防爆片生产厂家——动力电池和储能电池有什么区别?
储能电池和动力电池是当今能源存储和电动交通领域的重要技术,从本质上来讲,两种电池均属于储能电池,在技术路线上并无太大差异。
那到底这两种电池区别点在哪里本篇文章给大家进行介绍分析,让大家更好的了解两种电池的具体差异。
什么是储能电池?
储能电池,顾名思义,是用于储存电能的电池系统。它们能够将电能转化为化学能,将电荷存储在电池中,然后在需要时释放出来。储能电池通常设计用于长时间的能量储存和充放电,例如在电网调度、峰值负荷削减和电能管理等方面发挥重要作用。储能电池的关键特点是高容量、长循环寿命和稳定的性能。
什么是动力电池?
动力电池则专门用于提供电动车辆所需的动力。它们需要具备高能量密度和高功率输出,以满足电动车辆对加速性能和行驶里程的要求。动力电池的设计重点是提高电池的充电速度、放电速度和循环寿命。同时,安全性也是动力电池关注的重要方面,以确保在各种条件下都能可靠地工作。
进一步探讨储能电池和动力电池之间的主要区别,主要体现在以下几点。
应用场景区别
储能电池被广泛应用与电网储能、家庭储能、工商业储能、通信基站等领域,储能电池的设计要求主要针对能量密度和长期储存进行优化,以满足对大容量和持久储能的需求。由于储能电池绝大多数储能装置无需移动,因此储能锂电池对于能量密度并没有直接的需求;不同的储能场景对功率密度有不同的要求;电池材料方面,注意膨胀率、能量密度、电极材料性能均匀性等,以追求整个储能设备的长寿命和低成本。
动力电池则应用于新能源乘用车、商用车等运输相关行业。动力电池更注重功率密度和短期时间内的高功率输出,以满足电动车辆快速加速的长里程需求。动力电池比较储能电池,对能量密度和功率密度的要求可能更高。
系统构成区别
动力电池PACK基本上由以下几个系统组成:电池模组、电池管理系统、热管理系统、电气系统及结构系统。动力电池系统成本由电芯、结构件、BMS、箱体、辅料、制造费等综合成本组成,电芯占据80%左右的成本,PACK成本占据整个电池成本约20%
储能电池系统主要由电池组、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。储能系统的成本构成中,电池是储能系统中重要的组成部分,成本占比60%;其次是储能逆变器,占比20%,EMS(能量管理系统)成本占比10%,BMS(电池管理系统)成本占比5%,其他为5%。
电池管理区别
BMS(电池管理系统)作为电池系统的核心部件,决定了电池包的各个部件、功能能否协调一致,并直接关系到电池包能否安全、可靠的为电动汽车提供动力输出。
储能电池管理系统,与动力电池管理系统类似,但动力电池系统处于高速运动的电动汽车上,对电池的功率响应速度和功率特性、SOC 估算精度、状态参数计算数量,有更高的要求,相关调节功能也需要通过BMS 实现。
从细节上可做如下区分:
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储能电池 |
动力电池 |
电池类型 |
铁锂、铅酸、液流等均有 |
三元、铁锂等较多。 |
电池形状 |
方形铝壳(铁锂电池) |
方形、软包、圆柱等均有 |
电池材料
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常采用采用铅酸电池、钒电池、磷酸铁锂电池等材料。 储能电池正负极、电解质材料注重于长寿命。 |
常用钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料作为正极材料,电池设计注重于全性能,包括能量密度、功率性能、高低温性能等综合性能。 |
安全性 |
需要更高的稳定性和耐久性。对整个电池系统的安全性要求较高。 |
容易发生过热、燃烧等问题,振动、撞击、碰撞等要求高,因此需要更高的安全性设计 |
能量密度 |
储能设备通常体积空间受限小,对能量密度没有直接要求。 |
装配空间有限,要求高的能量密度。 |
功率密度 |
不同的应用要求不同,调频等要求高功率,通常不要求,0.5P左右即可。 |
要有较高的功率密度,启动、爬坡等需求。 |
使用寿命 |
要求寿命长,目前常用280铁锂电池寿命在6000次以上,高的达到10000次以上。 |
一般在1500次以上。 |
快速充放电能力 |
通常没有快充要求。 |
需要能够在较短时间内完成充电,同时在放电过程中保持稳定的性能,以满足快速充电和放电的需求 |
峰值充放电能力 |
没有要求 |
设计启动、加速、能量回馈等,有较高要求。 |
