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锂电池储能系统是什么?

时间:2023-12-21 作者: 点击:1

  广义上,储能可大致分为电储能、热储能和氢储能三类,其中电储能是目前最主要的储能形式。电储能中,根据储存的原理不同可大致分为物理储能、电磁储能、电化学储能三类。其中,物理储能是目前最为成熟、成本最低、使用顶级规模的储能方式,电磁储能由于充放电速度快等明显优势同样具有极大发展的潜在能力,但目前技术还不够成熟,电化学储能是应用场景范围最为广泛、发展的潜在能力最大的储能技术。目前在多种类型的储能技术中,以抽水蓄能、电化学储能应用最为广泛。

  电化学储能是指利用化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变价。依据储存设备,电化学储能可分为锂电池、铅酸电池、铅碳电池、液流电池及钠硫电池储能,其中,锂电池和铅酸电池是产业化应用最为广泛的电化学储能技术路线。电化学储能是当前应用场景范围最广、发展的潜在能力最大的电力储能技术。

  完整的电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)以及其他电气设备构成。电池组是储能系统最主要的构成部分;电池管理系统主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等;能量管理系统负责数据采集、网络监控和能量调度等;储能变流器能控制储能电池组的充电和放电过程,进行交直流的变换。

  锂系电池分为锂电池和锂离子电池。3C产品使用的其实是锂离子电池,通常俗称其为锂电池。而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子科技类产品。锂电池是由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,它的比能量极高,但是有安全风险隐患。锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极材料是锂。电池组装完成后电池即有电压,不需充电。这种电池其实也可以充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成电池里面短路,所以正常的情况下是禁止充电的。锂离子电池主要是依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作:充电时,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。电池一般都会采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。锂离子电池的优点为电压高、单位体积内的包含的能量大、循环寿命长、自放电小、充电迅速等,缺点为成本高、容易衰老、回收率低等、目前主要使用在在手机、笔记本电脑等电子科技类产品中。

  目前常见的正极材料主要有钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)和三元材料。钴酸锂是最先商业化的正极材料,电压高、振实密度高、结构稳定、安全性好,但成本高且克容量低。锰酸锂成本低、电压高,但循环性能较差且克容量同样较低。三元材料根据镍钴锰(其他的还有NCA)的含量不同,容量和成本有所差异,整体单位体积内的包含的能量高于磷酸铁锂和钴酸锂。磷酸铁锂成本低,循环性能好,安全性好,但电压平台较低,压实密度较低,因此导致整体的单位体积内的包含的能量较低。目前动力领域以三元和铁锂为主,消费领域钴酸锂较多。

  负极材料可分为碳材料和非碳材料两大类:碳材料包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳等;非碳材料包括钛酸锂、硅基材料、锡基材料等。其中天然石墨和人造石墨目前应用最广,天然石墨虽具备成本和比容量优势,但其循环寿命低,且一致性较差;而人造石墨的各项性能比较均衡,循环性能优异,与电解液的相容性也比较好。人造石墨大多数都用在大容量的车用动力电池和中高端消费型锂电池,天然石墨大多数都用在小型锂电池和一般用途的消费型锂电池。而非碳材料中的硅基材料还在不断研发突破中。

  电解液添加剂是指添加量较少,可以显著改善电池一种或几种性能的物质,大体上分为阻燃添加剂、防过充添加剂、成膜添加剂、电解液稳定剂和其他添加剂。其中,成膜添加剂一般都会采用还原分解电位较高的化合物,在首次充放电时能够先于电解液的其他溶剂成分分解,在负极表明产生稳定的SEI层(固体电解质界面膜,是电子绝缘体却是Li+的优良导体,Li+可经过该钝化层自由地嵌入和脱出),从而保护电极免受溶剂分子的破坏,提高电池使用寿命与安全性。

