Die industrielle und kommerzielle Energiespeicherung wird zu einem Schlüsselbereich, um die Entwicklung neuer Energien zu fördern. Durch die rationelle Auswahl von Batterien mit hoher Energiedichte, geringer Selbstentladung und guter Konsistenz kann eine effiziente Speicherung und Nutzung von elektrischer Energie erreicht und die stabile Versorgung und Nutzung von sauberer Energie gefördert werden.
Die Energiedichte bezeichnet die Menge an Energie, die in einer bestimmten Raumeinheit oder Masse von Materie gespeichert ist. Die Energiedichte einer Batterie ist die elektrische Energie, die durch die durchschnittliche Volumen- oder Masseneinheit der Batterie freigesetzt wird, und wird im Allgemeinen in zwei Dimensionen unterteilt: gravimetrische Energiedichte und volumetrische Energiedichte. Je größer die Energiedichte der Batterie ist, desto mehr Strom kann pro Volumen- oder Gewichtseinheit gespeichert werden.
Es gibt zwei verschiedene Konzepte für die Energiedichte von Batterien: das eine ist die Energiedichte einer einzelnen Zelle, das andere die Energiedichte eines Batteriesystems.
Die Energiedichte des Systems bezieht sich auf das Gewicht oder Volumen des gesamten Batteriesystems nach Abschluss der Monomerkombination. Das Batteriesystem umfasst ein Batteriemanagementsystem, ein Wärmemanagementsystem, Hoch- und Niederspannungskreise usw.
Maßnahmen zur Verbesserung der Energiedichte des Systems:
1. Erhöhung der Energiedichte von Batterien
2. Verbesserung der Gruppierungseffizienz von Akkupacks
Optimierte Layout-Struktur: In Bezug auf die Außenabmessungen kann das interne Layout des Systems optimiert werden, um die internen Komponenten des Akkupacks kompakter und effizienter zu gestalten.
Optimierung der Topologie: Durch Simulationsberechnungen kann das Design zur Gewichtsreduzierung unter der Prämisse der Gewährleistung von Steifigkeit und struktureller Zuverlässigkeit realisiert werden. Durch diese Technologie können die Topologie und die Form optimiert werden, um schließlich das geringe Gewicht des Batteriekastens zu realisieren.
Materialauswahl: Auswahl von Materialien mit geringer Dichte, z. B. wurde die Abdeckung des Akkupakets schrittweise von der traditionellen Blechabdeckung auf die Abdeckung aus Verbundmaterial umgestellt, wodurch das Gewicht um etwa 35 % reduziert werden kann. Für das untere Gehäuse des Akkupacks wurde schrittweise von der traditionellen Blechlösung auf die Aluminiumprofillösung umgestellt, wodurch das Gewicht um ca. 40 % gesenkt werden konnte, und der Gewichtsreduzierungseffekt ist offensichtlich.
3. Optimierung des Systemdesigns: Optimierung der Anordnung der einzelnen Komponenten des Batteriesystems und des Wärmeableitungssystems.
Die Selbstentladungsrate der Batterie bezieht sich auf die natürliche Entladungsrate, die durch die interne chemische Reaktion der Batterie entsteht, wenn sie nicht benutzt wird, und wird auch als Ladeerhaltungskapazität bezeichnet. Aufgrund der unvermeidlichen internen Reaktion der Batterie entlädt sich die Batterie auf natürliche Weise, auch wenn keine externe Last vorhanden ist, was hauptsächlich von Faktoren wie dem Herstellungsprozess der Batterie, den Materialien und den Lagerbedingungen beeinflusst wird.
Die Rohstoffe für die Herstellung von Batterien können nicht zu 100 % rein sein, es wird immer Verunreinigungen geben, und es wird unweigerlich zu einer Selbstentladung kommen.
Beeinflussende Faktoren
1. Temperatur: je höher die Temperatur, desto schneller die Selbstentladung
2. Elektrolyt: Verschiedene Arten von Elektrolyten haben auch unterschiedliche Auswirkungen auf die Selbstentladungsrate
3. Metallische Werkstoffe: Verschiedene Metallmaterialien haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Selbstentladungsrate
4. Lagerungsbedingungen: Auch die Lagerungsbedingungen haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Selbstentladungsrate
Schaden:
1. Die Selbstentladung geht mit einem Anstieg des Innenwiderstands der Batterie einher, was zu einer Verringerung der Ladekapazität der Batterie führt
2. Eine Überentladung kann zu Kapazitätsverlusten führen, die nicht reversibel kompensiert werden können.
3. Die Selbstentladung des Typs mit Metallverunreinigungen führt dazu, dass die Öffnung der Blende blockiert wird und sogar die Blende durchstößt, was einen lokalen Kurzschluss verursacht und die Sicherheit der Batterie gefährdet
4. Die Selbstentladung führt zu einem Anstieg der SOC-Differenz zwischen den Batterien, und die Kapazität des Batteriesatzes sinkt
5. Große Unterschiede im SOC können leicht zu einer Überladung und Überentladung der Batterie führen
Wie man die Selbstentladungsrate verringert
1. Senken Sie die Temperatur: Die Lagerung der Batterie bei einer niedrigeren Temperatur kann die Selbstentladung wirksam verringern.
