Ლითიუმის ბატარეები კომერციულ და სამრეწვლო ენერგიის შენახვის სისტემებში ენერგიის შესანახად გამოიყენება და ენერგეტიკული ამონაწურების ეფექტიანობა, ხარჯები და მდგრადობა დამოკიდებულია ბატარეების ექსპლუატაციურ ეფექტიანობაზე. ბიზნესისთვის, რომელიც სტაბილური ენერგიის მიწოდებაზე არის ორიენტირებული, ლითიუმის ბატარეების ციკლური სიცოცხლის გაგრძელების ტექნიკური გამოწვევა გარემოსდაცვითად გამართული ენერგიის გამოყენებისთვის აუცილებელია.

Ჩვენი კომპანია, Origotek Co. Ltd, როგორც პირველი კომპანია ინდუსტრიაში და კომერციულ ენერგიის შენახვის სფეროში, დაეხმარა და დაიკვირვა ლითიუმ-იონური ენერგიის შენახვის ევოლუციას პირველი თაობიდან მეოთხე თაობის შექმნამდე. 16 წლის მანძილზე ჩვენ ვაღრძელებთ ღრმა გამჭვირვალეობას ინდუსტრიაში და კომერციულ ენერგიის შენახვის სფეროში, რაც საშუალებას გვაძლევს შევქმნათ ინდივიდუალური ენერგეტიკული ამონაწერები. ამით ჩვენ დაგვეხმარა ენერგიის მოთხოვნისა და აკუმულატორის სიცოცხლის ბალანსირებაში პიკური დატვირთვის შემსუბუქების, სარეზერვო ელექტრომომარაგების და ვირტუალური ელექტროსადგურების შემთხვევაში და გვქონდა შეხედულება ენერგიის აკუმულატორების შესრულების ოპტიმიზაციაზე. ამ სტატიაში ინდუსტრიული პრაქტიკები და ტექნოლოგიური გამოგონებები გაერთიანდება, რათა დაიწეროს ლითიუმ-იონური აკუმულატორების ციკლური სიცოცხლის შემცირების ძირეული მიზეზები და ციკლური სიცოცხლის ინდუსტრიული პრაქტიკები.

1. ლითიუმ-იონური აკუმულატორის ციკლური სიცოცხლის შემცირების ძირეული ფაქტორები

Ლითიუმის ბატარეის ციკლური სიცოცხლის ხანგრძლივობა განისაზღვრება, როგორც დამუშავების-დამუხტვის ციკლების რაოდენობა, რომლის გატარებაც შეუძლია ბატარეას მანამ, სანამ მისი ტევადობა 80%-მდე არ მცირდება საწყისი მნიშვნელობის შედარებით. ციკლური სიცოცხლის შესაფასებლად არსებობს 80%-იანი სამრეწველო სტანდარტი. ამ მეტრიკის რამდენიმე ურთიერთდამოკიდებული ასპექტი არსებობს და ამ მეტრიკის სხვადასხვა ასპექტების სწორად აღწერა ბატარეის სიცოცხლის გაგრძელების საფუძველია.

1.1 ელექტროდის მასალის დეგრადაცია

Ლითიუმის ბატარეების დადებითი და უარყოფითი ელექტროდები ლითიუმის იონების ინტერკალაციისა და დეინტერკალაციის ძირეული ადგილებია. მრავალ ციკლზე განმავლობაში ელექტროდული მასალა (ლითიუმ-კობალტის ოქსიდი, ლითიუმ-რკინის ფოსფატი და სხვ.) კრისტალური სტრუქტურები იღლება და ხელმისაწვდომი ლითიუმის იონების რაოდენობა მცირდება. მაგალითად, სავაჭრო ენერგიის დასაწყობად განკუთვნილი პროდუქტების გრძელვადიან მაღალი დენის დამუხტვის შემთხვევაში, უარყოფით ელექტროდზე „მკვდარი ლითიუმის“ წარმოქმნა აჩქარდება. „მკვდარი ლითიუმი“ არის ლითიუმის იონები, რომლებიც ვეღარ ინტერკალირდებიან დადებით ელექტროდში, რის გამოც ბატარეის ტევადობა და ციკლური სიცოცხლე მკვეთრად მცირდება.

1.2 დამუხტვა-განმუხტვის მართვის შეცდომები

Ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მიზეზი ბატარეის ხანგრძლივობის შესამცირებლად არის მუხტვა-დამუხტვის პარამეტრების არასწორი მითითება. ზედმეტად დამუხტვა (ძაბვის კონტროლის დაკარგვა) შეიძლება გამოიწვიოს ელექტროლიტის დაშლა, ასევე ელექტროდული მასალების ოქსიდაცია, ხოლო ზედმეტად დამუხტვა (კონტროლის დაკარგვა გამორთვის ძაბვის ქვემოთ) იწვევს უკუქცევად ზიანს უარყოფით ელექტროდზე. რეალურ პირობებში ზოგიერთი კომპანია იტოვებს უყურადღებობას ბატარეის სპეციფიკაციებსა და მის მუხტვის მოწყობილობებს შორის შესაბამისობას, რაც იწვევს ზედმეტად დამუხტვის/დამუხტვის სიტუაციებს. ეს განსაკუთრებით ზიანს ა inflict ბატარეის სისტემების ციკლურ სიცოცხლეზე, რომლებიც მონტაჟირებულია სამრეწველო და სავაჭრო მიზნებისთვის.

