Bateri litium berfungsi sebagai medium penyimpanan tenaga dalam sistem penyimpanan tenaga komersial dan industri, dan keberkesanan, kos, serta kelestarian penyelesaian tenaga bergantung kepada kecekapan operasi bateri tersebut. Bagi perniagaan yang menumpukan bekalan tenaga yang stabil, cabaran teknikal untuk memperpanjang jangka hayat kitaran bateri litium adalah penting bagi penggunaan tenaga yang mesra alam.

Sebagai syarikat pertama dalam industri dan bidang penyimpanan tenaga komersial yang membantu dan menyaksikan evolusi penyimpanan tenaga bateri litium dari generasi pertama hingga generasi keempat, Origotek Co. Ltd telah menyesuaikan penyelesaian tenaga berkat 16 tahun pengalaman mendalam dalam industri ini dan penyimpanan tenaga komersial. Dengan cara ini, kami telah membantu menyeimbangkan permintaan tenaga dan jangka hayat bateri dalam penjimatan puncak, bekalan kuasa sandaran, dan loji kuasa maya serta memberikan pengoptimuman wawasan terhadap prestasi bateri tenaga. Dalam artikel ini, amalan industri dan inovasi teknologi akan digabungkan untuk menerangkan kitaran hayat utama pengurangan bateri litium dan amalan industri kitaran hayat.

1. Faktor Utama yang Mempengaruhi Kitaran Hayat Bateri Litium

Kitar hayat bateri litium ditakrifkan sebagai bilangan kitaran cas-nyahcas yang boleh dijalani oleh bateri sebelum bateri mencapai kapasiti 80% daripada kapasiti asal. Terdapat piawaian industri iaitu 80% untuk mentakrifkan keupayaan kitaran hayat. Terdapat beberapa aspek yang saling berkaitan dalam metrik ini, dan kemampuan untuk menerangkan pelbagai aspek metrik ini adalah asas bagi memanjangkan hayat bateri.

1.1 Kerosakan Bahan Elektrod

Elektrod positif dan negatif bateri litium adalah tapak utama bagi penyisipan dan penyingkiran ion litium. Selepas banyak kitaran, struktur hablur bahan elektrod (seperti litium kobalt oksida, litium besi fosfat, dll.) akan runtuh, dan bilangan ion litium yang tersedia akan berkurang. Sebagai contoh, dalam senario pengecasan arus tinggi jangka panjang pada produk penyimpan tenaga komersial yang sedia ada, pembentukan "litium mati" pada elektrod negatif menjadi lebih cepat. "Litium mati" merujuk kepada ion litium yang tidak dapat disisipkan semula ke elektrod positif, akibatnya kapasiti bateri dan jangka hayat kitaran sangat berkurang.

1.2 Ralat Pengurusan Cas-Nyahcas

Salah satu sebab paling biasa bagi pemendekan jangka hayat bateri ialah tetapan parameter cas-dicas yang tidak betul. Pengisian berlebihan (kehilangan kawalan voltan) boleh menyebabkan penguraian elektrolit serta pengoksidaan bahan elektrod, dan pelepasan cas berlebihan (kehilangan kawalan di bawah voltan pemotongan) menyebabkan elektrod negatif mengalami kerosakan tidak boleh pulih. Dalam situasi sebenar, sesetengah perniagaan mengabaikan kesesuaian antara spesifikasi bateri dan peralatan pengecasan bateri, yang membawa kepada keadaan pengisian atau pelepasan cas berlebihan. Ini amat merosakkan jangka hayat kitar sistem bateri yang dipasang untuk tujuan perindustrian dan komersial.

1.3 Fluktuasi Suhu Persekitaran

Kawalan suhu merupakan ciri penting dalam sistem bateri litium. Apabila suhu melebihi 45°C, elektrolit bateri menjadi sangat cair dan tindak balas sampingan berlaku termasuk penguraian elektrolit yang tidak diingini dan kakisan elektrod. Sebaliknya, dalam keadaan di bawah 0°C, pergerakan ion litium membeku dan penyisipan tidak lengkap, menyebabkan rintangan dalaman meningkat. Dalam kes ekstrem di mana suhu sistem bateri tidak dikawal, jangka hayat kitaran bateri boleh berkurang antara 30% hingga 50%, yang masih menjadi masalah besar dalam aplikasi penyimpanan tenaga serta aplikasi industri dan komersial memandangkan pelbagai geografi yang berbeza.

2. Strategi Teknikal untuk Memaksimumkan Jangka Hayat Kitaran Bateri Litium

The Origotek Co., Ltd. telah mengintegrasikan usaha pengoptimuman yang timbul daripada faktor-faktor di atas ke dalam penyelidikan & pembangunan serta reka bentuk produk penyimpanan tenaga generasi keempat untuk industri dan komersial. Strategi sedemikian bertujuan meningkatkan jangka hayat kitaran bateri sambil mengekalkan kestabilan dalam senario aplikasi yang kompleks.

