El almacenamiento de energía industrial y comercial se está convirtiendo en un campo clave para promover el desarrollo de nuevas energías. Seleccionando racionalmente baterías con alta densidad energética, baja tasa de autodescarga y buena consistencia, se puede conseguir un almacenamiento y una utilización eficientes de la energía eléctrica, y promover el suministro y la utilización estables de energías limpias.

Densidad energética Concepción

La densidad energética se refiere a la cantidad de energía almacenada en una determinada unidad de espacio o masa de materia. La densidad energética de una pila es la energía eléctrica liberada por la unidad media de volumen o masa de la pila, generalmente dividida en dos dimensiones: densidad energética gravimétrica y densidad energética volumétrica. Cuanto mayor sea la densidad energética de la pila, más electricidad podrá almacenarse por unidad de volumen o peso.

Hay dos conceptos diferentes de densidad de energía de una batería: uno es la densidad de energía de una sola célula y el otro es la densidad de energía de un sistema de baterías.

La densidad energética del sistema se refiere al peso o volumen de todo el sistema de baterías una vez completada la combinación de monómeros. El sistema de baterías incluye un sistema de gestión de baterías, un sistema de gestión térmica, circuitos de alta y baja tensión, etc.

Medidas para mejorar la densidad energética del sistema:

1. Aumentar la densidad energética de las baterías

2. Mejorar la eficacia de agrupación de las baterías

Estructura optimizada: En términos de dimensiones externas, la disposición interna del sistema puede optimizarse para que los componentes internos del pack de baterías sean más compactos y eficientes.

Optimización de la topología: Mediante el cálculo de simulación, se puede realizar el diseño de reducción de peso bajo la premisa de garantizar la rigidez y la fiabilidad estructural. Gracias a esta tecnología, es posible optimizar la topología y la forma para reducir el peso de la caja de la batería.

Selección de materiales: elegir materiales de baja densidad, como la cubierta de la batería, que ha cambiado gradualmente de la tradicional cubierta de chapa metálica a la cubierta de material compuesto, lo que puede reducir el peso en un 35% aproximadamente. En el caso de la caja inferior de la batería, se ha pasado gradualmente de la solución tradicional de chapa metálica a la solución de perfil de aluminio, lo que reduce el peso en un 40% aproximadamente, y el efecto de reducción de peso es evidente.

3. Optimizar el diseño del sistema: optimizar la disposición de cada componente del sistema de baterías y el sistema de disipación de calor.

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Tasa de autodescarga Concepción

La tasa de autodescarga de la batería se refiere a la tasa de descarga natural generada por la reacción química interna de la batería cuando no está en uso, también conocida como capacidad de retención de carga. Debido a la inevitable reacción interna de la batería, aunque no haya carga externa, la batería se descargará de forma natural, lo que se ve afectado principalmente por factores como el proceso de fabricación de la batería, los materiales y las condiciones de almacenamiento.

Las materias primas para fabricar pilas no pueden ser 100% puras, siempre habrá impurezas mezcladas en medio, e inevitablemente habrá autodescarga.

Factores que influyen

1. Temperatura: a mayor temperatura, mayor velocidad de autodescarga.

2. Electrolito: Los distintos tipos de electrolitos también tienen efectos diferentes sobre la velocidad de autodescarga

3. Materiales metálicos: Los diferentes materiales metálicos tienen diferentes efectos sobre la tasa de autodescarga

4. Condiciones de almacenamiento: Las condiciones de almacenamiento también tienen diferentes efectos sobre la tasa de autodescarga

Daño:

1. La autodescarga va acompañada de un aumento de la resistencia interna de la batería, lo que provoca una disminución de su capacidad de carga

2. Una descarga excesiva puede provocar una pérdida de capacidad que no puede compensarse de forma reversible.

3. La autodescarga del tipo impureza metálica provoca el bloqueo de la apertura del diafragma e incluso perfora el diafragma para provocar un cortocircuito local, poniendo en peligro la seguridad de la batería

4. La autodescarga provoca un aumento de la diferencia de SOC entre las baterías, y la capacidad de la batería disminuye.

