Sistemi za shranjevanje energije se premikajo proti večji zmogljivosti, višji gostoti energije, daljši življenjski cikel in nižjim stroškom sistema. Eden najbolj vidnih trendov v industriji litijevih baterij je hitro povečanje zmogljivosti baterijskih celic za shranjevanje energije.

Prizmatične celice 280 Ah in 314 Ah so se leta pogosto uporabljale v-aplikacijah za shranjevanje energije v velikem obsegu. Industrija se je od takrat premaknila k večjim formatom, pri čemer celice s 500 Ah, 600 Ah, 700 Ah in še večjo-zmogljivostjo pritegnejo vse večjo pozornost.

Toda ali večja baterijska celica vedno pomeni boljši sistem za shranjevanje energije?

Ni nujno.

Povečanje zmogljivosti celic lahko zmanjša število celic in povezav, potrebnih v paketu baterij ESS, vendar večje celice ustvarjajo tudi nove izzive pri upravljanju toplote, proizvodnji, testiranju, varnosti in integraciji paketa.

Za proizvajalce baterij pravo vprašanje ni preprosto"Kako velika naj bi bila zmogljivost celice?", temveč "Kako je mogoče visoko{0}}zmogljivo celico učinkovito in zanesljivo integrirati v baterijski paket za shranjevanje energije?"

Kapaciteta celice akumulatorja je običajno izražena v amper-urah (Ah). Kaže, koliko električnega naboja lahko celica teoretično zagotovi pod določenimi pogoji.

Na primer, celica s 300 Ah lahko teoretično zagotavlja 300 A za eno uro, čeprav je dejanska uporabna zmogljivost odvisna od kemije akumulatorja, pogojev delovanja, stopnje praznjenja, temperature in drugih dejavnikov.

V industriji shranjevanja energije so se prizmatične celice iz litij-železovega fosfata (LiFePO4) pogosto uporabljale zaradi svoje kombinacije varnosti, življenjske dobe in cene.

Ker projekti shranjevanja energije postajajo vse večji, proizvajalci baterij vedno pogosteje uporabljajo prizmatične celice z visoko-zmogljivostjo za poenostavitev zasnove baterijskega modula in paketa.

Razvoj celic razreda približno 280 Ah- proti formatom 300 Ah+, 500 Ah+ in 600 Ah+ odraža širši cilj industrije:shranite več energije z manj posameznimi celicami in zmanjšajte kompleksnost celotnega baterijskega sistema.

Za trend večjih baterijskih celic je več razlogov.

1. Manj celic lahko zmanjša kompleksnost sistema

Razmislite o sistemu za shranjevanje energije, ki zahteva veliko količino shranjene energije.

Če se uporabljajo celice z manj{0}}zmogljivostjo, sistem potrebuje večje število posameznih celic, da doseže enako skupno energijsko zmogljivost. Večje število celic pomeni tudi več električnih povezav, zbiralk, nadzornih točk, mehanskih komponent in potencialnih točk okvar.

Uporaba celic z večjo-zmogljivostjo lahko zmanjša skupno število celic.

To lahko poenostavi:

• Zasnova baterijskega modula
• Zbiralke in priključne strukture
• Upravljanje celic
• Ožičenje
• Mehanska montaža
• Vzdrževanje
• Proizvodni procesi

Pri obsežnih-projektih ESS lahko zmanjšanje števila posameznih komponent pomembno vpliva na stroške proizvodnje in integracije sistema.

2. Večja zmogljivost lahko izboljša energijsko gostoto paketa-

Celice večjega-formata lahko prispevajo tudi k večji energijski gostoti na ravni sistema.

Vendar je to pomembno razumetizmogljivost celice in gostota energije nista ista stvar.

Baterijska celica z višjo vrednostjo Ah nima samodejno višje vrednosti Wh/kg ali Wh/L.

Energija je odvisna od napetosti in zmogljivosti:

Energija (Wh)=Napetost (V) × Kapaciteta (Ah)

Zato morajo proizvajalci pri ocenjevanju -zmogljive celice za shranjevanje energije upoštevati:

• Kapaciteta celice
• Napetost celice
• Gravimetrična energijska gostota
• Volumetrična energijska gostota
• Dimenzije celice
• Teža
• Življenjski cikel
• Stopnja polnjenja/praznjenja

Najboljša celica ni nujno tista z najvišjo oceno Ah. Je tisti, ki zagotavlja najboljšo splošno zmogljivost za predvideno aplikacijo ESS.

3. Nižji stroški izdelave in integracije

Zmanjšanje števila celic lahko tudi poenostavi postopek izdelave baterije.

Na primer, manj celic lahko pomeni manj:

• Varilne točke
• Električni priključki
• Izolacijske komponente
• Držala za celice
• Žice
• Spremljanje kanalov

To lahko pomaga proizvajalcem skrajšati čas sestavljanja in izboljša učinkovitost proizvodnje.

Vendar je korist dosežena le, če je proizvodna oprema zasnovana za določen format celice in arhitekturo paketa.

To je razlogtestiranje baterijskih celic, sortiranje, zlaganje, varjenje, testiranje BMS in testiranje na koncu--linijepostajajo vse pomembnejši, ko postajajo celice baterij za shranjevanje energije vse večje.

Celice za-hranjevanje energije velikega formata nudijo očitne prednosti, uvajajo pa tudi nove inženirske izzive.