  锂电池隔膜根据生产的基本工艺可大致分为干法隔膜和湿法隔膜,其中湿法隔膜中的湿法膜涂覆将是大趋势。湿法和干法各有优缺点,湿法工艺薄膜孔径小而且均匀,薄膜更薄,但是投资大,工艺复杂,环境污染大。干法工艺相对简单,附加值高,环境友好,但孔径和孔隙率难以控制,产品难以做薄。

  电化学储能系统是指利用化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变价,将电能以化学能的形式储存,再以化学能的形式释放开来的系统。电化学储能系统依据储存设备,可分为锂电池、铅酸电池、铅碳电池、液流电池及钠硫电池储能等,其中锂电池和铅酸电池是产业化应用最为广泛的电化学储能技术路线。

  用于大型电力系统的储能技术包括抽水蓄能和新型储能。与传统抽水蓄能相比,新型储能选址灵活、建设周期短、反应速度快,在新能源开发消纳领域优势明显。

  新型储能是指除抽水蓄能以外的新型储能技术,包括新型锂离子电池、液流电池、飞轮、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等。当前新型储能中的锂离子电池、铅蓄电池、液流电池占有近九成装机规模。电化学储能是当前应用场景范围最广、发展的潜在能力最大的电力储能技术。未来随着成本持续下降、商业化应用日益成熟,将慢慢的变成为储能新增装机的主流。

  主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)以及其他电气设备构成,具有消除昼夜峰谷差,实现平滑输出、调峰调频和备用容量的作用,满足了新能源发电平稳、安全接入电网的要求,可以有实际效果的减少弃风、弃光现象。

  是电化学储能系统中的核心部件,连接于电池系统与电网(和/或负荷)之间,实现电能双向转换的装置。它可控制蓄电池的充电和放电过程,进行交直流的变换。在无电网情况下,储能变流器可以直接为交流负荷供电。

  以上是储能变流器的基本分类方式,实际应用中,根据具体场景和需求,可能会出现更多具体的应用类型。

  有别于传统的测试方案,ITECH设备均采用高功率密度、回馈及双向的设计,非常适用于储能领域的大功率及能量双向流动的测 试需求。另一方面,强大的波形编辑和高精度量测功能,可以为用户轻轻松松实现各种并网法规测试(孤岛测试、LVRT、HVRT,频率扰 动,相位角跳变等),而无需额外的设备,既降低测试成本又提升测试效率。

  储能电池是一种通过化学能转换为电能,并将电能储存起来以供后续使用的电池。常见的储能电池包括铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。

  其中,锂离子电池因具备高单位体积内的包含的能量、长寿命、环保等优点,正在慢慢地替代传统的铅酸蓄电池和镍氢电池。储能电池主要使用在于太阳能发电设备、风力发电设备、可再次生产的能源储蓄能源等领域,也可作为电动汽车的辅助能源。此外,储能电池还能够适用于智能家居、无人机、机器人等领域,以及电力系统的稳定和调峰等方面。

  :主要反映电池单位时间内可以释放的电能,通常以毫安小时(mAh)作为单位做计量。例如,一个电池的容量为1600mAh,意味着该电池以1600mA的电流放电能持续放电一小时。这也是电池的基本性能之一,直接影响电池的使用时间。

  :通过模拟电池反复充放电的过程,评估电池的寿命和容量损失情况。比如,一个电池在经过一定次数的充放电循环后,其容量可能会损失20%,这在某种程度上预示着电池的供电能力已经明显下降。

