Conhecimento Dyness | Terminologia essencial sobre energia solar e armazenamento de energia (C&I-3)

O armazenamento de energia industrial e comercial está a tornar-se um campo fundamental para promover o desenvolvimento de novas energias. Através da seleção racional de baterias com alta densidade energética, baixa taxa de autodescarga e boa consistência, é possível realizar um armazenamento e uma utilização eficientes da energia elétrica, promovendo o fornecimento e a utilização estáveis de energia limpa.

Conceção da densidade energética

A densidade energética refere-se à quantidade de energia armazenada numa determinada unidade de espaço ou massa de matéria. A densidade energética de uma bateria é a energia elétrica libertada pela unidade média de volume ou massa da bateria, geralmente dividida em duas dimensões: densidade energética gravimétrica e densidade energética volumétrica. Quanto maior for a densidade energética da bateria, mais eletricidade pode ser armazenada por unidade de volume ou peso.

Existem dois conceitos diferentes de densidade energética da bateria: um é a densidade energética de uma única célula e o outro é a densidade energética de um sistema de baterias.

A densidade energética do sistema refere-se ao peso ou volume de todo o sistema de baterias após a combinação dos monómeros estar concluída. O sistema de baterias inclui um sistema de gestão de baterias, um sistema de gestão térmica, circuitos de alta e baixa tensão, etc.

Medidas para melhorar a densidade energética do sistema:

1. Aumentar a densidade energética da bateria

2. Melhorar a eficiência do agrupamento de conjuntos de baterias

Estrutura de layout otimizada: Em termos de dimensões externas, o layout interno do sistema pode ser otimizado para tornar os componentes internos da bateria mais compactos e eficientes.

Otimização topológica: Através de cálculos de simulação, é possível realizar um projeto de redução de peso, garantindo a rigidez e a fiabilidade estrutural. Através desta tecnologia, é possível realizar a otimização topológica e a otimização da forma, contribuindo para a redução do peso da caixa da bateria.

Seleção de materiais: escolha materiais de baixa densidade, como a tampa da bateria, que mudou gradualmente da tradicional tampa de chapa metálica para a tampa de material composto, o que pode reduzir o peso em cerca de 35%. Para a parte inferior da bateria, mudou gradualmente da solução tradicional de chapa metálica para a solução de perfil de alumínio, reduzindo o peso em cerca de 40%, e o efeito de redução de peso é óbvio.

3. Otimizar o design do sistema: otimizar o layout de cada componente do sistema de bateria e do sistema de dissipação de calor.

Taxa de autodescarga Conceção

A taxa de autodescarga da bateria refere-se à taxa de descarga natural gerada pela reação química interna da bateria quando não está em uso, também conhecida como capacidade de retenção de carga. Devido à inevitável reação interna da bateria, mesmo que não haja carga externa, a bateria descarregará naturalmente, o que é afetado principalmente por fatores como o processo de fabricação da bateria, os materiais e as condições de armazenamento.

As matérias-primas para a fabricação de baterias não podem ser 100% puro, sempre haverá impurezas misturadas no meio e, inevitavelmente, haverá autodescarga.

Fatores de influência

1. Temperatura: quanto mais alta a temperatura, mais rápida é a taxa de autodescarga

2. Eletrólito: diferentes tipos de eletrólitos também têm efeitos diferentes na taxa de autodescarga.

3. Materiais metálicos: diferentes materiais metálicos têm efeitos diferentes na taxa de autodescarga.

4. Condições de armazenamento: As condições de armazenamento também têm efeitos diferentes na taxa de autodescarga.

Dano:

1. A autodescarga é acompanhada por um aumento na resistência interna da bateria, resultando numa diminuição da capacidade de carga da bateria.

2. A descarga excessiva pode levar à perda de capacidade que não pode ser compensada de forma reversível.

3. A autodescarga do tipo impureza metálica faz com que a abertura do diafragma seja bloqueada e até perfura o diafragma, causando um curto-circuito local, colocando em risco a segurança da bateria.

