几种储能电池技术简析

本文将针对目前几种典型的储能电池技术进行介绍，同时对各类型的优势及缺点进行了整理。

三元锂电池，也被命名为三元锂聚合物电池，是指使用Li(NiCoMn)O2作为阳极的电池技术。这是第一个最成功的锂电池技术，广泛应用于移动电子和电动汽车行业。三元锂电池的循环寿命超过3000个循环。它的能量密度在所有锂电池技术中排名第一，大约250kwh/m3。

安全是三元锂技术的主要瓶颈。自2016年首次出现三星电池爆炸事故以来，三元锂电池的安全风险一直在讨论中。由于阳极聚合物的复合结构不稳定，在工作电池中化学溶液的温度和PH值的增加会导致产生天然气的潜在风险，最终导致爆炸。在中国，工业和信息化部停止了在电动汽车和大型存储项目中使用三元锂电池的应用。目前针对对三元锂电池技术的安全风险已经在进行详细的调查。

磷酸铁锂电池，简称LFP，是指使用LiFePO4作为阳极的锂电池技术。自1996年由NTT(日本)首次创建以来，它被公认为最安全的锂电池技术。

LFP拥有超过3500次的长周期寿命。在所有锂电池技术中，它的使用寿命排名第一。LFP电池的能量密度在200kwh/m3左右。LFP也显示了快速充电/放电响应的优点。百分之百放电深度的LFP电池的最低充电时间是2小时左右。如下表所示，在短时间放电操作中，它能保持近100%的容量。这种良好的操作特性使LFP成为快速响应系统的理想技术，如频率控制。

铅碳技术是新一代铅酸电池技术。它结合了超级电容器和铅酸电池的特点。

铅炭电池是将具有双电层电容特性的炭材料(C)与海绵铅(Pb)负极进行合并制作成既有电容特性又有电池特性的铅炭双功能复合电极(简称铅炭电极)，铅炭复合电极再与PbO2正极匹配组装成铅炭电池。

铅碳电池百分百放电深度下的循环寿命是3200，80%放电深度下的循环寿命是2500个循环，比传统的铅酸电池要高得多(80%放电深度下的周期约为1200)。这种循环寿命接近三元锂和LFP技术。

铅碳电池的另一个主要优点是它对大型系统的低成本。铅碳电池的总价格不到锂电池的一半。考虑到电池投资是商业BESS系统的关键部分，这可以显著缩短回收期。安全也是选择铅碳的考虑因素。与锂电池相比，铅碳电池阴极和阳极的化学反应是温和而缓慢的，这使它成为一种更安全的技术。

100%放电深度下的铅碳电池的最低充电时间是5小时左右，是锂电池的两倍多。当需要快速放电响应时，铅碳的放电性能比LFP低，铅-碳不适合快速反应系统，如频率控制系统。但对于不需要频繁和快速操作的套利系统，铅碳技术可以满足需求。