การเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่การจัดเก็บพลังงาน�นอุตสาหกรรมการจัดเก็บพลังงาน

ทำไมอายุการใช้งานแบตเตอรี่จึงมีความสำคัญในการจัดเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์

5 สาเหตุชั้นนำของการย่อยสลายแบตเตอรี่ก่อนวัยอันควร

1. ความลึกมากเกินไปของการปลดปล่อย (DOD)

• ปัญหา : วัฏจักรการชาร์จ/คายประจุบ่อยครั้ง (DOD ≥ 80%) วัสดุอิเล็กโทรดสายพันธุ์ ที่ DOD = 100%รอบแบตเตอรี่ LFP ลดลงเหลือ 2,000 หรือน้อยกว่าเมื่อเทียบกับ 4,000+ รอบที่ DOD = 60%

• ผลกระทบ : โรงงานผลิตที่ทำงานทุกวัน 100% DOD เห็นความสามารถ衰减 (กำลังการผลิตจาง) 30% ใน 18 เดือนทำให้เกิดการเปลี่ยนเร็ว

2. สุดขั้วทางความร้อนและการควบคุมอุณหภูมิที่ไม่ดี

• วิทยาศาสตร์ : แบตเตอรี่เจริญเติบโตได้ที่ 20–30 ° C ทุก 10 ° C สูงกว่า 35 ° C อัตราการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีเป็นสองเท่าเร่งการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์และการกัดกร่อนอิเล็กโทรด

• ข้อมูล : ระบบที่ทำงานที่ 45 ° C ประสบการณ์การสูญเสียกำลังการผลิตที่เร็วขึ้น 40% ในช่วงสามปีเทียบกับที่ 25 ° C

3. ความเครียดอัตรา C สูง

• ความเสี่ยง : การชาร์จ> 1.5C หรือการปลดปล่อย> 1C (เช่น 150A สำหรับ 100KWh) ทำให้เกิดการเติบโตของลิเธียม dendrite นำไปสู่ ​​microshorts และกำลังการผลิตลดลง

• กรณี : ระบบสำรองข้อมูลฉุกเฉินของศูนย์ข้อมูลโดยใช้การปล่อย 2C ประสบความล้มเหลวของเซลล์ 15% ภายในสองปี

4. ความไม่สมดุลข�9c92b621d1=| รายละเอียดสินค้า:

• ปัญหา : ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า> 5MV ระหว่างเซลล์ (เนื่องจากความแปรปรวนของการผลิตหรือการสึกหรอ) สร้าง 'ลิงก์ที่อ่อนแอ ' มรดก BMS แบบพาสซีฟ (การปรับสมดุลความต้านทาน) ล้มเหลวในการแก้ไขสิ่งนี้

• ค่าใช้จ่าย : ความไม่สมดุลที่ไม่มีการจัดการสามารถลดอายุการใช้งานแพ็คได้ 20-30%

5. การจัดการสถานะที่ไม่เหมาะสม (SOC)

• ความเสี่ยงคู่ :

• การชาร์จไฟมากเกินไป : การจัดเก็บที่ 100% SOC เป็นระยะเวลานานทำให้แคโทดเสียหายลดความจุที่ใช้งานได้

• การปลดปล่อยลึก : SOC <20% นำไปสู่การชุบแอโนดลิเธียมซึ่งเป็นกระบวนการที่กลับไม่ได้

6 กลยุทธ์ที่พิสูจน์แล้วเพื่อยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่

1. เพิ่มประสิทธิภาพหน้าต่างการทำงานของ SOC

• แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด : จำกัด SOC รายวันเป็น 20–80% (60% DOD) สำหรับ 4,000+ รอบ สำรอง 10–90% สำหรับเหตุการณ์ที่มีมูลค่าสูง (เช่นสูงสุด电价อนุญาโตตุลาการ)

• เครื่องมือ : ใช้ระบบการจัดการพลังงาน (EMS) เพื่อปั่นจักรยานตื้นโดยอัตโนมัติตามราคากริดและความต้องการโหลด

2. ใช้การจัดการความร้อนที่ใช้งานอยู่

• วิธีแก้ปัญหา :

