Oke okpomọkụ batrị Lithium: Oke arụ ọrụ na nchekwa

Batrị lithium na-enye ihe niile site na smartphones ruocontainerized ike nchekwa usoro{{0}mana arụmọrụ ha dabere na otu mgbanwe nke ọtụtụ ndị otu ọrụ na-eleda anya: okpomọkụ. Ma ị na-ebuga BESS n'ọzara Arizona ma ọ bụ oyi{2}} ụlọ ọrụ mmepụta ihe na ugwu Minnesota, ịnweta envelopu okpomọkụ na-efu ezigbo ego ma na-ebute ezigbo ihe egwu.

Ntuziaka a na-ekpuchi oke okpomọkụ bara uru maka ịrụ ọrụ, chaja, ịchekwa na ibunye batrị lithium n'okpuru ọnọdụ ụwa n'ezie{{0}. A na-elekwasị anya na lithium iron phosphate (LiFePO4) kemịkalụ, nke na-achịkwa nchekwa ike azụmahịa na nke ụlọ ọrụ maka ihe ndị ga-edo anya.

Kedu oke okpomọkụ na-arụ ọrụ nke ọma maka batrị lithium?

Batrị lithium{0}ion na-arụ ọrụ kacha mma n'ime mpio ọkụ akọwapụtara. Kwụpụ na mpụga ya, ọ bụghị naanị na ị na-efunahụ arụmọrụ{2}} ị na-etinye ihe ize ndụ mmebi cell na-adịgide adịgide, belata ndụ ọrụ, na n'ọnọdụ kachasị njọ, mgbapụ ọkụ.

Nkwekọrịta izugbe n'ofe ndị nrụpụta na ụlọ ọrụ nnwale{{0}gụnyere data nke ndị nrụpụta cell Tier 1 LiFePO4 biputere dị ka CATL na BYD{3} na-emebi dị ka ndị a. Maka ịrụ ọrụ kacha mma, batrị lithium kwesịrị ịrụ ọrụ n'etiti ogo 15 na ogo 35 (ogo 59 F ruo 95 F). Nchaji kwesịrị ịdị n'etiti ogo 0 na ogo 45 (ogo 32 F ruo 113 degrees F). Maka nchekwa ogologo oge{15}, oke akwadoro bụ -20 ogo ruo ogo 25 (-4 degrees F ruo 77 degrees F), nke kachasị na 30% ruo 50% steeti ụgwọ. Oke oke okpomọkụ kachasị na-anọdụ gburugburu ogo 60 (ogo 140 F), karịa nke mmebi a na-apụghị ịgbanwe agbanwe na nnukwu ihe egwu nchekwa na-abawanye nke ọma.

Gịnị kpatara LiFePO4 kpọmkwem? Ọnụ ụzọ mgbanaka okpomọkụ ya na-anọdụ gburugburu ogo 270 (ogo 518 F), kwa data sitere na cell{3}}Nnwale mmetọ ọkwa ọkwa nke UL na ụlọ nyocha nọọrọ onwe ya. Tulee nke ahụ ka ọ dị ogo 150 ruo 210 maka kemịkalụ nickel manganese cobalt (NMC). Nke ahụ abụghị obere oghere- ọ bụ ihe dị iche n'etiti kemistri na-anabata mmejọ na nke na-ata ha ahụhụ. Ọ bụ isi ihe kpatara LiFePO4 na-enye iwu ugbu a ihe dị ka 75% nke nrụnye nchekwa n'ụwa niile, dị ka BloombergNEF's 2024 ahịa nchekwa ike. Oke okpomọkụ dị n'ime ya bụkwa ihe kpatara LiFePO4 ji chịanchekwa nchekwa batrị dị eluahịa maka azụmahịa na ngwa mmepụta ihe.

Kedu ka ihu igwe oyi si emetụta arụmọrụ batrị lithium

Oyi na-ebelata ihe niile na ọkwa cell. N'okpuru ogo 15, ịrị elu nguzogide n'ime, ike dịnụ na-adaba, na mmepụta ike daa. Na ogo 0, na-atụ anya ihe dịka 80% nke ikike akwadoro. Na - ogo 20, ị nwere ike ịhụ 60% ma ọ bụ obere. Ndị a abụghị nọmba usoro iwu-ha na-agbanwe agbanwe n'ofe usoro mwepu ebipụtara site na ndị na-emepụta cell isi.