1. Toplotno upravljanje postane pomembnejše

Upravljanje toplote je eden najpomembnejših dejavnikov za-zmogljive litijeve baterijske celice.

Med polnjenjem in praznjenjem baterijska celica proizvaja toploto. Ko se fizična velikost in zmogljivost celice povečata, postaja upravljanje enakomernosti temperature v celici in modulu vse večji izziv.

Temperaturne razlike med jedrom in površino lahko vplivajo na:

• Zmogljivost baterije
• Učinkovitost polnjenja
• Življenjski cikel
• Celična doslednost
• Varnost

Zaradi tega veliki baterijski sistemi ESS vedno bolj zahtevajo skrbno zasnovane sisteme upravljanja toplote in zanesljivo spremljanje temperature.

Sama baterijska celica je le en del varnostne enačbe. Zasnova celice, struktura modula, arhitektura hlajenja, strategija BMS, električna zaščita in kakovost izdelave morajo delovati skupaj.

2. Večje celice zahtevajo natančnejšo izdelavo

Ker se baterijske celice povečujejo, postaja doslednost proizvodnje vedno bolj pomembna.

Majhne razlike v kapaciteti celice, napetosti, notranjem uporu ali stanju napolnjenosti lahko povzročijo neravnovesje, ko je več celic povezanih skupaj.

Za proizvodnjo baterijskega paketa ESS je zato treba celice pred sestavljanjem preskusiti in razvrstiti v skupine glede na njihove električne značilnosti.

Tipični parametri razvrščanja in razvrščanja celic vključujejo:

• Zmogljivost
• Napetost odprtega{0}}vezja (OCV)
• Notranji upor (IR)
• Zmogljivost polnjenja/praznjenja
• Drugi{0}}parametri, specifični za aplikacijo

Zanesljivstroj za testiranje baterijskih celic instroj za sortiranje baterijproizvajalcem pomaga združevati celice s podobnimi lastnostmi v isti baterijski modul.

3. Ujemanje celic postane kritično

Zmogljivost paketa baterij je močno odvisna od konsistence celic.

Če celice z bistveno različnimi zmogljivostmi ali vrednostmi notranjega upora sestavimo v isti modul, se lahko celice med polnjenjem in praznjenjem obnašajo drugače.

To lahko povzroči:

• Neenakomerna porazdelitev napetosti
• Različno povišanje temperature
• Zmanjšana uporabna zmogljivost
• Hitrejša razgradnja
• Povečane zahteve za uravnoteženje

Iz tega razloga je razvrščanje baterijskih celic pomemben korak pred sestavljanjem modula.

Pri prizmatičnih baterijah ESS lahko avtomatizirana ali pol{0}}avtomatizirana oprema za testiranje in razvrščanje celic proizvajalcem pomaga pri zbiranju preskusnih podatkov in razvrščanju celic pred zlaganjem.

Zaključek: Večje ni vedno boljše

Trend k-celicam za shranjevanje energije z veliko zmogljivostjo verjetno ne bo izginil.

Celice z večjo-zmogljivostjo lahko zmanjšajo število celic, potrebnih v sistemu baterij za shranjevanje energije, poenostavijo arhitekturo modulov, zmanjšajo priključne točke ter potencialno znižajo stroške proizvodnje in integracije.

Vendar pa večje celice predstavljajo tudi izzive pri upravljanju toplote, konsistenci celic, testiranju, mehanskem sestavljanju, varjenju in varnosti.

Zato prihodnost tehnologije baterij ESS ni le tekmovanje za največjo vrednost Ah.

pogosta vprašanja

Ali so večje celice za shranjevanje energije boljše?

Ni nujno. Večje celice lahko zmanjšajo število celic in kompleksnost sistema, lahko pa povzročijo tudi večje izzive pri upravljanju toplote, proizvodnji in varnosti. Najboljša celica je odvisna od posebne aplikacije ESS.

Zakaj postajajo celice 300 Ah, 500 Ah in večje priljubljene za shranjevanje energije?

Celice z večjo-zmogljivostjo lahko shranijo več energije na celico, kar zmanjša število celic in električnih povezav, potrebnih v sistemu baterij. To lahko poenostavi zasnovo baterijskega modula in potencialno zmanjša stroške sistema.

Kateri testi so pomembni za-celice za shranjevanje energije z veliko zmogljivostjo?

Kapaciteta, napetost, notranji upor, zmogljivost polnjenja/praznjenja in doslednost so pomembni parametri. Dodatne zahteve glede testiranja so odvisne od kemije baterije in uporabe.

Kakšna oprema je potrebna za sestavljanje baterijskega paketa ESS?

Tipična proizvodna linija baterijskih paketov ESS lahko vključuje opremo za testiranje in razvrščanje baterijskih celic, stroje za zlaganje in stiskanje, opremo za lasersko čiščenje, laserske varilne stroje, testerje EOL, testerje BMS, celovite testerje paketov baterij in opremo za staranje.

Ali je mogoče prizmatične-celice z veliko zmogljivostjo uporabiti v avtomatiziranihmontažne linije baterijskih paketov?

ja Avtomatizirane in pola{1}}avtomatske montažne linije je mogoče oblikovati glede na različne dimenzije prizmatičnih celic in konfiguracije paketov. Opremo in postopek je treba prilagoditi glede na velikost celice, strukturo modula, metodo varjenja, proizvodno zmogljivost in zahteve glede testiranja.

Kontaktirajte zdaj