BESS توضیح داد: چرا سلول‌های باتری ذخیره‌سازی انرژی کیفیت را تعیین می‌کنند

BESS روی سلول های باتری کار می کند - کیفیت سلول چیزی است که در واقع عملکرد سیستم را تعیین می کند

پاسخ مستقیم این است: الف سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS) به همان اندازه قابل اعتماد، ایمن و ماندگار است سلول های باتری ذخیره انرژی داخل آن بسته بندی شده است. هر ماژول، هر بسته، و هر مگاوات ساعت ظرفیت قابل استفاده در یک BESS به سلول منفرد بازمی گردد - شیمی آن، تحمل ساخت آن، و عملکرد ایمنی تایید شده آن. دو سیستم می توانند ظرفیت پلاک نام و اینورتر یکسانی داشته باشند، اما از نظر عمر چرخه، سرعت تخریب و ایمنی در برابر آتش بسیار متفاوت هستند، فقط به این دلیل که یکی از سلول های کاملاً کنترل شده و کاملاً منطبق استفاده می کند و دیگری نه.

این تمایز امروز بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد، زیرا استقرار BESS از واحدهای پشتیبان تک کابینه تا تأسیسات چند مگاوات ساعتی که از سایت‌های تجاری، ریزشبکه‌ها و نیروگاه‌های ذخیره‌سازی متصل به شبکه پشتیبانی می‌کنند، مقیاس می‌شوند. در این مقیاس، یک تفاوت کوچک در ترکیبات سازگاری سطح سلول در هزاران سلول، یک میانبر تولیدی جزئی را به شکاف قابل اندازه گیری در ظرفیت تحویل و عمر سرویس تبدیل می کند. این مقاله دقیقاً توضیح می دهد که چه چیزی کیفیت بالا را از هم جدا می کند سلول های باتری ذخیره انرژی از سلول‌های متوسط، چگونه آن سلول‌ها به یک BESS نهایی مهندسی می‌شوند، و خریداران قبل از تعهد به تامین‌کننده چه چیزی را باید تأیید کنند.

در واقع چه چیز خوبی است و سلول های باتری در کجا قرار می گیرند

A سیستم ذخیره انرژی باتری انرژی الکتریکی را به صورت شیمیایی ذخیره می‌کند تا بتواند بعداً در صورت تقاضا آزاد شود - هموارسازی تولید انرژی خورشیدی و باد، تغییر هزینه‌های تقاضای ساعات اوج مصرف، یا تامین برق پشتیبان اضطراری. یک BESS از سه لایه ساختاری ساخته شده است که هر یک در داخل لایه بعدی قرار دارند:

• سلول - کوچکترین واحد الکتروشیمیایی مهر و موم شده که انرژی را ذخیره می کند. این جایی است که سلول های باتری ذخیره انرژی زندگی می کنند
• ماژول - چندین سلول به صورت سری و موازی با سیم کشی، حسگرها و پشتیبانی ساختاری متصل شده اند
• بسته / سیستم - چندین ماژول همراه با یک سیستم مدیریت باتری (BMS)، مدیریت حرارتی، و اغلب یک سیستم تبدیل توان (PCS)

از آنجایی که سلول در انتهای این ساختار قرار دارد، هرگونه ضعف در سطح سلول - ظرفیت ناسازگار، کنترل مقاومت داخلی ضعیف، یا شیمی ناپایدار - با حرکت به سمت بالا در ماژول و بسته بزرگ‌تر می‌شود. به همین دلیل است که ارزیابی جدی BESS همیشه با سلول شروع می شود، نه کابینت تمام شده.

چرا سلول‌های باتری ذخیره‌سازی انرژی عملکرد BESS را افزایش می‌دهند؟

چهار ویژگی در سطح سلول تقریباً همه چیز را در مورد نحوه عملکرد یک BESS تمام شده در میدان تعیین می کند. هر یک از موارد زیر دارای یک مبادله مهندسی متمایز است.