Mana ezigbo ihe egwu adịghị ebelata mmepụta. Ọ na-akwụ ụgwọ.

Mgbe ị na-agbanye ugbu a n'ime batrị lithium dị n'okpuru ogo 0 (32 degrees F), lithium dara nwere ike ịdakwasị n'elu anode kama ịbanye n'ime ihe nhazi graphite ka o kwesịrị. Nke a bụ lithium plating, na ọ na-adịgide adịgide. Otu mmemme chajị na obere-okpomọkụ na-ajụ oyi nwere ike ime ka mfu ikike na enweghị nlekọta ga-esote ga-atụgharị. Ọ na-emepụtakwa ụzọ mkpirisi ime mkpirisi{6}. Nke a abụghị usoro eji eji nwayọọ nwayọọ na-eyi-ọ bụ mmejọ- oge nwere nsonaazụ na-adịgide adịgide.

Ọmụmaatụ ubi:Na mbido 2023, ụlọ ọrụ nrụpụta na etiti Wisconsin wetara 500 kWh LiFePO4 BESS n'ịntanetị maka mbelata ọnụ ọgụgụ kacha elu. Echichi mbụ a na-eji naanị ihe mkpuchi bụ isi na-enweghị usoro kpo oku na-arụ ọrụ. N'oge oyi nke mbụ, BMS abanyela n'ọtụtụ chaja na okpomọkụ cell n'etiti -5 degrees na -2 degrees tupu mwepu nchebe amalite. N'oge opupu ihe ubi na-esote, usoro a atụfurula ihe dị ka 8% nke ike iji ya- n'ebe dị anya n'ihu usoro mmebi iwu. Mweghachi ya na ihe ndị na-ekpo ọkụ na-emelite na ngwa BMS emelitere mere ka sistemụ ahụ kwụsie ike, mana ike furu efu enweghị ike nwetaghachi ya. Onye mmekọ nke kesara ikpe a ugbu a na-akọwa ikpo ọkụ na-arụ ọrụ na ọrụ oyi ọ bụla, n'agbanyeghị nrụgide mmefu ego.

Maka nchekwa ike na ihu igwe oyi, njikwa okpomọkụ abụghị nhọrọ- ọ bụ ahaziri ya. Oge an'èzí kabinet BESS ngwọtadozie nke a site na iji kpo oku batrị agbakwunyere nke na-ebute sel n'elu ebe nchekwa nchekwa tupu ịnakwere ugbu a ọ bụla. Igwe ikpo okwu BMS dị elu na-enyocha okpomọkụ cell ozugbo na ọ ga-ajụ cha cha cha cha ma ọ bụrụ na ọnọdụ adịghị mma.

Atụmatụ bara uru maka mbugharị ihu igwe: wụnye sistemu na gburugburu mkpuchi ma ọ bụ kpọchiri akpọchi, jiri BMS{1}}kpaliri pre{2}oku tupu chaja cycles, ọnọdụ mkpuchi iji weghara uru anyanwụ na-agafe agafe n'ụbọchị, wee kọwapụta ebe agbanyere maka oke okpomọkụ. Ihe ndị a adịghị mma{4}} inwe-ịba uru- oru nchekwa nchekwa ike na azụmahịan'ebe ugwu nke US ma ọ bụ Canada. Ha bụ ntọala.

Kedu ihe na-eme mgbe batrị lithium na-ekpo ọkụ?

Oyi na-afụ ụfụ nwa oge. Okpomọkụ na-emebi emebi na-adịgide adịgide.

Okpomọkụ na-adịgide karịa ogo 35 na-eme ka ire ere electrolyte dịkwuo elu, na-eme ka uto oyi akwa SEI siri ike {{1}electrolyte interphase, na-eweda ihe electrode. Data ịka nká nke Sandia National Laboratories Energy Testing program na-egosi na lithium{3}}sel ion echekwara na ogo 55 maka ọnwa isii nwere ike tufuo ihe dị ka 10% nke ikike eji arụ ọrụ, ebe sel echekwara na ogo 15 na-ejigide ihe dịka 95% n'ime otu afọ. Ọdịiche dị egwu{9} na mkpokọta.