2. Verringern Sie die Fläche der Metallmaterialien: Die Verringerung der Fläche von Metallmaterialien kann die Selbstentladungsrate verringern.
3. Richtige Lagerung: Eine korrekte Lagerung kann die Lebensdauer des Akkus effektiv verlängern und die Selbstentladung verringern. Der Akku sollte an einem trockenen, kühlen und gut belüfteten Ort gelagert werden, und es sollte vermieden werden, ihn längere Zeit nicht zu benutzen.
Die Konsistenz von Lithiumbatterien bezieht sich auf die Konsistenz der anfänglichen Leistungsindikatoren der einzelnen, in Gruppen verwendeten Batterien, einschließlich Kapazität, Impedanz, elektrischer Eigenschaften der Elektroden, elektrischer Verbindungen, Temperatureigenschaften, Abklinggeschwindigkeit usw. Die Inkonsistenz der oben genannten Faktoren wirkt sich direkt auf die Unterschiede bei den elektrischen Ausgangsparametern während des Betriebs aus.
Gefahr der Inkonsistenz
1. Kapazitätsverlust. Lithium-Akkupacks bestehen aus einzelnen Zellen. Die Kapazität richtet sich nach dem Prinzip der Holzfässer. Die Kapazität der schlechtesten Zelle bestimmt die Kapazität des gesamten Akkupacks.
2. Verlust der Lebensdauer. Akkus mit geringer Kapazität werden jedes Mal vollständig geladen und entladen. Wenn die Leistung zu stark ist, wird sie wahrscheinlich als erste den Punkt der Lebensdauer erreichen. Wenn die Lebensdauer einer Batteriezelle endet, wird auch eine Gruppe von zusammengeschweißten Batteriezellen das Ende ihrer Lebensdauer erreichen.
3. Der Innenwiderstand nimmt zu. Bei unterschiedlichen Innenwiderständen fließt der gleiche Strom, und die Zellen mit großen Innenwiderständen erzeugen relativ mehr Wärme. Wenn die Temperatur der Batterie zu hoch ist, beschleunigt sich die Verschlechterung, und der Innenwiderstand steigt weiter an. Innenwiderstand und Temperaturanstieg bilden ein Paar mit negativer Rückkopplung, das die Verschlechterung von Zellen mit hohem Innenwiderstand beschleunigt.
Inkonsistente Kontrolle
1. Sortierung, Batterien aus verschiedenen Chargen sollten theoretisch nicht zusammen verwendet werden. Selbst die Zellen derselben Charge müssen gesiebt werden, und die Zellen mit relativ konzentrierten Parametern werden in einem Lithium-Batterie-Pack in denselben Batterie-Pack eingesetzt.
2. Wärmemanagement: Bei Batterien mit ungleichem Innenwiderstand ist die erzeugte Wärme nicht gleichmäßig. Mit dem zusätzlichen Wärmemanagementsystem kann der Temperaturunterschied des gesamten Lithium-Batteriepakets so angepasst werden, dass er in einem kleinen Bereich bleibt. Die Batteriezellen, die mehr Wärme erzeugen, haben immer noch einen hohen Temperaturanstieg, aber sie werden den Abstand zu anderen Batterien nicht vergrößern, und es wird keinen offensichtlichen Unterschied im Grad der Verschlechterung geben.
3. Batterie-Balance-Management, Batterie-Management-System BMS Design Balance-Funktion. Sorgen Sie für eine gute Nutzungsumgebung für den Lithium-Akkupack, versuchen Sie, eine konstante Temperatur zu gewährleisten, reduzieren Sie Vibrationen und stellen Sie sicher, dass Wasser, Staub usw. den Batteriepol verschmutzen. Erfassen Sie das Entwicklungsgesetz der Inkonsistenz einzelner Zellen in Lithium-Batterie-Packs und passen Sie Batterien mit extremen Parametern rechtzeitig an oder ersetzen Sie sie, um sicherzustellen, dass die Inkonsistenz der Batterie-Parameter mit der Nutzungsdauer nicht zunimmt.
Dyness ist seit vielen Jahren auf dem Gebiet der Energiespeicherung tätig und verfügt über reiche Erfahrung in der Batterieforschung und -entwicklung sowie im Verpackungsdesign. Außerdem verfügt das Unternehmen über ein ausgereiftes Industriedesign und eine ausgereifte Systemforschung und -entwicklung. Durch das ausgereifte Zellsortiersystem und die selbstentwickelte BMS-Technologie werden die Zellkonsistenz und die Selbstentladungsrate der Batterie streng kontrolliert. Die hohe Energiedichte und die hohe Sicherheit des Batteriesystems der eigenen Energiespeicherprodukte sind vollständig gewährleistet.
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