• چرخه عمر - تعداد چرخه‌های شارژ-تخلیه کامل یک سلول قبل از اینکه ظرفیت آن به زیر آستانه قابل استفاده کاهش یابد، معمولاً 70 تا 80 درصد ظرفیت اولیه است.
• چگالی انرژی - چه مقدار انرژی در هر واحد وزن یا حجم ذخیره می شود، که مستقیماً بر هزینه حمل و نقل تأثیر می گذارد
• پایداری حرارتی - شیمی سلولی در برابر فرار حرارتی تحت شرایط سوء استفاده مانند شارژ بیش از حد یا آسیب فیزیکی چقدر مقاوم است
• سلول-to-cell consistency - سلول‌ها چقدر از نظر ظرفیت و مقاومت داخلی مطابقت دارند، که تعیین می‌کند یک ماژول در طول زمان چقدر پیر می‌شود

قوام ضعیف به ویژه آسیب رسان است زیرا یک BMS تنها می تواند یک بسته را تا کنون متعادل کند. اگر سلول ها به طور قابل توجهی نسبت به کارخانه متفاوت باشند، ضعیف ترین سلول در یک رشته سری همیشه به شارژ کامل یا خالی می رسد و به طور موثر ظرفیت قابل استفاده کل رشته را محدود می کند.

مقایسه شیمی سلول باتری اصلی مورد استفاده در BESS

نه همه سلول های باتری ذخیره انرژی از همان شیمی استفاده کنید انتخاب ماده کاتد تأثیر مستقیمی بر حاشیه ایمنی، طول عمر و هزینه دارد، به همین دلیل است که انتخاب شیمی یکی از اولین تصمیمات در هر طراحی BESS است.

برای اکثر برنامه های ثابت BESS، سلول های LFP انتخاب غالب هستند زیرا ساختار کریستالی الیوین آنها در برابر آزاد شدن اکسیژن در دماهای بالا مقاومت می کند و به آنها حاشیه ایمنی بیشتری نسبت به شیمی های مبتنی بر کبالت می دهد - یک عامل حیاتی برای سیستم هایی که برای یک دهه یا بیشتر در انبارها، پشت بام ها یا نزدیک ساختمان های اشغال شده قرار دارند.

معیارهای کلیدی عملکرد برای بررسی برگه داده سلولی

قبل از انتخاب یک تامین کننده BESS، خریداران باید به جای تکیه بر ارقام بازاریابی در سطح سیستم، برگه داده در سطح سلول را درخواست کنند. معیارهای زیر کیفیت واقعی آن را نشان می دهد سلول های باتری ذخیره انرژی در حال استفاده:

1. ظرفیت نامی و شرایط آزمایشی که تحت آن اندازه گیری شد (دما، نرخ تخلیه)
2. چرخه عمر در عمق مشخص شده تخلیه و آستانه ظرفیت پایان عمر
3. محدوده مقاومت داخلی در یک دسته تولید، که نشان دهنده ثبات تولید است
4. محدوده دمای عملیاتی هم برای شارژ و هم برای تخلیه
5. نرخ خود تخلیه در ماه، که بر برنامه های آماده به کار طولانی مدت تأثیر می گذارد

تامین‌کننده‌ای که نمی‌تواند داده‌های سازگاری در سطح دسته‌ای را ارائه دهد - مانند مقاومت داخلی پخش شده در یک قطعه تولیدی - سیگنالی است که مرتب‌سازی و درجه‌بندی سلول ممکن است به شدت کنترل نشود، که خطر پیری ناهموار را در داخل بسته نهایی افزایش می‌دهد.

همچنین ارزش این را دارد که بپرسیم ارقام چرخه زندگی چگونه تولید شده اند. یک درجه عمر چرخه که در عمق کم تخلیه و دمای محیط ملایم اندازه‌گیری می‌شود، همیشه روی کاغذ بهتر از اندازه‌گیری شده در شرایط میدانی واقعی به نظر می‌رسد. درخواست پروتکل تست پشت عدد - عمق دشارژ، میزان شارژ و دشارژ، و دمای تست - تصویر بسیار دقیق‌تری از عملکرد سلول‌ها پس از نصب ارائه می‌دهد.

