电化学储能是指以电化学方法在无机材料的充放电反应中,将电能转化为其他形式的能量,实现能量转换存储的技术及其设备。简言之,电化学储能就是利用可逆电化学反应在电池,超级电容或电解液存储器中实现能量存储的技术。

电化学储能系统主要包括三个部分:发电源、充电器和电池。其中,发电源指的是从外部获取的各种能源,如太阳能、风能、水能、地热能、核能等;充电器用于将外部能源转换为适合电池供电的电压电流;电池指的是可以实现能量存储的元件(如电池、超级电容器等)。
发电源能源
发电源能源是实现电化学储能系统的重要基础,它是将外部各种已开发技术或未开发技术改造成可利用的能源转换成电能的设备。常见的能源有太阳能、风能、水能等可再生能源,以及燃料电池利用燃料供电的能源,如潮汐,地热,核能等。
充电器
电池组输出电压是实现电池能量存储的重要基础,电池输入电压必须与电池组保持一致,以确保电池运行正常,充电器的作用就是将外部能源的可再生能源的输出电压调整到电池组的标准电压,比如48V或者72V等。
电池
电池是电化学储能系统的核心,它可以从发电源获取能量,然后将能量储存起来。目前常用的电池有镍钴锰电池、锂电池、铅酸电池和
电化学储能是指将其他形式的能量转化为电能的存储方式的总称,它主要包括锂离子电池、钠离子电池和金属氢电池。
一、锂离子电池
1.1 基本概念
锂离子电池即锂离子动力电池,是把其他形式的能量转换成电能的一种新型无汞电池,它由流动的充放电电解液中的锂离子和氧化物组成,是主要由正极、负极、电解液及电池容器组成的一种便携式电池,可以实现长时间可靠的电源。
1.2 主要特点
锂离子电池具有综合性能卓越、环保可靠的特点,其中最显著的特点是其综合性能高:容量、输出性能高,重量轻,特别是其可持续快速充电以及低温性能优越。其可在严禁汞、镉等环境友好条件下使用,可以满足这一要求,而且还具有噪音小、传导系统成本低廉等其它优点。
1.3 应用案例
锂离子电池主要应用于笔记本电脑、手持移动终端、便携式移动电源、储能装置等。例如,苹果公司的iPhone系列都采用了锂离子电池设计,可以提供较长的使用时间。
二、钠离子电池
2.1 基本概念
钠离子电池是一种存储有毒、易燃的钠原子的动力电池,可以将化学能转换为电能,是结构简单、完整性强、安全性高的电池之一,其主要由三部分组成:正极材料(钠离子),负极材料(碳)及充放电溶液(电解液)。。
2.2 主要特点
钠离子电池具有体积性能优良、使用成本低和安全性高等特点。钠离子电池能够长时间稳定地放出电能,得益于由负极电极上的钠离子实现的高密度电能放电过程,可以在电池中储存很多能量,使它在长期工作的场合的重复性和精准度都非常高。由于钠离子电池的充放电电解液采用的是空气和水溶液,因此它操作简单可靠,且没有放射物,也具有良好的环境友好性。
2.3 应用案例
钠离子电池可以用作动力电池和容量电池,广泛用于各种小功率电池、备用电池、节能系统电池、逆变器、非常用电源,户外供电设备,临时电源,农业水肥控制、矿山电源等领域。例如,相关企业正在尝试研发钠离子电池,使其可以用于车载储能装置,从而取代汽油车的依赖,实现对称电化学反应,更好的实现全天候非停止运营,更加广泛的普适。
三、金属氢电池
3.1 基本概念
金属氢电池温室封装电池,通常是把氢气作为电池的负极气体,通过电解把氢气中的氢离子转移到正极中,可以释放出电能的一种储能结构,由此类电池形成的化学反应应用在储能电池中,可以将化学