  :电池的内阻越小越好,这代表了电池里面导电性能的优劣。然而,有必要注意一下的是,电池的内阻并不能是零。

  :这涉及到电池在充电和放电过程中的一些保护性能,如过充、过放、高温、短路等安全性测试。这些测试主要评估电池在不正常的情况下的性能表现,以保证使用者的安全。

  以上这些测试项目是评估和保证电池性能的重要手段,能够在一定程度上帮助消费者和使用者对电池的性能有一个全面的了解。

  ITECH双向电源,双向能量流动,以机完成充放电测试,涵盖电池芯到电池系统全范围出储能电池测试

  ITS5300电池充放电检测系统专门用在所有动力电池(铅酸、镍氢、锂电池、超级电容、氢燃料电池等)进行性能检验测试,能够模拟电动汽车对电池组的各种等效工况要求。可同时对上百个电池包或上百电池包中的200个单体电芯性能检验测试,较大的提高了产线的测试效率和产量。ITS5300检测系统由ITECH电源、电子负载、内阻测试仪、温度采集仪等产品搭配专业的电池测试软件所组成,自动化程度高,具有较高的稳定性,是用户测试的良好选择。

  BMS电池管理系统是一套综合装置,大多数都用在监测电池状态、控制电池的充电和放电过程、并解决电池系统的安全性、可用性、易用性、常规使用的寿命等核心问题。BMS是电动汽车电池管理系统,是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。

  其中前两种BMS技术已成熟并广泛使用在汽车上,而第三种则大多数都用在电瓶车等低速电动车领域。

  实时监测电池状态参数,包括单体电池电压、电池极柱温度、电池回路电流、电池组端电压、电池系统绝缘电阻等。

  BMS对电池的保护功能,防止电池在充放电过程中出现过充、过放、过流、过温等状况,从而保护电池的安全性和可靠性。

  BMS通过通信接口、模拟/数字输入输出接口与别的设备进行信息交互,形成整个储能电站内各子系统的联动控制,确保电站安全、可靠、高效并网运行。

  这些测试项目涉及到多种技术,例如数据采集、过程控制、数据通讯等,而且需要用多种设备和端口,例如ADC、DIO、PWM、CAN、继电器等。

  此外,在电池组发生过充、过放、过流等故障时,BMS需要能够迅速切断电池组的充放电回路,避免电池组受到进一步的损害。总的来说,这些测试项目的目的是为了确认和保证BMS能够在各种情况下都能对电池组做有效的管理和保护,来保证电池组的安全和稳定运行。

  您需要一款电池模拟器,BSS2000系列电池模拟软件,搭配ITECH高速高性能双向直流电源IT6000B/IT6000C/IT-M3600/IT-M3400/IT-M3900,电压可达2250V,功率可扩展至1152kW,使用户得到满足从小功率电池模组到大功率储能电池的一站式电池模拟器需求,具备无缝切换、响应速度快及回馈效率高等特点。BSS2000系列电池模拟软件包含三款产品:BSS2000单通道基础版,BSS2000 Pro单通道进阶版,BSS2000M多通道版。软件内建丰富的电池特性曲线库并提供自定义曲线等功能,为工程师解决使用真实电池测试模式下效率低、成本高及接线复杂等问题。

  电池组通常由单体电池串联而成,在充放电过程中单体的充放电特性存在一定的差异,因此对于单体的监控也特别的重要。除了各个通道的重要参数, ITS5300系统可通过搭建温度仪和内阻仪实现对于单体电压,内阻和温度值的实时监控。在测试过程中,用户还可以通过测试软件界面清晰明了的观测到每个通道的测试信息。通过有色方块图对单体特性是正常还是异常进行预警,直观一目了然,提高测试可靠性。包括通道配置情况、每个通道中相应电池的电压、电流、放电容量等参数,方便观察与记录。

  储能能量管理系统(EMS)是一种智能化技术,大多数都用在实时监控、诊断预警、全景分析、高级控制功能,保证储能电站安全、可靠、稳定运行。

  EMS针对锂电池储能电站推出的调控一体化能量管理系统,实现了实时监控、诊断预警、全景分析、高级控制功能,满足运行监视全面化、安全分析智能化、全景分析动态化的需求,保证储能电站安全、可靠、稳定运行。

  EMS能源管理系统适用于储能站、微电网、新能源储能一体化等类型项目的系统监控、功率控制及能量管理的监控系统,实现对储能电站BMS和PCS的集中监控,统一操作、维护、检修和管理,实现故障的快速切除、在负荷高峰时缓解电网压力、降低电网运行成本、提高经济效益。

