Dyness Wissen | Solar und Energiespeicherung - Terminologie, die man lernen muss (C&I)

Die industrielle und kommerzielle Energiespeicherung wird zu einem Schlüsselbereich für die Entwicklung der neuen Energien. 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.

Energiedichte Konzept

Die Energiedichte bezieht sich auf die Menge an Energie, die in einer bestimmten Raum- oder Masseeinheit 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 einer Batterie ist, desto mehr Strom kann pro Volumen- oder Gewichtseinheit gespeichert werden.

Es gibt zwei verschiedene Konzepte für die Energiedichte von Batterien: zum einen die Energiedichte einer einzelnen Zelle und zum anderen die Energiedichte eines Batteriesystems.

Die Energiedichte des Systems bezieht sich auf das Gewicht oder Volumen des gesamten Batteriesystems, nachdem die Monomerkombination abgeschlossen ist. Das Batteriesystem umfasst ein Batteriemanagementsystem, ein Wärmemanagementsystem, Hoch- und Niederspannungskreise usw.

Maßnahmen zur Verbesserung der Energiedichte des Systems:

1. Erhöhung der Energiedichte der Batterie

2. Verbesserung der Gruppierungseffizienz von Batteriepaketen

Optimierte Layout-Struktur: In Bezug auf die Außenabmessungen kann das interne Layout des Systems optimiert werden, um die internen Komponenten des Batteriepacks kompakter und effizienter zu gestalten.

Optimierung der Topologie: Durch Simulationsberechnungen kann die Gewichtsreduzierung unter der Prämisse der Gewährleistung von Steifigkeit und struktureller Zuverlässigkeit realisiert werden. Mithilfe dieser Technologie können Topologie- und Formoptimierung durchgeführt werden, um schließlich das geringe Gewicht des Batteriegehäuses zu realisieren.

Materialauswahl: Auswahl von Materialien mit geringer Dichte, wie z. B. die Batterieabdeckung, die sich allmählich von der traditionellen Blechabdeckung zu einer Abdeckung aus Verbundmaterial entwickelt hat, wodurch das Gewicht um etwa 35 % reduziert werden kann. Das untere Gehäuse des Akkupakets wurde schrittweise von der traditionellen Blechlösung auf die Aluminiumprofillösung umgestellt, wodurch das Gewicht um etwa 40 % reduziert werden kann, und der Gewichtsreduzierungseffekt ist offensichtlich.

3. Optimierung des Systemdesigns: Optimierung der Anordnung der einzelnen Komponenten des Batteriesystems und des Wärmeableitungssystems.

Konzeption der Selbstentladungsrate

Die Selbstentladungsrate der Batterie bezieht sich auf die natürliche Entladungsrate, die durch die interne chemische Reaktion der Batterie erzeugt wird, 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 Lagerungsbedingungen 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 Metallwerkstoffe 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 durchstoßen wird, 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 Akkupacks nimmt ab

5. Große Unterschiede im SOC können leicht zu einer Überladung und Überentladung der Batterie führen.

Wie kann man die Selbstentladung verringern?

1. Senken Sie die Temperatur: Wenn Sie den Akku bei einer niedrigeren Temperatur lagern, kann die Selbstentladungsrate effektiv gesenkt werden.

2. Reduzieren Sie die Fläche der Metallmaterialien: Die Verringerung der Fläche der Metallmaterialien kann die Selbstentladungsrate verringern.

3. Richtige Lagerung: Die richtige Lagerung kann die Lebensdauer des Akkus effektiv verlängern und die Selbstentladungsrate verringern. Die Batterie sollte an einem trockenen, kühlen und gut belüfteten Ort gelagert werden, und es sollte vermieden werden, sie über einen längeren Zeitraum nicht zu benutzen.

Zellkonsistenz Konzept

Die Konsistenz von Lithiumbatterien bezieht sich auf die Konsistenz der anfänglichen Leistungsindikatoren der einzelnen Batterien, die in Gruppen verwendet werden, einschließlich der Kapazität, der Impedanz, der elektrischen Eigenschaften der Elektroden, der elektrischen Anschlüsse, der Temperatureigenschaften, der 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 entspricht dem Prinzip der Holzfässer. Die Kapazität der schlechtesten Zelle bestimmt die Kapazität des gesamten Akkupacks.

2. Verlust der Lebenserwartung. Akkus mit kleiner Kapazität werden jedes Mal vollständig geladen und entladen. Wenn die Leistung zu stark ist, ist sie wahrscheinlich die erste, die den Punkt der Lebensdauer erreicht. 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 Abnutzung, 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 die gleiche. Durch den Einbau eines Wärmemanagementsystems kann die Temperaturdifferenz des gesamten Lithium-Batteriepacks so angepasst werden, dass sie 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 Umgebung für die Lithium-Batterie, versuchen Sie, eine konstante Temperatur zu gewährleisten, reduzieren Sie Vibrationen, und stellen Sie sicher, dass Wasser, Staub, etc. 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 Pack-Design und 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.