儲能電池是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)不可缺少存儲能電能部件，其主要功能是存儲光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能，并在日照量不足，夜間以及應(yīng)急狀態(tài)下為負(fù)載供電。常用的儲能電池有鉛酸蓄電池，堿性蓄電池，鋰電池，超級電容，它們分別應(yīng)用于不同場合或者產(chǎn)品中，目前應(yīng)用最廣是鉛酸蓄電池，從19世紀(jì)50年代)開發(fā)出來至今，已經(jīng)有160余年的歷史，目前衍生出來很多種類，如富液鉛酸電池、閥控密封鉛酸電池、膠體電池，鉛碳電池等。發(fā)展最快的是鋰電池，目前主要有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池(鎳鈷錳酸鋰LiNiCoMn)。

1、鉛酸蓄電池工作原理，基本結(jié)構(gòu)

鉛酸電池是用鉛和二氧化鉛作為電池負(fù)極和正極活性物質(zhì)，以稀硫酸為電解質(zhì)的化學(xué)儲能裝置，具有電能轉(zhuǎn)換效率高、循環(huán)壽命長、端電壓高、安全性強(qiáng)、性價比高、安裝維護(hù)簡單等特點(diǎn)，目前是各類儲能、應(yīng)急供電、啟動裝置中首選的化學(xué)電源。鉛酸電池的主要構(gòu)成包括：

圖1鉛酸蓄電池主要部件示意圖

1)極板：正負(fù)極板均是以特殊的合金板柵涂敷上活性物質(zhì)所得，極板在充放電時存儲和釋放能量，確保電池的容量和性能可靠;

2)隔板：是置放于電池正負(fù)極中間的一個隔離介質(zhì)，防止電池正負(fù)極直接接觸而短路的裝置，不同類型的鉛酸電池隔板材質(zhì)不同，閥控類電池主要以AGM、PE、PVC為主;

3)電解液：鉛酸電池的電解液是用蒸餾水配制的稀硫酸，電解液在充放電時起到在正負(fù)極間傳輸離子的作用，因而電解液必須要沒有雜質(zhì);

4)容器(電池殼蓋)：電池包覆的容器，電解液和極板均在容器內(nèi)，主要起支撐作用，同時防止內(nèi)部物質(zhì)外溢，外部物質(zhì)進(jìn)入內(nèi)部結(jié)構(gòu)污染電池。

2、鉛酸蓄電池的種類

鉛酸電池的工作原理就是通過電化學(xué)反應(yīng)，電能和化學(xué)能之間相互轉(zhuǎn)化，電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。英語：Lead-acidbattery。放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。種類較多，應(yīng)用在光伏儲能系統(tǒng)中，比較多的有三種，富液型鉛酸蓄電池(FLA，floodedlead-acid)，閥控式密封鉛酸蓄電池VRLA(Valve-RegulatedLeadAcidBattery)，鉛碳蓄電池等等。

2.1、富液型鉛酸蓄電池：

鉛酸電池的電解液中的硫酸直接參與電池充放電反應(yīng)過程，傳統(tǒng)鉛酸電池中，電池槽內(nèi)除去極板、隔板及其他固體組裝部件的剩余空間完全充滿硫酸電解

液，電解液處于富余過量狀態(tài)，故被稱為“富液式”電池，電池極板完全浸泡在硫酸電解液中。富液式蓄電池頂部有一個能夠通氣而又能夠阻擋液體濺出的蓋子，在使用過程中由于水分的蒸發(fā)和分解損失，需要定期將蓋子打開補(bǔ)加蒸餾水及調(diào)整電解液密度，所以習(xí)慣上被稱為“開口式”蓄電池。

富液型鉛酸蓄電池特點(diǎn)是價格便宜，壽命長，缺點(diǎn)是需要經(jīng)常維護(hù)。

2.2、閥控式密封鉛酸蓄電池，又稱免維護(hù)電池，分為AGM密封鉛蓄電池和GEL膠體密封鉛蓄電池兩種。

AGM型電池使用純的硫酸水溶液作電解液，大部分存在于玻璃纖維膜之中，同時極板內(nèi)部吸有一部分電解液外。AGM式密封鉛蓄電池電解液量少，極板的厚度較厚，活性物質(zhì)利用率低于開口式電池，因而電池的放電容量比開口式電池要低10%左右。與當(dāng)今的膠體密封電池相比，其放電容量要小一些。與富液型相同規(guī)格蓄電池相比，價格較高，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.循環(huán)充電能力比鉛鈣蓄電池高3倍，具有更長的使用壽命。2.在整個使用壽命周期內(nèi)具有更高的電容量穩(wěn)定性。3.低溫性能更可靠。4.降低事故風(fēng)險，減少環(huán)境污染風(fēng)險(由于酸液100%密封裝)5.維護(hù)很簡單，減少深度放電。

膠體密封鉛蓄電池(即GEL型電池)，膠體鉛酸蓄電池是對液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn)，用膠體電解液代換了硫酸電解液，在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面較普通電池有所改善。其電解液是由硅溶膠和硫酸配成的，硫酸溶液的濃度比AGM式電池要低，電解液的量比AGM式電池要多，跟富液式電池相當(dāng)。這種電解質(zhì)以膠體狀態(tài)存在，充滿在隔膜中及正負(fù)極之間，硫酸電解液由凝膠包圍著，不會流出電池。