  EMS不仅仅可以采集各种数据,包括电池充放电状态、温度、电压、电流等,且能依靠先进的数据分析技术,对采集到的数据来进行处理和分析,以了解能源系统的工作状态和性能表现。

  功能测试:这是为了验证EMS各项功能的正确性和可靠性,包括能量储存、能量释放、能量转换、电池状态监测、故障诊断等。在功能测试中,需要对EMS的各项功能做验证,以确保在各种情况下都能正常运行。

  性能测试:这是为了评估EMS的性能指标,包括能量转换效率、能量储存容量、能量释放速度、响应时间、准确性等。在性能测试中,需要对EMS的性能做评估,以保证其满足设计的基本要求并达到预期的性能指标。

  安全测试:这是为了检验EMS的安全性能,包括过充、过放、过流、温度保护、均衡控制等。在安全测试中,需要检验EMS的安全性能,以确保其能够有效地保护电池组并防止过充、过放等故障。

  环境适应性测试:这是为了检验EMS在各种各样的环境条件下的稳定性和可靠性,包括高温、低温、潮湿、干燥等环境条件。在环境适应性测试中,需要检验EMS在各种各样的环境条件下的稳定性和可靠性,以确保其能够在不同的环境条件下正常运行。

  兼容性测试:这是为了检验EMS能否兼容不同的电池类型、不一样的规格的电池组等。在兼容性测试中,需要检验EMS能否兼容不同的电池类型和规格,以确保其能够很好的满足不同用户的需求。

  稳定性测试:这是为了检验EMS在连续工作和负载变化条件下的稳定性和可靠性。在稳定性测试中,需要检验EMS在连续工作和负载变化条件下的稳定性和可靠性,以确保其能够在不同的工作条件下正常运行并保持稳定的性能。

  这些测试项目是确保储能能量管理系统(EMS)性能可靠和稳定运行的关键步骤。通过对EMS做全面的测试,不难发现和纠正潜在的问题,并保证其能够安全、高效地管理储能系统。

  集装箱式锂电池储能系统是以40尺标准集装箱为载体,将磷酸铁锂电池系统、PCS、BMS、EMS、空调系统、消防联动控制系统、配电系统等都集中在一个特制箱体内,以达到高集成度、大容量、可移动储能装置,具备隔热、恒温、消防阻燃、防风沙等优点,能够很好的满足复杂环境下的采用。那这样大型集装箱储能电池柜可以出口运输吗?

  国际海事组织新修订分布的增添了UN3536编号给予以物流运输容器为单位大型的锂电池装置/CTU(LithiumBatteriesInstalledinCargoTransportUnit),这就能解决许多电池厂商一直以来受之苦恼的问题。

  此次修改的规则里将UN3536规定为第9类危险品(Class9),而且在特殊规定SP389多方面说明,有关要求有:

  本条目仅比较适用于在货物运输单元中安装的锂离子电池或锂金属电池,其设计仅限于向货物运输单元提供外部电力。锂电池一定要符合2.9.4.1至7的要求,并带有防止电池过充和过放电的必要系统。

  电池须稳固地附着装在运输单元的内部结构上(比如,固定放置在机架、机柜等手段),以避免短路、意外操作,然而对于货物运输单元来讲,冲击、装载和振动下的重大移动是运输中通常很容易发生的状况。货物运输单元中(比如,灭火系统及空调系统)安全运作及操作所需要的危险品,须妥当地固定在或安装在货物运输单元内,除本规则另有规定的。货物运输单元安全可靠、正常运作所不需要的危险货物,不能放到货物运输单元内运输。

  货物运输单元内的电池不需要张贴锂电池标记或第9类危险品标签。货物运输单元外侧理应按照5.3.2.12的规定显示联合国的编号UN3536和第9类危险品标签,并根据5.2.1.1.2张贴在两个对立的两侧。