5. Las grandes diferencias de SOC pueden provocar fácilmente sobrecargas y sobredescargas de la batería.

 

Cómo reducir la tasa de autodescarga

1. Bajar la temperatura: almacenar la batería a una temperatura más baja puede aliviar eficazmente la tasa de autodescarga.

2. Reducir el área de los materiales metálicos: Reducir el área de los materiales metálicos puede reducir la tasa de autodescarga.

3. Almacenamiento correcto: El almacenamiento correcto puede prolongar eficazmente la vida útil de la batería y reducir la tasa de autodescarga. La batería debe almacenarse en un lugar seco, fresco y bien ventilado, y evitar su inactividad prolongada.

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Consistencia celular Concepción

La consistencia de las baterías de litio se refiere a la consistencia de los indicadores de rendimiento iniciales de las baterías individuales utilizadas en grupos, incluyendo la capacidad, la impedancia, las características eléctricas de los electrodos, las conexiones eléctricas, las características de temperatura, la velocidad de decaimiento, etc. La inconsistencia de los factores anteriores afectará directamente a la diferencia en los parámetros eléctricos de salida durante el funcionamiento.

Peligro de incoherencia

1. Pérdida de capacidad. Las baterías de litio se componen de celdas individuales. La capacidad se ajusta al principio de los barriles de madera. La capacidad de la peor celda determina la capacidad de toda la batería.

2. Pérdida de vida útil. Las baterías de pequeña capacidad se cargan y descargan completamente cada vez. Si la salida es demasiado fuerte, es probable que sea la primera en alcanzar el punto de vida útil. Cuando termina la vida útil de una célula de batería, un grupo de células de batería soldadas entre sí también llegará al final de su vida útil.

3. La resistencia interna aumenta. Con resistencias internas diferentes, fluye la misma corriente, y las celdas con resistencias internas grandes generan relativamente más calor. Si la temperatura de la batería es demasiado alta, la velocidad de deterioro se acelerará, y la resistencia interna aumentará aún más. La resistencia interna y el aumento de temperatura forman un par de retroalimentación negativa, que acelera el deterioro de las celdas de alta resistencia interna.

Control incoherente

1. Clasificación, las baterías de diferentes lotes no deben utilizarse juntas teóricamente. Incluso las células del mismo lote necesitan ser tamizadas, y las células con parámetros relativamente concentrados se colocan en un paquete de baterías de litio, en el mismo paquete de baterías.

2. Gestión térmica: En el caso de las baterías con una resistencia interna inconsistente, el calor generado no es el mismo. La adición del sistema de gestión térmica puede ajustar la diferencia de temperatura de todo el paquete de baterías de litio para mantenerla en un rango pequeño. Las celdas de la batería que generan más calor siguen teniendo un aumento de temperatura elevado, pero no ampliarán la diferencia con otras baterías, y no habrá una diferencia obvia en el nivel de degradación.

3. Gestión del equilibrio de la batería, sistema de gestión de la batería BMS función de equilibrio de diseño. Asegurar un buen entorno de uso para el pack de baterías de litio, intentar asegurar una temperatura constante, reducir la vibración, y asegurar que el agua, el polvo, etc. contaminen el polo de la batería. Comprender la ley de desarrollo de la inconsistencia de las celdas individuales en los paquetes de baterías de litio, y ajustar o sustituir a tiempo las baterías con parámetros extremos para garantizar que la inconsistencia de los parámetros del paquete de baterías no aumente con el tiempo de uso.

Dyness ha estado profundamente implicada en el campo del almacenamiento de energía durante muchos años, tiene una rica experiencia en investigación y desarrollo de baterías y diseño de paquetes, y cuenta con un maduro diseño industrial y precipitación en investigación y desarrollo de sistemas. Mediante el maduro sistema de clasificación de células y la tecnología de desarrollo propio BMS, se controla estrictamente la consistencia de las células y la tasa de autodescarga de la batería. Garantizar plenamente la alta densidad de energía y alta seguridad del sistema de baterías de sus propios productos de almacenamiento de energía.

 

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