户用太阳能电池的类型及选择
随着对清洁和可持续能源的需求增加，越来越多的房主转向太阳能。太阳能发电系统的重要组成部分是太阳能电池，它存储太阳能电池板产生的能量以供以后使用。在本文中，我们将讨论各种类型 家用太阳能电池 并提供有关选择最适合您家的选项的指导。
住宅太阳能电池的类型
可供住宅使用的太阳能电池主要有三种类型：铅酸电池、锂离子电池和液流电池。每种类型都有优点和缺点，适合不同的应用和要求。
1.铅酸电池
铅酸电池 是电池行业中最古老、最成熟的技术。铅酸蓄电池是以铅和二氧化铅（PbO2）为负极活性物质和正极活性物质，以稀硫酸为电解质的化学储能装置，实际上通过电化学实现电能和化学能的相互转换。反应;是各类储能系统、应急电源、软/黑启动装置的首选化学电源。
单节铅酸电池标称电压为2.0V，可放电至1.5V，充电至2.4V；在实际应用中，常将6节单体电池串联起来，组成标称电压为12V的铅酸电池模块，然后在12V的基础上通过适当的串并联，得到系统接受的电压值（如获取48V、96V）即可实现正常充放电工作。
铅酸蓄电池的主要部件包括正负极、极板、隔板、电解液、容器等。由于电池模组内含有大量化学溶液，因此一般较重。
铅酸电池有两个子类别：富液式铅酸（FLA）和密封铅酸（SLA），其中包括吸收式玻璃纤维毡（AGM）和凝胶电池。
在实际使用中，胶体电池和铅炭电池的比例不断增加。胶体电池的过放电、自恢复能力和低温充放电性能稍好一些；铅碳电池由于电解液中添加了碳（石墨烯），防止了负极硫酸化现象，改善了电池容易失效的问题，从而大大提高了电池的使用寿命。
铅酸蓄电池的充电方式一般有恒流、恒压和浮充三种方式，又称三阶段充电。充电电流是一个非常重要的参数，单位一般用C表示。电池规格参数中会明确标明电池的最大充电电流，一般为0.1C、0.2C或0.3C；
例如，电池容量为200Ah，则0.1C充电电流为0.1×200=20A，0.2C充电电流为0.2×200=40A；铅酸免维护蓄电池的最佳充电电流应为0.1C左右，充电电流太大或太小都会影响电池的使用寿命。
优点：
前期成本低
广泛的可用性
可回收且环保
缺点：
寿命较短（3-5年）
较低的能量密度
FLA电池需要定期维护
不适合深度放电（50%以上）
2. 锂离子电池
锂电池 近年来，由于与铅酸电池相比具有众多优势，它变得越来越受欢迎。它们通常用于电动汽车、智能手机和笔记本电脑。
锂电池是以锂金属或锂合金为正负极材料，采用非水电解质溶液制成的一类电池；主要分为锂金属电池和锂离子电池。一般来说，锂电池是指锂离子电池，属于二次电池，即可以支持充电和放电。
锂离子电池采用锂合金金属氧化物作为正极材料，石墨作为负极材料，锂离子电池储锂的主体是负极材料，它对电池的充放电性能起着关键作用效率、循环次数等。
锂离子电池根据正极材料的不同主要分为钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、三元锂电池等。
综合权衡价格成本、性能、安全等因素，在实际中 储能系统应用 ，使用较多的是磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池一般被认为不含任何重金属和稀有金属，是无毒、无污染的绿色电池。
它采用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料，碳作为负极材料，单体电池额定电压为3.2V，充电截止电压约为3.6V至3.65V；通过串联和并联达到所需的电压和容量。
优点：
高能量密度
更长的使用寿命（10-15年）
维护要求低
更高的效率
更快的充电时间
适合深度放电（80-90%）
缺点：
前期成本较高
对高温敏感
回收基础设施有限
磷酸铁锂单体电池主要性能指标：