  大型集装箱式储能柜出口运输要说明资料?UNNo.:3536联合国正确运输名称(中文):装到货运装置中的锂电池组锂离子电池组或锂金属电池组联合国正确运输名称(英文):LITHIUMBATTERIESINSTALLEDINCARGOTRANSPORTUNITlithiumionbatteriesorlithiummetalbatteries包装类别:不可用主要危险类别:9次要危险类别:无运输特殊规定:389电池储能柜因为整个箱体太大,是没办法办理危包证的。所以在这里要格外的注意,出口海运锂电池储能柜以前,最先要去做海事备案,做海事备案需要提供UN38.3检测报告,海运鉴定报告,中英文MSDS,情况说明等有关的资料。海事备案下来后,才可以向船公司订舱。海事备案做完后还要进行港务备案,后面才能够进港黄联,车队才可以排计划进港。更多大型储能集装箱电池柜出口运输国际方案能来电咨询保时运通纯电池出口一手庄。这种大型储能集装箱电池柜无论是体积、重量或是货值都跟我们平时常见的便携式储能电源有很大的区别,因此在出口物流运输上要多注意安全问题,多询几家电池出口物流服务商,尽可能地选择走正规电池dg海运清关渠道的国际货运代理。伴随着储能电站集装箱项目在新能源发电、电网侧、工商业用户侧、电力辅助服务、微电网、光储充电站、能源互联网、智慧能源、数据中心、节约能源改造、岸电改造等诸多领域的广泛运用,及其储能电站集装箱电站规模逐渐向兆瓦级、几十兆瓦级甚至是百兆瓦级大力推进,意味着锂电池储能电站集装箱系统电网侧领域的应用跨出关键一步。伴随着未来锂电池技术的勇于突破,储能式集装箱的成本有希望大幅度降低,前景一片光明。

  锂电池储能系统是一种利用锂电池作为能量存储介质的系统,它可以在一段时间内存储电能,并在需要时供应电能。这种系统通常包括电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)和储能变流器(PCS)。电池是系统中最重要的组成部分,占储能系统成本的大部分。锂电池储能系统的优点是其高能量密度、长寿命和良好的充放电性能,使其在电网调节、可再次生产的能源发电和家庭储能等多个领域得到普遍应用。

  在快充类负极产品主要以超高的性价比快充类、高能量密度快充类等产品为主,该类产品已成功在客户端 得到批量应用,在产品的性能及性价比上得到了市场的较好回馈,是基本的产品之一

  在快充产品方面,已在配合下游客户开发四倍率、五倍率产品并在客户端取得了验证,后续会持续进行成本优化、产能和效率提升

  快充类产品在动力电池领域实现销量大幅度增长,整体快充类产品出货量占比提高至60%以上。目前在研的 “高能量密度兼顾4C快充”项目计划应用于头部动力电池企业下一代产品,截止2022年末处于中试阶段

  此外,海外头部动力电池企业下一代快充性能提升项目开发截止2022年末同样处于中试阶段

  快充技术方面,公司液相包覆技术持续迭代升级,采用新一代液相包覆技术的产品已独家供应头部动力电池企业

  在研项目方面,“一种容量倍率兼顾材料快充能力提升项目”截止2022年末已处于中试阶段,有望在比容量保持一定水平的基础上实现快充能力提升30%-50%

  “一种高倍率锂离子电池负极材料开发”项目截止2022年末已处于大试阶段,有望在提高负极材料倍率性能的同时,兼具低成本生产要求

  在研的“高容量快充人造石墨项目开发的高容量人造石墨已实现≥355容量,同时兼顾3C-5C充电,截止2022年末处于国内外头部客户批量导入阶段

  高能量密度兼顾快充性能的人造石墨负极已量产,通过原料的选取、工艺的优化及包覆改性等,实现比容量355mAh/g,满足3~5C快充,极片压实1.65g/cm3