Iwu isi mkpịsị aka nke ọtụtụ ndị injinia batrị na-eji: mmụba ogo 10 ọ bụla na ọnọdụ okpomọkụ na-adịgide adịgide na-eme ka ọnụọgụ kemịkal na-emebi okpukpu abụọ. Maka BESS azụmahịa a na-atụ anya na ọ ga-ebufe ụgwọ 6,000 ma ọ bụ karịa{4}} n'ime ndụ ọrụ afọ 15, nke a abụghị ihe nkịtị. Sistemu na-agba ọsọ na ogo 45 karịa ogo 25 nwere ike tufuo ọtụtụ afọ nke ọrụ bara uru. Afọ.

Ọmụmaatụ ubi:Arụmọrụ nchekwa anyanwụ {{0} gbakwunyere{1}} na ndịda Arizona -Sistemụ LiFePO4 nke 2 MWh arụnyere na 2021- dabere na mbido mmanye ikuku jụrụ oyi maka “nkezi” ọnọdụ gburugburu. N'ime oge okpomọkụ nke abụọ nke mbụ, na-enwe okpomọkụ dị n'èzí karịrị ogo 45, okpomọkụ dị n'ime ụlọ na-adaba ogo 40 mgbe ọ bụla n'oge mgbatị ehihie. Mgbe ọnwa 18 gachara, onye ọrụ dekọtara mbelata ikike 12%, nke ọma na-atụ anya ikike ikike. Ejiri akaghị mmiri na-eme ka ọ dị jụụ megharịa sistemụ ahụ, na nbibi laghachiri na ọnụego nkịtị. Onye ọrụ ahụ mere atụmatụ nbibi n'oge na-efu ihe dịka $180,000 na uru ntinye ike furu efu karịa usoro a tụrụ anya n'oge ndụ. Dị ka otu n'ime ndị injinia ha si kwuo ya: "Anyị zọpụtara $40K na jụrụ oyi n'ihu ma ọ riri anyị okpukpu anọ."

E wezụga ịka nká ngwa ngwa, oke okpomọkụ na-ewebata nnukwu ihe egwu nchekwa. Mgbe okpomọkụ batrị dị n'ime ya gafere ogo 60, ihe ndị mejupụtara sel na-amalite ịkụda n'ụzọ na-ebute okpomọkụ ọzọ. Ọ bụrụ na mmepụta okpomoku karịrị ike cell ịwụfu ya, ihe ga-esi na ya pụta bụ ịgba ọsọ na-ekpo ọkụ{3}} onwe- na-eme ka mmeghachi omume yinye ike nke nwere ike iduga ikuku gas na-egbu egbu, ọkụ, ma ọ bụ mgbawa. N'ime ngwugwu batrị ọtụtụ- cell, mgbapụ okpomọkụ n'ime otu cell nwere ike ịbanye n'ime mkpụrụ ndụ dị n'akụkụ, na-emepụta nnukwu ihe omume ikpo ọkụ{{7}.

Nke a bụ ya mere atụmatụ BESS dị elu, gụnyeresistemu nchekwa nchekwa batrị nke nwere akpa, tinye mmiri jụrụ oyi ma ọ bụ manye{0}} njikwa ikuku ikuku ka edobere ka idobe cell ọ bụla n'ime mpio kacha mma, ọbụlagodi n'okpuru ọnọdụ ọnọdụ gburugburu{{1} kacha njọ. Sistemu ndị a na-edobe ịdị n'otu sel{3} ruo{4}} cell okpomọkụ, nke na-emekwa ka nguzozi ikike na-agbatịkwu ndụ mkpọ.

Ịchaji na ịwụsa oke okpomọkụ: Ha abụghị otu

Nke a bụ isi ihe kwesịrị imesi ike n'ihi na ọ na-ejide ndị mmadụ na nche. Oke mkpofu dị mbara karịa oke ụgwọ.

Ọtụtụ batrị lithium{0} ion nwere ike ịgbapụta n'enweghị nsogbu n'ofe -20 degrees ruo 60 degrees (-4 degrees F ruo 140 degrees F), n'agbanyeghị na arụmọrụ na-eweda n'akụkụ abụọ nke ụdịdị ahụ. Nchaji, agbanyeghị, kwesịrị ịbụ oke na ogo 0 ruo ogo 45 (ogo 32 F ruo 113 degrees F).

