"Wh"是能量单位,“Ah”是容量单位,能量和容量之间存在一定的联系。
首先是电压,不同的电池都有不同的电压。一节碱性电池是1.5V,铅酸电池12V,磷酸铁锂电芯3.2V,三元电芯3.7V左右。
其次是容量,电池充放电的过程,实际是正负极之间带电离子移动的过程。充满电之后,能流动的离子越多,那电池的放电能力就越大。
最后是能量,一块电芯究竟能放出多少电呢?因为每时每刻的电芯电压是不一样的,所以工程师在开发的时候,需要用恒定电流的方式测试电芯容量,结果才能更准确。
用一定的电流,放电一定的时间,拼起来就是Ah,也就是容量的单位。
当一款电芯开发好之后,工程师就会用容量的大小对不同的电芯进行区分,久而久之形成了惯例。比如一块小米的电芯20000mAh;一块来自宁德时代的车用级电芯203Ah,一块用于储能电站的电芯可能是280Ah。
但是,不是所有的电池,都只用一节电芯的。我们还可以通过串联或者并联的方式增加电芯数量,串联可以增加电压,并联可以增加容量。
通过调整串联和并联的数量,可以获得最终需要的电池能量,对应了我们刚刚说的公式。
新能源汽车的工作电压在300或400V,甚至有更高的800V。而一个锂离子电芯的输出电压通常在4V左右。这样我们就需要把100节左右的电芯,给串联起来,这时候容量不变,电压升到400V。
我们拿新能源汽车的电池举例,某汽车的电池包由96个203Ah的电芯串联而成,没有额外并联。如果我们仍然用容量的角度来看,这块电芯是203Ah。但一块电芯,和96块电芯组成的电池包,都被称为203Ah,显然不合适,所以我们需要用能量来衡量。
一块电芯的额定电压是3.7V左右,乘以203Ah等于730Wh,是0.73度电。而ER6电池包,虽然电芯容量也是203Ah,但额定电压是351V,计算得到整个电池包能量为69.9kWh左右。这样就能轻松区分了。
同理到工商业储能产品,如下图,它的电池系统由240个280Ah的磷酸铁锂电芯串联而成,此时,我们就需要用能量来衡量,而不适合用容量。
其中,LFP32V/280Ah表示这个储能系统中使用的电池组是一种磷酸铁锂电池,具有32V的额定电压和280Ah的容量。
1P240S是指储能系统中使用的电池组的连接方式,"P"代表平行(Parallel),表示电池组中电池的连接方式是并联连接。1P表示没有并联,"S"代表串联(Series),“240S”表示有240个电池按顺序串联在一起,以增加总体的电压能力。
资料来源:储能产业网、网络等
原文始发于微信公众号(艾邦储能与充电):为什么充电宝用Ah,而储能电站用Wh ?