一致性 |
电芯的一致性对于整个系统的稳定性和效率至关重要。 |
一致性要求也相对较高。 |
温度适应性
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不如动力电池严格,因为它们通常部署在相对稳定的环境条件下。 |
需要在各种环境温度下工作,尤其是在极端的冷热条件下。因此,动力电池需要具备良好的温度适应性,以保持性能和安全性 |
日历寿命 |
要求10年以上 |
5-10年 |
充放电效率 |
要求较高,直接影响收益 |
没有明确要求 |
自放电 |
要求自放电低 |
要求自放电较低 |
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储能电池电池系统 |
动力电池系统 |
系统结构 |
工商柜一般在200-400KWh,集装箱式的2-7MWh,多簇系统。每簇系统多包组成。 |
100KWh以下,电池系统由1个包或多个包组成。 |
电压 |
1000V以下和1000V以上两种系统 |
1000V以下,300-500V居多 |
串并联组合方式 |
大储能为多簇并联使用,每簇系统通常采用大容量电芯,无并联组合。 |
一组电池,电芯可能存在串并联组合。 |
标准化 |
电芯、电池模块、电池包设计趋于标准化 |
电池包无标准化设计 |
抗震动、耐冲击 |
要求低 |
要求高。电池包底盘喷装甲漆,防撞击设计等。 |
防护性能 |
IP等级要求低 |
IP等级要求高 |
温控系统 |
有风冷和液冷系统。集装箱储能大多用液冷。温度均匀性要求高。 |
液冷。温度均匀性要求高。 |
消防 |
要求高。储能电站要求消防系统备案、验收。预制舱要有灭火系统,灭火到电池包。 |
没有特定要求。 |
结构设计 |
对体积要求不高,电池包设计温度均匀、便于安装维护。 |
集成度要求高,结构设计受尺寸限制较大。 |
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储能BMS |
动力BMS |
在各自系统中的位置 |
主要与PCS和EMS进行信息交换。BMS给PCS发送状态信息,确定高压电力交互;给EMS发动最全面的监测信息。 |
与电动机和充电机都有能量交换关系。通讯上,与充电机有信息交互,应用中与整车控制器有详尽的信息交互。 |
硬件逻辑结构 |
通常为两层或三层模式。电池包—电池簇—电池堆,也有四层架构模式。 |
只有一层或两层分布式,基本不会出现三级架构。 |
器件要求 |
有1000V以下和1000V-1500V两种系统,元器件耐压高 |
1000V以下,耐压要求较低。 |
通讯协议 |
内部通讯基本为CAN,与外部如EMS等,往往采用互联网协议格式TCP/IP协议。 |
都采用CAN协议,只是有内CAN和外CAN区分 |
阈值设置 |
通常工作电流限制上限会设置比较低,温度、电压等会按较高设置,注重长寿命和降低故障率,不让电池满负荷工作。(更换维护不方便) |
系统参数通常会参照电池的极限参数进行设置。 |
SOC估算精度 |
应用温度,SOC估算较容易,小偏差在大系统不易被人感知,对SOC没有统一要求。 |
应用电流功率不稳定,对SOC计算能力远高于储能,精度要求高。 |
其它状态参数计算 |
要求低。应用环境、功率等均比较稳定。 |
要求高,环境在不断变换,要求能及时预测功率、能量等参数。 |
均衡 |
串联电池较多,需要充分均衡,低压的被动均衡很有价值。 |
单体电芯一致性很强的情况下,小容量的电池组更适合被动均衡。 |
储能电池和动力电池虽然都是储能设备,但由于应用场景和性能需求的不同,在多个方面存在明显差异。
安全保障
目前,国内电池企业多数以方形结构为主导。在单独的电芯上组合电池盖板,盖板上焊接电池防爆阀,电池防爆阀主要为泄压防护,泄压防护指的是在电池密封壳体,盖板之上设置防爆阀。当电池内部气压达到阀值时,防爆阀会爆开,内部气体向外释放,电池得到泄压。
方形电池因为要应对不同空间的利用,防爆阀也会根据不同的需求进行定制化生产。但灵活性高的背后是标准化程度低,工艺很难达到统一。目前国内外企业和高校、科研院所在顶盖模组上开展了很多工作,但到目前,行业和国家相关管理单位暂无防爆阀结构的统一标准。所以在选择合适的防爆片解决方案时,需要根据实际情况和需求做出理性的判断,才能确保电池系统的安全性和可靠性。
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