1.3 გარემოს ტემპერატურის რყევები

Ტემპერატურის კონტროლი ლითიუმ-იონური ბატარეების სისტემებისთვის მნიშვნელოვან მახასიათებელს წარმოადგენს. როდესაც ტემპერატურა 45°C-ზე მაღალია, ბატარეის ელექტროლიტები ძალიან სითხედ იქცევიან და ხდება გვერდითი რეაქციები, რომლებიც შეიცავს არასასურველ ელექტროლიტის დეკომპოზიციას და ელექტროდის კოროზიას. მეორე ზღვარზე, 0°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე, ლითიუმ-იონების მოძრაობა იქნება შეჩერებული და ინტერკალაცია არ იქნება სრული, რაც გაზრდილ შიდა წინაღობას იწვევს. იმ შემთხვევებში, როდესაც ბატარეის სისტემებში ტემპერატურა არ არის კონტროლირებული, ბატარეის ციკლური სიცოცხლე შეიძლება შემცირდეს 30%-მდე 50%-მდე, რაც მნიშვნელოვან პრობლემას წარმოადგენს ენერგიის შესანახად და სამრეწველო და სავაჭრო გამოყენებისთვის, გათვალისწინებული გეოგრაფიული განსხვავებების გამო.

2. ტექნიკური სტრატეგიები ლითიუმ-იონური ბატარეების ციკლური სიცოცხლის მაქსიმალურად გასაგრძელებლად

Origotek Co., Ltd. შეუთავსა ზემოთ ჩამოთვლილი ფაქტორებიდან გამომდინარე ოპტიმიზაციის მცდელობები მისი მეოთხე თაობის სამრეწველო და საკომერციო ენერგიის შესანახ პროდუქტების სამუშაო და დიზაინში. ასეთი სტრატეგიები მიმართულია ბატარეის ციკლური სიცოცხლის გაუმჯობესებისკენ, რათა შეინარჩუნოს სტაბილურობა რთული გამოყენების სცენარიების პირობებში.

2.1 ელექტროდული მასალის შემადგენლობის ოპტიმიზაცია

Მეოთხე თაობის პროდუქტებისთვის ჩვენ შევცვალეთ ელექტროდული მასალების პროპორციები, დავამატეთ ნიობის მინიმალური რაოდენობა დადებით ელექტროდზე კრისტალური სტრუქტურის სტაბილიზაციის გასაუმჯობესებლად და გამოვიყენეთ ღრუბლიანი ნახშირბადის საფარი უარყოფით ელექტროდზე, რათა შევამციროთ "მკვდარი ლითიუმის" წარმოქმნა. ეს მოგვცა მეტი ვიდრე 20%-იანი ზრდა ჩვენი სამრეწველო და საკომერციო ენერგიის შესანახი ბატარეების ციკლურ სიცოცხლეში მესამე თაობასთან შედარებით, რომელიც ახლა აღემატება 6,000 ციკლს სტანდარტული დამუხტვა-გამუხტვის პირობებში.

2.2 ინტელექტუალური დამუხტვა-გამუხტვის მართვის განხორციელება

Სამრეწველო და კომერციული გამოყენებისთვის ჩვენ შევქმენით სატენვის და ამოტენვის მართვის სისტემა (C&DMS), რომელიც დამოუკიდებლად განსაზღვრავს და ადაპტირებს დენისა და ძაბვის პარამეტრებს ნებისმიერი სატენვის მდგომარეობის (SOC) და ტემპერატურის სცენარისთვის.
• სატენვის დროს, როდესაც SOC 80%-ია ან მეტი, სისტემა გადადის მუდმივ დენზე ზედმეტი სატენვის თავიდან ასაცილებლად.
• ამოტენვის დროს, როდესაც SOC 20%-ია ან ნაკლები, წრედი გასაწყვეტია ზედმეტი ამოტენვის თავიდან ასაცილებლად.
• ის ინტეგრირებულია ენერგიის მართვის სისტემასთან, რათა რეალურ დროში უწყობს კავშირს და გამოიყენოს SOC-ოპტიმიზირებული პიკის შემსუბუქება, რათა გააუმჯობინოს ამოტენვისა და სატენვის სტრატეგია ვირტუალური ელექტროსისტემის დაგეგმული ოპერაციებისთვის.

