Bateritë e litiumit funksionojnë si mjedis i ruajtjes së energjisë në sisteme komerciale dhe industriale të ruajtjes së energjisë, dhe efektiviteti, kostot dhe qëndrueshmëria e zgjidhjeve të energjisë varen nga efikasiteti operativ i baterive. Për bizneset që fokusohen në furnizim të qëndrueshëm me energji, sfida teknike e zgjatjes së jetës së ciklit të baterive të litiumit është e domosdoshme për përdorimin mjedisyshëm të energjisë.

Si kompania e parë në industrinë dhe fushën e ruajtjes së energjisë komerciale që i ka ndihmuar dhe dëshmuar evolucionin e ruajtjes së energjisë me bateri litiumi nga gjenerata e parë deri te ajo e katërt, Origotek Co. Ltd ka konsideruar zgjidhje të personalizuara të energjisë për 16 vite kultivimi të thellë në këtë fushë. Kështu, ne kemi ndihmuar në balancimin e kërkesave për energji dhe jetëgjatësisë së baterive në zvogëlimin e kulmeve të ngarkesës, furnizimin me energji rezervë dhe në stacionet virtuale të energjisë, duke realizuar optimizime thelbësore në performancën e baterive të energjisë. Në këtë artikull, praktikat industriale dhe inovacionet teknologjike do të bashkohen për të paraqitur faktorët kryesorë që reduktojnë ciklin e jetëgjatësisë së baterive litiumi si dhe praktikat industriale për ciklin e jetëgjatësisë.

1. Faktorët kryesorë që ndikojnë në jetëgjatësinë e ciklit të baterisë litiumi

Jeta ciklike e një baterie litiumi përkufizohet si numri i cikleve të ngarkimit dhe shkarkimit që bateria është në gjendje të kryejë para se bateria të arrijë një kapacitet prej 80% të kapacitetit origjinal. Ekziston një standard industrisht prej 80% për të përkufizuar mundësitë e jetës ciklike. Ka një numër aspekte të ndërlidhura me këtë metrikë, dhe aftësia për t'i përshkruar ndryshimet e saj është themelore për zgjatimin e jetës së një baterie.

1.1 Dëmtimi i Materialit të Elektrodës

Elektrodat pozitive dhe negative të baterive të litiumit janë vendet kryesore për interkalimin dhe deinterkalimin e joneve të litiumit. Gjatë shumë cikleve, strukturat kristalore të materialit të elektrodës (oksid litium-kobalti, fosfat litium-hekuri etj.) colin, dhe numri i joneve të litiumit të disponueshëm zvogëlohet. Për shembull, në skenarin e ngarkimit afatgjatë me rrymë të lartë të produktëve komerciale të ruajtjes së energjisë, formimi i "litiumit të vdekur" në elektrodën negative përshpejtohet. "Litiumi i vdekur" është jonet e litiumit që nuk mund të rikalkulojnë në elektrodën pozitive, dhe si pasojë, kapaciteti i baterisë dhe jetëgjatësia e saj ciklike zvogëlohen thellësisht.

1.2 Gabime në Menaxhimin e Ngarkimit-Shkarkimit

Njëra nga arsyet më të zakonshme për zvogëlimin e jetës së baterisë është vendosja e gabuar e parametrave të ngarkimit-dçkarkimit. Ngarkimi i tepërt (humbja e kontrollit të tensionit) mund të shkaktojë dekompozimin e elektrolitit si dhe oksidimin e materialeve të elektrodës, dhe çkarkimi i tepërt (humbja e kontrollit nën tensionin e prerjes) shkakton dëmtime të pakthyeshme në elektrodën negative. Në situata reale, disa biznese neglizhojnë përputhshmërinë midis specifikimeve të baterisë dhe pajisjes së ngarkimit të baterisë, gjë që çon në situata të ngarkimit/çkarkimit të tepërt. Kjo është veçanërisht e dëmshme për jetëgjatësinë ciklike të sistemeve të baterive të instaluar për qëllime industriale dhe komerciale.

1.3 Lëkundjet e Temperaturave të Mjedisit

Kontrolli i temperaturës është një veçori e rëndësishme e sistemeve të baterive me litium. Kur temperatura tejkalon 45°C, elektroliti i baterisë bëhet shumë i lëngshëm dhe ndodhin reaksione anësore që përfshijnë dekompozimin e papëlqyer të elektrolitit dhe korrozionin e elektrodës. Në ekstremin tjetër, në kushte nën 0°C, lëvizja e joneve të litiumit ngelet dhe interkalimi është i paplotë, gjë që çon në rritjen e rezistencës së brendshme. Në rastet ekstreme të sistemeve të baterive ku temperatura nuk kontrollohet, jeta ciklike e baterisë mund të zvogëlohet nga 30% deri në 50%, gjë që mbetet një problem i konsiderueshëm për ruajtjen e energjisë dhe aplikimet industriale dhe komerciale duke parë seancat gjeografike të ndryshme.

2. Strategji Teknike për të Maksimizuar Jetën Ciklike të Baterive me Litium

Kompania Origotek Co., Ltd. ka integruar përpjekjet e optimizimit të rrjedhura nga faktorët e mësipërm në kërkim-zhvillimin dhe dizajnimin e produktëve të saj të gjeneratës së katërt për ruajtjen e energjisë industriale dhe komerciale. Këto strategji synojnë përmirësimin e jetëgjatësisë ciklike të baterisë, duke mbajtur njëkohësisht stabilitetin në skenare aplikimesh komplekse.

