【小編雜談新能源】之儲能電池

聊完儲能技術，接下小編想與攻城獅，電子發燒友聊聊儲能電池。大家都知道電池是儲能系統中的核心部件，儲能中對電池有什麼要求，電池內部結構到底是什麼樣的。本節，小編將淺談一下儲能中關於電池的哪些事兒。
廢話不多說，先看電池的分類，如圖示，小編察覺還是要用圖片方式表達，不然文字寫太多，很枯燥。不說啦，上圖。

看了電池的分類，小編覺得有必要穿插介紹一下電池的發展史，1800年 Alessandro Volta發明第一個電池（鋅片與銅片夾以鹽水浸濕的紙片組裝成電堆），1859年第一顆鉛酸電池面世，1888年第一顆乾電池問世，1899年鎳鎘電池。。。。。直到1991年鋰離子電池被商業化。。。。一系列的技術都在電池上被得以應用。
由於現在鋰電池被儲能應用的最廣泛，所以小編想以鋰電池為例，重點介紹鋰電子電池原理和工藝。
首先來看鋰電子電池結構，小編找了很多圖，為了說明問題，特選如下圖示。此圖僅僅學習使用，不會作為商業用途。小編在此感謝此圖作者。拜謝。。。
        
     

鋰電子電池的工作原理：
1：充電過程 ：一個電源給電池充電，此時正極上的電子e-從通過外部電路跑到負極上，正鋰離子Li+從正極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達負極，與早就跑過來的電子結合在一起。此時：正極發生反應： LiCoO2→Li1-xCoO2+xLi++xe；負極發生反應：6C+xLi++xe → LixC6
2：放電過程：放電有恆流放電和恆阻放電，恆流放電其實是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻，恆阻放電的實質都是在電池正負極加一個電阻讓電子通過。由此可知，只要負極上的電子不能從負極跑到正極，電池就不會放電。電子和Li+都是同時行動的，方向相同但路不同，放電時，電子從負極經過電子導體跑到正極，鋰離子Li+從負極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達正極，與早就跑過來的電子結合在一起。
以上看到了很專業知識，如鋰電池結構和電池的充放電工作原理，老實說，這些也都是小編在網上收集的一些資料，但是本著知識是共享的原理，小編才展示出來，相信作者肯定會同意和答應的。好了，繼續聊鋰電子電池。

其實我們看到市面上看到最多的鋰離子電池，可分為三元鋰電池（ LiNixCo1-x-yMnyO2 ）和磷酸鐵鋰電池（LiFePO4）。其中兩者的優缺點如下：

1：LiNixCo1-x-yMnyO2
--Mn在放電過程中保持不變，起到“骨架”支撐作用，因此結構比較穩定；不會像LiNiO2的結構變化，具有很好的循環穩定性和安全性能。
--理論容量275mAh/g；
-- 實際容量只有160mAh/g；
--壓實密度較低。

2：LiFePO4：
-- LiFePO4為橄欖石型結構，結構非常穩定；
--理論容量170mAh/g；
--價格低廉，環境友好；
--導電性非常差，脫嵌運動受影響。

接下來小編想介紹一下大家最關心的電池應用中的測量電壓的方法包括充電技術等等，估算電池剩餘容量。介紹之前，同樣，我們先看看電池的相關標準：
--鉛酸電池常用標準：GB/T5008.1 啟動電池標準（國）；SAE J 537 （美）；EN 50342 （歐）；JIS D 5301（日）；Q/SQR04.075 啟動電池標準（企）；QC/T 742-2006 電動汽車用鉛酸蓄電池（國）；
--氫鎳電池常用標準：QC/T 744-2006 電動汽車用金屬氫化物鎳蓄電池（國）；IEC 61951-2  金屬氫化物鎳電池；
--鋰離子電池常用標準： QC/T 743-2006 電動汽車用鋰離子蓄電池（國）；

接著再看看電池的測試：
--安全性能測試：短路，過充電，擠壓， 針刺，跌落， 熱衝擊。
--電性能測試：工作電壓，放電終止電壓，內阻，電池容量，比容量，能量/比能量，電池自放電，循環壽命，SOC，DOD。
最後小編想說說充電技術，就一句話，一筆帶過。充電分為脈衝充電和快充技術。脈衝充電不做介紹，快充分慢充，快充以及所謂的小快充，有時候稱為均充。其實做電池的都支持，對於快充技術，實際對負極材料接受鋰離子能力的極大考驗。

 

本次小編想用電池帶入的話題是BMS，即我們說的電池管理系統，本章節用了這麼多繁瑣的文字，小編覺得再加上BMS介紹，會導致這節內容太雜，所以小編決定會在後面再用一個章節再專門介紹BMS。請攻城獅見諒海涵。
結尾還是那句話：加油，中國儲能！