2.3 გამოიყენეთ აქტიური ტემპერატურის კონტროლის ტექნოლოგია

Ყველა ჩვენი სამრეწველო და კომერციული ენერგიის შესანახი სისტემა მოწყობილია ტემპერატურის გასწორების ფუნქციით. ამიტომ ენერგიის შესანახ სისტემებს აქვთ ორრეჟიმიანი აქტიური ტემპერატურის სისტემა გაგრილებისა და გათბობის ფუნქციებით.
• მაღალი ტემპერატურის პირობებში სითხის ტემპერატურით კონტროლირებადი სითბოგაცვლით გაგრილების საშუალებით აკუმულატორი 25-35°C-ის ტემპერატურაზე ინარჩუნებს.
• დაბალი ტემპერატურის პირობებში PTC გამათბობელი სითბოგაცვლით ათბობს აკუმულატორს და 5°C-ზე მაღლა ინარჩუნებს. კონკრეტულად, დამუხტვამდე აკუმულატორის გათბობა 5°C-ზე მაღლა ხდება ნორმალური ლითიუმის ინტერკალაციის უზრუნველსაყოფად.

Ეს მნიშვნელოვნად ამაღლებს სისტემების სიცოცხლის ხანგრძლივობას და საიმედოობას ტემპერატურული ექსტრემუმების პირობებში.

3. სიცოცხლის გაგრძელების სტრატეგიების გამოყენება მრეწველობისა და კომერციული ენერგიის დაგროვების სფეროში

Რაც შეეხება მდგრად ენერგიის გამოყენებას მრეწველობისა და კომერციულ სცენარებში, გრძელვადიანი სიცოცხლის ხანგრძლივობის აკუმულატორები უბრალოდ განტოლების ნაწილია. აკუმულატორის ინტეგრაცია და ენერგიის მოთხოვნის მართვა არის გასაღები. ეს დადასტურებულია Origotek Co., Ltd.-ის მიერ რამდენიმე მომხმარებლის გამოყენების მაგალითებში.

Მაგალითად, შანდონგში (10 MWh) მორგებული ენერგიის შესანახ სისტემის ვირტუალური ელექტროსადგურის პროექტში, აკუმულატორის სიცოცხლის სტრატეგიების ოპტიმიზაციამ მნიშვნელოვანი გავლენა იქონია. ინტელექტუალური BMS და ტემპერატურის კონტროლის სისტემის წყალობით, აკუმულატორების ციკლური სიცოცხლე 2 წლის შემდეგ (1500-ზე მეტი ციკლის შემდეგ) ინიციალურ მდგომარეობაში 90%-ზე მეტი დარჩა. მომხმარებლის ენერგოეფექტიანობა გაიზარდა 15%-ით, ხოლო აკუმულატორების შეცვლის სრული ღირებულება დაეცა თითქმის 40%-ით.

Კიდევ ერთ პროექტში, ტიანჯინში, საწარმოო სამრეწველო საწარმოსთვის დანიშნულ პიკური ტვირთის შესამსუბუქებლად, ჩვენი მე-4 თაობის სამრეწველო და სავაჭრო ენერგოსისტემები შეცვალეს დამუხტვის და დანიღვის რეჟიმები საწარმოს წარმოების განრიგის მიხედვით, რამაც დაეხმარა საწარმოს ენერგეტიკული გარდაქმნის პროცესში. აკუმულატორული სისტემა 4 წლის განმავლობაში სტაბილურად მუშაობს და უწყვეტად უზრუნველყოფს საწარმოს ენერგეტიკულ გარდაქმნას.

Დასკვნა

Ლითიუმ-იონური ბატარეის ციკლური სიცოცხლის გადიდება შესაძლებელია მასალების ტექნოლოგიის ინტეგრირების, გამჭვირვალე მართვის სისტემის შემუშავების და გარემოს ყველა ფაქტორის გათვალისწინების შედეგად. პრაქტიკული თვალსაზრისით, ენერგიის დაგროვების ღირებულების შემცირება და ბატარეის სიცოცხლის გაგრძელება ეკოსისტემაში მოქმედი სამრეწველო და სავაჭრო საწარმოებისთვის მოგება-მოგების ვარიანტია.

Სამრეწველო და სავაჭრო მიზნებისთვის განკუთვნილი ენერგიის დაგროვების ბაზარზე, The Origotek Co., Ltd-ის მიერ დაგროვილი გამოცდილება და სპეციალიზებული ცოდნა უცვლელად დაემუხრება მომხმარებლისთვის ოპტიმალური ბატარეის მუშაობის პერსონალიზებული ამონაწევების შექმნას, რომლებიც შეესაბამებიან ენერგიის დაგროვების მეოთხე თაობის სისტემების განვითარებას. ჩვენ გავაგრძელებთ ჩვენი მომხმარებლების მხარდაჭერას სამრეწველო და სავაჭრო სექტორებში, ენერგეტიკული მდგრადობის ინვესტირების გზაზე, ასევე განვითარებული ქვეყნების საზოგადოებებში.