4. A autodescarga leva a um aumento na diferença SOC entre as baterias, e a capacidade do conjunto de baterias diminui.

5. Grandes diferenças no SOC podem facilmente levar à sobrecarga e descarga excessiva da bateria.

Como reduzir a taxa de autodescarga

1. Reduza a temperatura: armazenar a bateria a uma temperatura mais baixa pode aliviar eficazmente a taxa de autodescarga.

2. Reduzir a área dos materiais metálicos: Reduzir a área dos materiais metálicos pode diminuir a taxa de autodescarga.

3. Armazenamento correto: O armazenamento correto pode prolongar eficazmente a vida útil da bateria e reduzir a taxa de autodescarga. A bateria deve ser armazenada num local seco, fresco e bem ventilado, evitando o não uso por longos períodos.

Consistência celular Concepção

A consistência das baterias de lítio refere-se à consistência dos indicadores de desempenho iniciais das baterias individuais utilizadas em grupos, incluindo capacidade, impedância, características elétricas dos elétrodos, ligações elétricas, características de temperatura, velocidade de decaimento, etc. A inconsistência dos fatores acima referidos afetará diretamente a diferença nos parâmetros elétricos de saída durante o funcionamento.

Risco de inconsistência

1. Perda de capacidade. As baterias de lítio são compostas por células individuais. A capacidade segue o princípio dos barris de madeira. A capacidade da célula com pior desempenho determina a capacidade de toda a bateria.

2. Perda de vida útil. As baterias de pequena capacidade são totalmente carregadas e descarregadas todas as vezes. Se a saída for muito forte, é provável que seja a primeira a atingir o fim da vida útil. Quando a vida útil de uma célula de bateria termina, um grupo de células de bateria soldadas juntas também chegará ao fim da vida útil.

3. A resistência interna aumenta. Com diferentes resistências internas, a mesma corrente flui e as células com grandes resistências internas geram relativamente mais calor. Se a temperatura da bateria estiver muito alta, a velocidade de deterioração será acelerada e a resistência interna aumentará ainda mais. A resistência interna e o aumento da temperatura formam um par de feedback negativo, o que acelera a deterioração das células de alta resistência interna.

Controlo inconsistente

1. Classificação: baterias de lotes diferentes não devem ser utilizadas juntas, teoricamente. Mesmo as células do mesmo lote precisam ser selecionadas, e as células com parâmetros relativamente concentrados são colocadas numa bateria de lítio, na mesma bateria.

2. Gestão térmica: Para baterias com resistência interna inconsistente, o calor gerado não é o mesmo. A adição do sistema de gestão térmica pode ajustar a diferença de temperatura de toda a bateria de lítio para mantê-la numa faixa pequena. As células da bateria que geram mais calor ainda têm um aumento de temperatura elevado, mas não irão ampliar a diferença com outras baterias, e não haverá diferença óbvia no nível de degradação.

3. Gestão do equilíbrio da bateria, função de equilíbrio do sistema de gestão da bateria (BMS). Garanta um bom ambiente de utilização para a bateria de lítio, tente manter uma temperatura constante, reduza a vibração e certifique-se de que água, poeira, etc. não contaminam os pólos da bateria. Compreenda a lei de desenvolvimento da inconsistência das células individuais nas baterias de lítio e ajuste ou substitua atempadamente as baterias com parâmetros extremos para garantir que a inconsistência dos parâmetros da bateria não aumenta com o tempo de utilização.

A Dyness está profundamente envolvida no campo do armazenamento de energia há muitos anos, tem uma vasta experiência em pesquisa e desenvolvimento de baterias e design de Pack, e possui um design industrial maduro e pesquisa e desenvolvimento de sistemas. Através do sistema maduro de classificação de células e da tecnologia BMS desenvolvida internamente, a consistência das células e a taxa de autodescarga da bateria são rigorosamente controladas. Garante totalmente a alta densidade de energia e a alta segurança do sistema de baterias dos seus próprios produtos de armazenamento de energia.