锂电池

直流电源新技术发展、应用的不均衡性不容忽视.近年，在由于运行维护和设备制造等问题，仍然出现了整组蓄电池烧毁，蓄电池开路导致开关断不开，引起高压室“火烧联营”，主变烧毁的事故。

AIDESS广泛应用于各行存量铅酸蓄电池组、梯次锂电池组，对于蓄电池单元进行精准管理，针对智能电网备电系统的应用现状，提出AIDESS管理系统的应用方案，专项解决电网侧备电系统蓄电池分布广、应用分散、管理困难等问题。宝星创新的AIDESS系统产品依据行业出现的问题，产品在研发过程中解决了蓄电池在应用中的必然差异，延长蓄电池使用寿命，提高系统安全性；加强末端蓄电池精准管理，通过主动均衡技术进行定期远程核容，减少人工支出，提高管理效率。

铅酸蓄电池能量比较低，电池重量重，占地面积大。 铅酸蓄电池对运行环境温度要求高，电池使用寿命受环境温度影响大。 阀控式铅酸蓄电池易出现热失控、电解液干枯、容量不足等。 铅酸蓄电池组失效模式为开路，会造成电池组无容量输出或发生容量短时间内“跳水”崩溃。 铅酸蓄电池组现场充放电时间长，造成运维人员工作量大。 铅酸电池使用重金属铅，对人体和大气环境造成危害和污染。

站用交直流电源系统为控制、信号、通讯、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的电源保障，为操作系统提供可靠的操作电源。电源系统可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是电网安全稳定运行的保障。 并联型磷酸铁锂电池可解决单体蓄电池开路影响直流电源系统可靠性问题、解决部分蓄电池损坏导致整组电池退役问题、能在线更换故障电池、在线进行电池全容量核容。但并联电源变换模块功率偏小，在大功率应用场合受限；运行时间不长，缺乏运行经验。

浮充式保护型磷酸铁锂电池特点，可靠性高：电池极板、汇流条、极柱等均为铜或铝，单体连接焊接杜绝开路的可能。运维工作量小：无需清洁、内阻测试、电压测试、均充，容量测试时间短。能量密度大：体积小、重量轻。安全性能高：四层保护杜绝过充、热失控、燃烧、起火、爆炸等。

铅酸电池需要定期进行均充来保证电池一致性，而磷酸铁锂电池靠管理系统自动调整电池一致性，铅酸电池靠内阻判断电池好坏，磷酸铁锂电池靠电压判断电池好坏，不需要测试内阻，发热量也少，不需要通风和定期清灰。

保留原一充一电常规方式配置的108只2V/300Ah阀控铝酸蓄电池直流电源系统； 增加配置14个12V/200Ah磷酸铁锂电池并联电池组件，组成另一段并联型直流电源母线；增加母联刀闸作为两母线联络。 两套不同原理的直流电源系统并列运行，解决了串联型直流电源系统独自运行时蓄电池可靠性短板问题，提高了并联型直流电源系统过载能力。 两种不同原理直流电源系统取长补短，提高了变电站直流电源系统安全可靠性。

根据磷酸铁锂电池的非浮充电运行特性，以及现行厂站用直流电源系统的典型接线结构，研究提出了一种利用降压硅链装置实现的非浮充磷酸锂电池型直流电源系统，旨在避免磷酸铁锂电池组因长期浮充电造成的容量衰退和寿命降低，满足发电厂、变电站和换流站保护、控制、事故照明等事故用电。提出的非浮充磷酸锂锂电池型直流系统结构见图1，其主要包括整流装置、馈电电路、磷酸铁锂电池组、监控器、绝缘监测装置等。基于磷酸亚铁锂电池非浮充式的直流电源系统可在电力行业全面推广应用。当前，中国高度重视环境保护，采用无污染的磷酸亚铁锂电池替代有污染的铅酸蓄电池显得十分必要，社会效益明显。其次，磷酸亚铁锂电池具有阀控铅酸蓄电池无法比拟的优势，循环寿命长、质量比能大、体积比能大、工作温度范围宽，更加适用于工作环境复杂的电力系统。由于国家对新能源的支持，磷酸亚铁锂电池的价格已经呈现大幅度下降。而且，磷酸亚铁锂电池的非浮充应用，极大地发挥了锂电池自身优势特性，也提高了直流系统安全可靠运行水平，定期巡检周期可延长，减少了人工运维工作量和成本。因此，结合锂电池发展技术，从长期来看，基于磷酸亚铁锂电池非浮充式的直流电源系统市场前景广阔，综合造价和系统运维成本，会明显优于现在的基于阀控密封铅酸蓄电池浮充式的直流电源系统。

电池系统是支撑下一代新型电网的关键，然而不合理的充放电策略会使电池发生析锂副反应，导致电池充放电性能大幅减弱。因此，文中针对三元锂离子电池，基于参比电极揭示了析锂后电池的充电性能变化情况，并对其安全充电电流进行控制。首先，设计不同温度下的充放电循环实验，得到低温循环与高温循环后的电池；其次，通过植入参比电极标定安全充电曲线对比电池的负极电位，发现高温循环后的电池发生了析锂，且平均充电电流相比新电池降低了61.7%；最后，对析锂后的电池建立安全充电荷电状态-温度-电流等高线图，对比新电池等高线图后发现，200 A以上的充电电流区域减少了69.84%。文中提供了一个析锂后电池充电性能衰减的量化指标，需要在实际的锂离子电池全寿命周期管理中予以考虑。