) ---> 活性物质
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机械储能
弹性储能 液压储能 抽水储能 压缩空气储能 飞轮储能
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弹 性 储 能
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机械储能
液 压 储 能
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机械储能
抽 水 储 能
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机械储能
抽 水 储 能
日、美、西欧等国家和地区在 20 世纪 60~70 年代进入抽水蓄 能电站建设的高峰期，到目前为止，美国和西欧经济发达国家 抽水储能机组容量占世界抽水蓄能电站总装机容量 55%以上
所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物 作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移 来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式 电池”，俗称“锂电”。
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化学储能——镍系电池
锂电池
优点： 具有能量密度高、充放电速度快、重量轻、
化学储能——镍系电池
镍氢电池
优点： 具有能量密度高、充放电速度快、重量轻、
寿命长、无环境污染等优点 镍氢电池能量密度比镍镉电池大二倍
缺点： 1 轻微记忆效应 2 镍氢电池串连电池组的管理问题比较多，
一旦发生过充电以后，就会形成单体电池隔板熔 化的问题，导致整组电池迅速失效。
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化学储能——镍系电池 锂电池
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化学储能——铅酸电池
优点： 1 寿命长 2 价格低 3 可以大电流放电
缺点： 1 铅的污染 2 能量密度低，也就是说过于笨重
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化学储能——镍系电池
镍镉电池
镍镉电池（Ni-Cd，Nickel-Cadmiun Batteries, Ni-Cd Rechargeable Battery）是最早应用于手机、笔 记本电脑等设备的电池种类 。