Ihe asymmetry dị n'ihi na ịchaji lithium ions banye n'usoro anode{0} usoro na-enwe nsogbu mgbe anode dị oyi na ọ dị nwayọ ma ọ bụ mgbe oke okpomọkụ na-emebi electrolyte. N'oge a na-apụ apụ, usoro electrochemical na-agbaghara ọzọ, ọ bụ ezie na ibu dị arọ na oke okpomọkụ ka ga-ebute oke okpomọkụ dị n'ime ma mee ka ike na-eyi ngwa ngwa.

Maka nnukwu ibuga -, ihe dị iche a dị mkpa n'oge nhazi sistemu. Aazụmahịa na ulo oru nrụnye BESSna-eme ụgwọ kwa ụbọchị -mkpọpu cycles maka ịkpụcha elu ga-ahụrịrị na ma usoro chajịjị (mgbe ọ na-abụkarị n'oge elekere etiti ehihie ma ọ bụ gbanyụọ{1}}ka elekere kacha elu) yana oge mwepu (n'oge ọnụ ọgụgụ mgbede kacha achọ) na-abịa n'ime oke ọkụ. Igwe ikpo okwu EMS nwere ọgụgụ isi na-ejikọta na BMS ka ịhazi ọrụ n'ime mmachi ndị a na-akpaghị aka-mana ngwaike njikwa ọkụ ga-anọrịrị ebe ahụ iji kwado ha.

Ihe kpatara na njikwa ọkụ adịghị{{0}Enweghị mkparịta ụka maka Sistemụ Nchekwa Ike

Okpomọkụ abụghị naanị ahịrị ọzọ na mpempe akwụkwọ. Ọ bụ otu nnukwu ihe mpụga na-ekpebi ogologo oge sistemụ gị na-adị, ka ọ na-arụ ọrụ n'enweghị nsogbu yana uru ole ọ na-alọta n'oge ndụ ya. Jụọ onye mmekọ BESS ọ bụla nọ n'ọhịa ihe karịrị afọ ole na ole. Akụkọ agha ahụ fọrọ nke nta ka ọ bụrụ mgbe niile na-agụnye njikwa okpomọkụ.

Nlekọta okpomọkụ dị irè na-arụ ọrụ n'ígwé. Ihe mmetụta okpomọkụ ekesara n'ime ngwungwu batrị na-enye ezigbo data sel oge na modul. BMS na-ahazi data ma na-ebute ikpo ọkụ n'ọnọdụ oyi ma ọ bụ mee ka ọ dị jụụ mgbe ihe na-ekpo ọkụ. Ihe mkpuchi ahụ n'onwe ya na-enye aka site n'ichepụta ihe mkpuchi, atụmatụ ventilashion, na ọkwa nchedo dabara na gburugburu ebe nrụnye.

Mmiri jụrụ oyi abụrụla ọkọlọtọ maka ibugharị BESS nke ọkara na nnukwu{0}. Ọ na-ewepụta njikwa okpomọkụ ziri ezi, na-edobe otu cell - ruo{3}} sel (nke na-adịkarị n'ime ogo 2–3, data arụmọrụ thermal nke ndị isi BESS integrators bipụtara), ma na-ejikwa ibu ọkụ sitere na ịgba ígwè dị elu{6}}. Sistemu jụrụ oyi{8} ka na-arụ ọrụ maka nrụnye ndị pere mpe nwere mkpa ịgba ígwè na-agafeghị oke{9}}mana ụlọ ọrụ ahụ na-aga n'ihu n'ike n'ike n'ebe mmiri jụrụ oyi maka ihe ọ bụla karịrị 200 kWh.

Akụ na ụba doro anya. Dịka data arụmọrụ chịkọtara site na benchmarking nchekwa nchekwa ike nke Wood Mackenzie, nrụnye LiFePO4 BESS nwere njikwa ọkụ a haziri nke ọma na-egosi nbibi ike na-erughị 5% mgbe afọ ise nke ịgba ígwè kwa ụbọchị gasịrị. Sistemu ejikwaghị nke ọma{4}}ajụjụ oyi ezughị oke, enweghị tupu-ọkụ, ọkụ ọkụ anaghị achịkwa-nwere ike tufuo 15% ruo 20% ma ọ bụ karịa n'otu oge ahụ. Maka aitinye ego n'ụba BESS ọtụtụ{0}}megawatt-, oghere ahụ na-anọchi anya ọtụtụ narị puku dollar na uru ike furu efu n'oge ndụ ọrụ a.