2.1 Optimizoni Përbërjen e Materialeve të Elektrodës

Për produktet e gjeneratës së katërt, ne ndryshuam raportet e materialeve të elektrodave duke shtuar sasi të vogla niobiumi në elektrodën pozitive për të theksuar stabilizimin e strukturës kristalore dhe duke aplikuar një mbulesë prej qymiri poroz në elektrodën negative për të minimizuar formimin e "lithiumit të vdekur". Kjo ka rezultuar në një rritje mbi 20% të jetëgjatësisë ciklike të baterive tona të ruajtjes së energjisë industriale dhe komerciale në krahasim me gjeneratën e tretë, e cila tani tejkalon 6.000 cikle në kushte standarde ngarkimi-çngarkimi.

2.2 Zbatoni Menaxhimin e Intelektëm të Ngarkimit-Çngarkimit

Për aplikime industriale dhe komerciale, kemi përshtatur një Sistem Menaxhimi të Ngarkimit dhe Ç'ngarkimit (C&DMS) që përcakton dhe përshtat në mënyrë të pavarur parametrat e rrymës dhe tensionit për çdo gjendje ngarkimi (SOC) dhe skenar temperaturash.
• Gjatë ngarkimit, kur SOC është 80% ose më i lartë, kalohet në rrymë konstante për të parandaluar ngarkimin e tepërt.
• Gjatë ç'ngarkimit, qarku ndahet kur SOC është 20% ose më i ulët, për të parandaluar ç'ngarkimin e tepërt.
• Ai është integruar për të komunikuar në kohë reale me sistemin e menaxhimit të energjisë dhe me zvogëlimin e pikut të optimizuar sipas SOC për të përmirësuar strategjinë e ç'ngarkimit dhe ngarkimit për operacionet e planifikuara të centraleve virtuale të energjisë.

2.3 Përdor Teknologji Aktive të Kontrollit të Temperaturës

Të gjitha sistemet tona të ruajtjes së energjisë për aplikime industriale dhe komerciale kanë veçori për nivelim temperaturash. Prandaj, sistemet e ruajtjes së energjisë kanë një sistem aktiv me dy mënyra për kontrollin e temperaturës, me veçori për ftohje dhe nxehe.
• Në kushte me temperaturë të lartë, ftohja përmes pajisjeve të kontrolluara nga temperaturë për shkëmbim të nxehtësisë me lëng ruan baterinë në një temperaturë 25-35°C.
• Në kushte me temperaturë të ulët, një ngrohës PTC me shkëmbës nxehtësie ngroh bateritë dhe i mban mbi 5°C. Konkretisht, para ngarkimit, bateria ngrohet derisa të arrijë mbi 5°C, duke lejuar kalimin e litiumit në strukturë.

Kjo rrit shumë jetëgjatësinë dhe besnikërinë e sistemeve në kushte ekstreme të temperaturës.

3. Zbatimi i Strategjive të Zgjatjes së Jetës në Ruajtjen Industriale dhe Komerciale të Energjisë

Nga ana e përdorimit të qëndrueshëm të energjisë në skenarë industriale dhe komerciale, bateritë me jetëgjatësi të gjatë janë vetëm një pjesë e ekuacionit. Integrimi i menaxhimit të baterisë dhe të kërkesës së energjisë është kyç. Kjo është vërtetuar nga Origotek Co., Ltd. në disa shembuj të përdorimit nga konsumatorët.

Për shembull, në projektin e personalizuar të sistemit të ruajtjes së energjisë në një fabrikë virtuale të energjisë në Shandong (10MWh), optimizimi i strategjive për jetëgjatësinë e baterisë solli një ndryshim të konsiderueshëm. Me një sistem inteligjent BMS dhe kontrolli të temperaturës, cikli i jetës së baterive është mbajtur mbi 90% të gjendjes fillestare pas 2 vjetësh (mbi 1,500 cikle). Efikasiteti i dërgesës së energjisë nga klienti përmirësohej me 15%, dhe kostoja totale e zëvendësimit të baterive u ul gati 40%.

Në një tjetër projekt për heqjen e kulmeve në Tianjin për një enterprise prodhimi, produktet tona të gjeneratës së 4-të të ruajtjes së energjisë industriale dhe komerciale modifikuan ritmet e ngarkimit dhe çngarkimit bazuar në oraret e prodhimit të enterprises, gjë që i ndihmoi qëndrueshmërinë e saj në transformimin e energjisë. Sistemi i baterive ka funksionuar stabilisht për 4 vjet dhe ka mbështetur pa probleme përpjekjet e transformimit të energjisë së enterprises.

Përfundim

Jeta ciklike e baterisë litiumi arrihet kur teknologjia për materiale integrohet, menaxhimi i inteligjent aplikohet dhe të gjithë faktorët ambiental merren parasysh. Nga një pikëpamje praktike, ulja e koston e ruajtjes së energjisë dhe zgjatimi i jetës së baterisë është një fitore për ndërmarrjet industriale dhe komerciale në ekosistem.

Me tregun e ruajtjes së energjisë për përdorim industrial dhe komercial, praktikat dhe eksperienca të mësuara me angazhim nga The Origotek Co., Ltd do të vazhdojnë të fokusohen në dizajnimin e zgjidhjeve të optimizimit të performancës së baterive në përputhje me përsëritjen e kushteve të gjeneratës së katërt të sistemeve të ruajtjes së energjisë. Ne do të vazhdojmë të ndihmojmë klientët tanë në sektorët industrial dhe komercial me sisteme ruajtjeje energjie në udhëtimin e investimeve në qëndrueshmërinë e energjisë dhe në shoqëritë e vendeve në zhvillim.