我们都知道铅酸电池——它们安装在我们的汽车里，启动我们的发电机。坚固的工作马，他们是便宜和可靠，但他们确实需要大量的维护。
锂离子电池是最新的商业电池之一。根据国际可再生能源机构(IRENA) 2017年的报告，锂离子电池占运营装机容量的最大份额(59%)电力储存和可再生能源:到2030年的成本和市场．它们重量轻，能量密度高，可以毫无问题地完全耗尽。这对于可变太阳能来说很重要，因为它并不总是能够为电池充电。
电池储能在未来的可再生能源发电中扮演着重要的角色
储能系统
作为未来可再生能源的重要组成部分，电池将继续存在。作为证明，国家电气规范2017年引入了关于储能系统(ESS)的新章节，第706条。重要部分包括:
- 706.10(A)要求通风以扩散气体
- 706.10(C)规定电池架需要不少于其长度的90%的自由空气空间
- 706.31(A)要求使用抗氧化材料来防止腐蚀
- 706.31(B)要求电池间和层间连接器的容量足够大，不超过导体绝缘或支架的安全工作温度。热成像仪用于确保满足这些要求。
的NEC 2020将适用于60v dc以下的电池(包括铅酸电池)，并包括新的705.13节电力控制系统，以允许交流(ac)耦合ESS所需的负载侧连接的更大电流。
如何保养电池
电池很敏感。它们在15到35°C之间工作最好，并且需要充电控制器来接收特定的电流。在低温下，电化学减慢，在高温下，内部腐蚀增加。
你可能有过汽车在低温下无法启动的经历——那是因为电池无法提供足够的电流。在寒冷的气候条件下，使用电池加热器或保温材料，在炎热的气候条件下，将它们存放在阴凉，通风良好的空间。
另一个问题是终端腐蚀。当电池中的酸与其他物质发生反应时释放出氢气，或电解质因过度充水或过度充电而泄漏时，就会发生这种情况。为了消除腐蚀，请根据制造商的建议使用抗氧化材料。
对于铅酸电池来说，确保高荷电状态(SOC)至关重要。铅酸电池的放电深度较低，这意味着只使用其总容量的一小部分。SOC过低，就会产生硫酸盐，在终端上形成小的硫酸盐晶体，从而降低性能。为了处理终端上的硫酸盐，技术人员需要保持较高的SOC，如果SOC过低，则使用脱硫电池充电器，用高频电子脉冲溶解硫酸盐。此外，警报器可用于视觉和听觉指示，提醒电池电量不足(铅酸50%)。
如何诊断电池健康状况
技术人员需要了解电池的内部健康状况才能维护它们。使用雷竞技appFluke 500系列电池分析仪，将导线连接到负极和正极，并将开关转到毫微米(mΩ)。显示器将同时读取电池电压和内阻。低电压表示低电荷状态，高内阻表示内部劣化。重要的是在开路状态下测试电池(铅酸电池24小时后测试)。分析仪校正温度以确保准确性，保存10个阈值，并将读数发送到Fluke电池管理软件以查看趋势。雷竞技app
Fluk雷竞技appe 500系列电池分析仪是用于关键电池备份应用的单个固定电池和电池组的维护，故障排除和性能测试的理想测试工具。
容量损失是指电池储存的电量减少。技术人员可以在放电模式下使用分析仪发现容量损失，其中电池电压被多次读取，直到低于截止电压，低于该电压可能会导致损坏。
测量液体相对密度的比重计也可以用来测量电解质比重，这是电池充电状态的一个指标。
储能技术的发展
虽然比铅酸、锂离子电池等更贵特斯拉的Powerwall，从维护的角度来看是一个显著的改进。虽然你需要定期检查它们的SOC，并使它们尽可能接近25摄氏度，但它们有更高的能量密度，使它们更轻。它们也有更高的放电深度，这意味着它们的大部分电荷可以在充电之前被耗尽，这对于可变的太阳能和风能来说是很好的。
热失控是一个问题，即过度充电、短路或高温产生反馈回路，迅速加速温度直至爆炸。使用具有较高耐温性的阴极，如磷酸铁(FePO4)，可以减轻热失控。
新的电池技术，如盐水电池和液态金属电池，承诺低维护和成本即将进入市场。
电池维护的重要性
对于你的设备来说，电池是否值得使用的答案归结于优先级和成本。铅酸电池前期成本低，但持续维护成本高，每周增加清洁、测试和充值任务。另一方面，锂离子电池的前期成本较高，但后续维护成本较低。
无论如何，随着锂离子电池和其他非铅酸电池成本的下降，以及太阳能和风能的采用的增长，电池将越来越成为设施的重要组成部分。
关于专家
Michael Ginsberg是太阳能专家，美国国务院培训师，哥伦比亚大学工程科学博士候选人，作家。他也是的首席执行官掌握绿色在那里，他在太阳能光伏安装、维护和操作方面培训了全球近千名技术人员。