标称容量 — Ah 或 mAh
标称电压 — 约 3.2V
充电终止电压 — 约3.55V~3.6V
放电终止电压 — 约2V~2.5V
内阻 — 约<20mΩ
电池循环次数——一般>3000次
自放电率 — 约5%~8%
锂电池还应包括BMS（Battery Management System），即电池管理系统，一般包含中央控制单元、采集单元、显示单元、数据记录单元和外部扩展单元。
BMS的主要功能是：
- 单电池参数监测
- SOC（充电状态）计算
- 温度监控与管理
- 电池能量平衡控制
- 故障诊断与报警
- 信息显示
- 数据记录
- 与上位机通讯
为您的家庭选择合适的太阳能电池
选择全屋太阳能电池时，应考虑以下因素：
1.铅酸电池或锂电池
首先，电池在储能系统中占比较高。对于同时支持铅酸电池和锂电池的储能逆变器，选择取决于投资意愿、项目类型、项目地点、保修要求等。
锂电池能量密度(ρ=E/V)较高，约为铅酸电池的6～7倍，体积更小、重量更轻，循环寿命长，是铅酸电池的1.5～5倍。因此，一般储能机厂家提供的保修电池，都是锂电池。但锂电池在低温条件下的性能相对较差，同时价格也较高，通常是铅酸电池的2至4倍以上。
2、容量选择
容量是指电池可以存储的总能量，以千瓦时 (kWh) 为单位。电池的功率是指它一次可以提供的电量，以千瓦 (kW) 为单位。
电池容量的选择最重要的还是根据用户的存储需求来确定，同时考虑到系统容量。例如，用户需要存储30kWh/天，他安装了一套3KW离网储能系统，并且没有市电互补，那么他的这套电池至少需要2天才能达到充满电状态；遇到连续的雨季可能会很长时间都吃不饱。
这种情况在系统设计阶段需要考虑多种因素的约束，增加光伏组件的安装容量，并增加储能控制设备的输出能力。铅酸电池规格表示“xxx V/xxx Ah”，例如常见的12V/100Ah，其单块容量为12×100=1200VAh=1200Wh=1.2KWh，即1.2度电如果需求30KWh存储容量，约30÷1.2=25件。
锂电池一般可以直接根据其PACK容量来选择，比如单个PACK为2.56KWh电池组，2个为5.12KWh，10个为25.6KWh。
3.高压电池或低压电池
储能逆变器有高压（HV）系列和低压（LV）系列之分，相应地，户用太阳能电池也有高压和低压之分。一般单相输出电池逆变器采用低压电池，端电压约为48V~52V。
这时，如果选择铅酸电池，通过四节12V串联转为48V；如果是锂电池可以直接选择48V电压等级的电池组；三相离网一体化（Hybrid）储能机采用高压家用太阳能电池，电压约为100V~550V；一体机功能越强大，电池电压越高，如BSLBATT 火柴盒系列 而离网一体机，其电池额定电压为716V，电压范围可为627-817V，串并联方法与低压电池类似。
4. 放电深度 (DoD)
DoD 是电池在需要充电之前可以使用的容量的百分比。更高的 DoD 意味着您可以在需要充电之前使用更多电池存储的能量。寻找 DoD 至少为 80% 的电池，以充分利用储存的能量。
5、兼容性
确保您选择的太阳能电池与您现有的太阳能发电系统兼容，包括逆变器和充电控制器。有些电池可能需要特定的设备或特定的设置，因此在做出决定之前验证兼容性至关重要。
6. 电池寿命和保修
太阳能电池的使用寿命有限，通常以周期来衡量（一个周期是完全充电和放电）。电池在容量显着下降之前可以执行的循环次数将决定其使用寿命。寻找循环寿命长且具有保证一定循环次数或使用年数的保修的电池。
总之，在选择家用太阳能电池时，没有一刀切的解决方案。通过评估您的能源需求、预算、空间限制、气候和环境影响，您可以做出最适合您需求的明智决定。随着太阳能电池技术的不断进步，房主将有更多选择，使每个人都能更容易地过渡到清洁和可持续能源。