Omume kacha mma maka ijikwa okpomọkụ batrị lithium

Ọ dịghị nke ọ bụla n'ime ihe ndị a chọrọ teknụzụ pụrụ iche. Ọ na-achọ nhazi nke ọma na ịdọ aka ná ntị arụ ọrụ.

Wụnye sistemu batrị n'ebe ndị na-ebelata ikpughe ìhè anyanwụ kpọmkwem, oke okpomọkụ, ma ọ bụ oyi na-adịgide adịgide. Maka mbugharị n'èzí, kọwapụta ebe nchekwa nwere ọkwa IP kwesịrị ekwesị yana njikwa ọkụ agbakwunyere{1} ọ bụghị dị ka mgbakwunye-, kama dịka akụkụ nke sistemụ ntọala. Gbaa mbọ hụ na BMS gụnyere ma elu-okpomọkụ na obere- mwepu nchekwa okpomọkụ nke siri ike- gbochie chaja ma ọ bụ ịwụsa mgbe ọnọdụ adịghị mma.

Maka nchekwa ogologo oge{{0}, debe batrị na 30% ruo 50% steeti chajị na ọnọdụ okpomọkụ{3} na-achịkwa n'etiti ogo 10 na ogo 25 . Echekwala batrị chajịja zuru oke n'ọnọdụ ọkụ{7}} nchikota ahụ bụ ụzọ kachasị ọsọ maka ịka nká kalenda. Mgbe ị na-eme njem, jiri nkwakọ ngwaahịa kpuchiri ekpuchi iji mee ka mgbanwe okpomọkụ kwụsị, ọkachasị maka mbupu na-agafe ọtụtụ mpaghara ihu igwe.

Mgbe ị na-enyocha ndị na-ebubata BESS, leba anya n'ofe nkọwa cell. Jụọ maka ụlọ njikwa okpomọkụ, granularity nlekota okpomọkụ BMS, ogo okpomọkụ na-arụ ọrụ maka sistemu zuru oke (ọ bụghị naanị sel), yana ọnọdụ akwụkwọ ikike metụtara nnabata okpomọkụ. Onye na-eweta ihe na-enyekwụsị - ka - kwụsị nkwado injiniagụnyere nkwado imewe thermal ga-ewepụta sistemụ na-eme n'ezie n'ofe oge -abụghị nke mara mma na akwụkwọ ma na-akụda mmụọ n'August.

Ịhọrọ Sistemụ batrị ziri ezi maka ihu igwe gị

Sistemu ziri ezi maka oru ngo gị dabere n'otu akụkụ na ebe ọ na-aga yana ka ọnọdụ gburugburu dị ka afọ{0}gburugburu. Ụlọ ọrụ dị na mpaghara ihu igwe nwere gburugburu ime ụlọ kwụsiri ike nwere nhọrọ kachasị ukwuu. Ọrụ dị n'oké okpomọkụ ma ọ bụ sistemụ mkpa oyi siri ike emebere ya maka ọnọdụ ndị ahụ, yana njikwa ọkụ siri ike yana BMS emebere maka oke okpomọkụ.

Kemistri LiFePO4 na-enye ọnụma dị n'ime ma nchekwa yana nnabata okpomọkụ. Ejikọtara ya na mmiri jụrụ oyi nke ọgbara ọhụrụ, BMS nwere ọgụgụ isi, yana ebe agbanyere nke ọma, sistemụ dabere na LiFePO4 na-ebuga arụmọrụ na-agbanwe agbanwe gafee nnukwu envelopu na-arụ ọrụ.

Maka ụlọ ọrụ azụmahịa na ụlọ ọrụ mmepụta ihe, ọdụ ụgbọ mmiri, ma ọ bụ anyanwụ-gbakwunyere{1}ọrụ nchekwa chọrọ afọ a pụrụ ịdabere na ya{2} gburugburu, njikwa okpomọkụ nke ọma abụghị nkwalite{3}}ọ bụ ntọala.Rịọ ka gị na Polinovel kparịta ụkaiji kparịta ihe ngwọta nchekwa ike emebere maka ọnọdụ gburugburu ebe obibi gị kpọmkwem yana ihe achọrọ ịrụ ọrụ.

Ajụjụ a na-ajụkarị