• การระบายความร้อนของเหลว : ปรับใช้แผ่นเย็นหรือการระบายความร้อนแบบแช่เพื่อรักษาความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ± 2 ° C (สำคัญสำหรับระบบภาชนะบรรจุ)

• การออกแบบสิ่งแวดล้อม : ฉนวนหน่วยเก็บข้อมูลติดตั้งการระบายอากาศอัจฉริยะและหลีกเลี่ยงแสงแดดโดยตรง - ลดอุณหภูมิฤดูร้อนโดย 10–15 ° C

• ROI : ESS ของ Logistics Park เห็นกำลังการผลิตต่อปีลดลงจาก 8% เป็น 3% หลังจากอัพเกรดเป็น液冷 (การระบายความร้อนของเหลว)

3. อัพเกรดเป็นระบบการจัดการแบตเตอรี่ขั้นสูง (BMS)

• คุณสมบัติที่สำคัญ :

• การปรับสมดุลของเซลล์ที่ใช้งานอยู่ : ประสิทธิภาพสูง (95%) capacitive Balancing แก้ไขความไม่เท่าเทียมกันของแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์

• การตรวจสอบสุขภาพที่ขับเคลื่อนด้วย AI : การวิเคราะห์การวิเคราะห์สถานะของสุขภาพ (SOH) และการบำรุงรักษาทริกเกอร์ก่อนที่ SOH จะลดลงต่ำกว่า 85%

4. จำกัด อัตราการประจุ/การปลดปล่อย

• แนวทาง : ทำงานภายใน 0.3–0.5C (30–50A สำหรับ 100KWh) เพื่อลดความเครียด ใช้พีซี (ระบบการแปลงพลังงาน) เพื่อทำให้การไหลเข้าของ Solar (Solar PV) ราบรื่นและป้องกันการชาร์จ 'บังคับ ' ในระหว่างการจัดหามากเกินไป

5. การบำรุงรักษาและการปรับสภาพเชิงรุก

• การตรวจสอบตามปกติ :

• รายไตรมาส: แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ (ความแปรปรวน <5mv) และความต้านทานภายใน (IR) โดยใช้เครื่องวิเคราะห์แบบพกพา

• ประจำปี: ดำเนินการปรับสภาพตื้น (10–90% SOC) เพื่อฟื้นฟูกิจกรรมอิเล็กโทรด

• เคล็ดลับ : แทนที่เซลล์ด้วยการเบี่ยงเบน IR> 10% เพื่อหลีกเลี่ยง拖累整组 (ลากลงทั้งหมดแพ็ค)

6. ออกแบบเพื่อความซ้ำซ้อนและความเป็นโมดูล

• กลยุทธ์ : รวมกลุ่มแบตเตอรี่ซ้ำซ้อน 10-15% สำหรับสถานการณ์ที่มีความต้องการสูงทำให้แพ็คหลักอยู่ในช่วง SOC ที่มีความเครียดต่ำ

• ผลประโยชน์ : การออกแบบแบบแยกส่วนช่วยให้แทนที่กลุ่มผู้สูงอายุเท่านั้นการลดต้นทุนทดแทน 40% เมื่อเทียบกับการแลกเปลี่ยนแบบเต็มสตริง

การสร้างสมดุลให้กับอายุยืนและผลกำไร

ขั้นตอนที่ดำเนินการได้สำหรับผู้ใช้ C&I

1. การตรวจสอบการดำเนินการปัจจุบัน : ใช้ข้อมูล BMS เพื่อตรวจสอบช่วง SOC เฉลี่ยโปรไฟล์อุณหภูมิและการใช้อัตรา C

2. อัพเกรดระบบที่สำคัญ : จัดลำดับความสำคัญ BMS และการอัพเกรดการจัดการความร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบ> 5 ปี

3. ใช้การบำรุงรักษาที่ทำนายได้ : รวมเซ็นเซอร์ IoT สำหรับการติดตาม SOH แบบเรียลไทม์และการแจ้งเตือนอัตโนมัติสำหรับ异常 (ความผิดปกติ)

บทสรุป