电池存储正成为太阳能系统中越来越受欢迎的补充。两种最常见的电池化学类型是锂离子和铅酸。顾名思义,锂离子电池是用金属锂制成的,而铅酸电池是用铅制成的。
两种电池都通过电化学过程存储电荷和释放电子来工作。锂离子电池的工作原理是从电极之间的锂材料中释放出正离子和负离子。铅酸电池使用类似的工艺工作,只是材料不同。
这些化学差异带来了性能和成本的差异。虽然锂离子和铅酸电池选项都可以成为有效的存储解决方案,但在关键类别中进行比较时,以下是它们的叠加方式:
在大多数情况下,锂离子电池技术因其可靠性和效率等属性而优于铅酸电池。然而,在不经常使用的小型离网存储系统的情况下,更便宜的铅酸电池选项可能是更可取的。
锂离子电池和铅酸电池都可以有效地储存能量,但各有其独特的优点和缺点。以下是在决定电池类型时需要考虑的一些重要比较点:
铅酸电池似乎优于锂离子电池的一类是其成本。铅酸电池系统的成本可能比类似尺寸的锂离子装置低数百或数千美元——锂离子电池目前的成本从 5,000 美元到 15,000 美元不等,包括安装在内,这个范围可能会更高或更低,具体取决于你需要的系统。
虽然与锂离子电池相比,铅酸电池的购买和安装成本通常较低,但锂离子电池的生命周期价值却相当大。下面,我们将概述要考虑的每种电池类型的其他重要特征,并解释为什么这些因素有助于锂离子电池系统的整体更高价值。
电池容量是衡量电池可以存储(并最终释放)多少能量的指标。虽然电池型号和制造商之间的容量数字有所不同,但锂离子电池技术已被证明具有比铅酸电池高得多的能量密度。这意味着使用相同物理空间的锂离子电池可以存储更多能量。因为您可以使用锂离子技术存储更多能量,所以您可以释放更多能量,从而为更多设备供电更长时间。
电池的放电深度是可以安全耗尽能量而不损坏电池的电池百分比。虽然在一个循环中使用锂离子电池总容量的 85% 或更多是正常的,但铅酸电池的放电不应超过大约 50%,因为这样做会对电池的寿命产生负面影响。锂离子技术可实现的出色放电深度意味着锂离子电池具有比铅酸电池更高的有效容量,特别是考虑到上述锂离子技术的更高能量密度。
就像太阳能电池板效率一样,电池效率是比较不同选项时要考虑的重要指标。大多数锂离子电池的效率为 95% 或更高,这意味着实际上能够使用锂离子电池中存储的 95% 或更多的能量。相反,铅酸电池的效率接近 80% 到 85%。更高效率的电池充电更快,并且与放电深度类似,提高效率意味着更高的有效电池容量。
电池也类似于太阳能电池板,因为它们会随着时间的推移而退化,并且随着年龄的增长而变得不那么有效。将电池放电为您的家庭或电器供电,然后用太阳能或电网为其充电算作一个“循环”。这些数字因研究而异,但锂离子电池的使用寿命通常是铅酸电池的数倍,从而使锂离子产品的有效寿命更长。
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如果您需要备用电池系统,铅酸电池和锂离子电池都是有效的选择。然而,考虑到该技术的诸多优势——更长的使用寿命、更高的效率和更高的能量密度,安装锂离子电池通常是正确的决定。尽管前期成本较高,但锂离子电池通常比铅酸电池更有价值。
铅酸电池可能是更好的决定的一种情况是在离网太阳能装置不经常使用的情况下。例如,将铅酸电池放在船或房车上作为备用电源,每个月左右才使用一次,这是比锂离子更便宜的选择,而且由于使用率较低,您将避免很多铅酸技术的缺点,例如寿命较短。
锂电池因其原电池结构而设计为一次性使用,而锂离子电池可充电多次使用并具有二次电池结构。
锂离子电池有可能过热,因此在较高温度下不安全。
是的,只要添加外部充电器,您就可以用锂离子电池更换铅酸电池。
锂离子电池和铅酸电池之间的区别在于它们的材料不同。虽然更昂贵,但锂离子电池比铅酸电池更高效且容量更高。