2.1 Mengoptimumkan Formula Bahan Elektrod

Bagi produk generasi keempat, kami mengubah nisbah bahan elektrod dengan menambahkan jumlah surih niobium ke elektrod positif bagi meningkatkan penstabilan struktur hablur dan menggunakan lapisan karbon berliang pada elektrod negatif untuk meminimumkan pembentukan "litium mati". Ini telah menghasilkan peningkatan lebih daripada 20% dalam jangka hayat kitaran bateri penyimpanan tenaga industri dan komersial kami berbanding generasi ketiga, kini melebihi 6,000 kitaran dalam keadaan cas-nyahcas piawai.

2.2 Melaksanakan Pengurusan Cas-Nyahcas Pintar

Untuk aplikasi industri dan komersial, kami telah menyesuaikan Sistem Pengurusan Casan dan Nyahcasan (C&DMS) yang secara bebas menentukan dan melaras parameter arus dan voltan bagi mana-mana keadaan casan (SOC) dan senario suhu.
• Semasa pengecasan, apabila SOC adalah 80% dan ke atas, ia beralih kepada arus malar untuk mengelakkan pengecasan berlebihan.
• Semasa nyahcasan, litar akan terputus apabila SOC adalah 20% dan ke bawah untuk mengelakkan nyahcasan berlebihan.
• Ia bersepadu untuk berkomunikasi secara masa nyata dengan sistem pengurusan tenaga dan dengan pengurangan puncak dioptimumkan mengikut SOC bagi meningkatkan strategi nyahcasan dan casan untuk operasi yang dijadualkan oleh loji kuasa maya.

2.3 Mengadopsi Teknologi Kawalan Suhu Aktif

Semua sistem penyimpanan tenaga industri dan komersial kami mempunyai ciri perataan suhu. Oleh itu, sistem penyimpanan tenaga ini dilengkapi sistem suhu aktif dua mod dengan ciri penyejukan dan pemanasan.
• Dalam keadaan suhu tinggi, penyejukan melalui penukar haba cecair terkawal suhu mengekalkan bateri pada suhu 25-35°C.
• Dalam keadaan suhu rendah, pemanas PTC dengan penukar haba memanaskan bateri dan mengekalkannya di atas 5°C. Secara khususnya, sebelum pengecasan, pemanasan bateri dilakukan sehingga suhu bateri melebihi 5°C untuk norma, membolehkan litium interkalasi berlaku.

Ini meningkatkan secara ketara jangka hayat dan kebolehpercayaan sistem dalam dan sekitar had suhu ekstrem.

3. Aplikasi Strategi Pelanjangan Hayat dalam Penyimpanan Tenaga Industri dan Komersial

Sejauh mana penggunaan tenaga mampan dalam senario industri dan komersial adalah berkenaan, bateri jangka hayat panjang hanyalah sebahagian daripada persamaan. Integrasi pengurusan bateri dan permintaan tenaga adalah perkara utama. Ini telah disahkan oleh Origotek Co., Ltd. dalam beberapa contoh penggunaan pelanggan.

Sebagai contoh, dalam projek loji kuasa maya sistem penyimpanan tenaga yang boleh disesuaikan di Shandong (10MWh), pengoptimuman strategi jangka hayat bateri memberi perbezaan yang ketara. Dengan sistem BMS pintar dan kawalan suhu, kitaran hayat bateri telah dikekalkan pada lebih daripada 90 peratus keadaan awal selepas 2 tahun (lebih daripada 1,500 kitaran). Kecekapan penghantaran tenaga pelanggan meningkat sebanyak 15 peratus, dan jumlah kos penggantian bateri menurun hampir 40 peratus.

Dalam satu lagi projek pemipihan puncak di Tianjin untuk sebuah perusahaan perkilangan, produk penyimpanan tenaga generasi ke-4 kami mengubah suai ritma pengecasan dan pelepasan berdasarkan jadual pengeluaran perusahaan tersebut, yang membantu mengekalkan transformasi tenaga perusahaan itu. Sistem bateri telah beroperasi secara stabil selama 4 tahun dan menyokong usaha transformasi tenaga perusahaan tersebut dengan lancar.

Kesimpulan

Hayat kitar semula bateri litium dicapai apabila teknologi untuk bahan-bahan berkenaan diintegrasikan, pengurusan pintar dilaksanakan, dan semua faktor persekitaran dipertimbangkan. Dari perspektif praktikal, penurunan kos penyimpanan tenaga dan pelanjutan hayat bateri merupakan kelebihan berganda kepada perusahaan industri dan komersial dalam ekosistem tersebut.

Dalam pasaran penyimpanan tenaga untuk kegunaan industri dan komersial, amalan dan kepakaran penyimpanan tenaga yang diperoleh secara agresif oleh The Origotek Co., Ltd akan terus memberi fokus kepada reka bentuk penyelesaian pengoptimuman prestasi bateri tersuai selaras dengan iterasi generasi keempat sistem penyimpanan tenaga. Kami akan terus membantu pelanggan kami dalam sektor industri dan komersial dengan sistem penyimpanan tenaga dalam perjalanan melabur dalam kelestarian tenaga dan masyarakat di negara-negara membangun.