چگونه سلول ها در یک BESS کامل ساخته می شوند

خام تبدیل شدن سلول های باتری ذخیره انرژی در یک BESS تایید شده و قابل استقرار از یک توالی مهندسی سازگار پیروی می کند:

مرحله 1 - مرتب سازی و درجه بندی سلول

سلول‌های ورودی بر اساس ظرفیت و مقاومت داخلی آزمایش و گروه‌بندی می‌شوند، به طوری که تنها سلول‌های نزدیک به هم در همان رشته سری مونتاژ می‌شوند.

مرحله 2 - مونتاژ ماژول

سلول های همسان به صورت سری و موازی به هم متصل می شوند، مجهز به حسگرهای ولتاژ و دما هستند و در یک محفظه ساختاری محصور می شوند.

مرحله 3 - یکپارچه سازی بسته

ماژول ها با یک سیستم مدیریت باتری، مدیریت حرارتی (با هوا خنک یا مایع خنک شونده) و محفظه محافظ ترکیب می شوند تا بسته یا کابینت نهایی را تشکیل دهند.

مرحله 4 - تست در سطح سیستم

سیستم مونتاژ شده قبل از اینکه برای حمل تایید شود، تحت چرخه تخلیه شارژ، تست حرارتی و اعتبارسنجی ایمنی قرار می گیرد.

گواهینامه هایی که ایمنی سلولی واقعی را تایید می کند

از آنجایی که یک BESS معمولاً برای ده سال یا بیشتر نصب می شود، گواهی ایمنی زیربنا را تأیید می کند سلول های باتری غیر قابل مذاکره است مرتبط ترین استانداردهایی که از هر تامین کننده درخواست می شود عبارتند از:

• UL 1973 - استاندارد ایمنی اولیه ایالات متحده برای باتری های ذخیره انرژی ثابت
• IEC 62619 - استاندارد ایمنی بین المللی که سلول ها و باتری های لیتیوم ثانویه را برای کاربردهای صنعتی پوشش می دهد
• UN 38.3 - آزمایش حمل و نقل اجباری که تأیید می کند سلول ها برای حمل از طریق هوا، دریا و جاده ایمن هستند
• CE / RoHS - دسترسی به بازار اروپا و رعایت مواد خطرناک

این گواهینامه‌ها تأیید می‌کنند که نهادهای آزمایش مستقل شیمی سلولی، منطق سیستم مدیریت باتری و طراحی محفظه را در شرایط سوء استفاده - نه فقط در شرایط عادی، تأیید کرده‌اند.

چک لیست عملی برای ارزیابی سلول های تامین کننده BESS

هنگام مقایسه تامین کنندگان از چک لیست زیر استفاده کنید سلول های باتری ذخیره انرژی و محصولات نهایی BESS:

• برگه داده در سطح سلول را درخواست کنید، نه فقط برگه مشخصات سطح سیستم
• تأیید گواهینامه UL 1973 و IEC 62619 برای ترکیب سلول و بسته خاص که نقل قول شده است
• بپرسید که آیا سازنده مرتب‌سازی و درجه‌بندی سلول‌های داخلی را انجام می‌دهد یا سلول‌های از پیش درجه‌بندی‌شده را از شخص ثالث تهیه می‌کند.
• شرایط ضمانت را برای ظرفیت حفظ شده تضمین شده پس از تعداد چرخه یا تعداد سال اعلام شده مرور کنید
• تأیید گواهینامه سیستم کیفیت ساخت، مانند IATF 16949، که نشان دهنده کنترل فرآیند در سطح خودرو است.

تامین کنندگان با تولید یکپارچه عمودی - از آزمایش سلول تا مونتاژ ماژول و بسته - به طور کلی می توانند ردیابی کامل تری نسبت به بسته هایی که از سلول های با منبع خارجی و تایید نشده مونتاژ می کنند ارائه دهند.

منبع یابی سلول های باتری ذخیره انرژی از یک تولیدکننده یکپارچه عمودی

Ningbo Nxten Energy Technology Co., Ltd. طراحی و تولید می کند سلول های باتری ذخیره انرژی در کنار ماژول‌ها، بسته‌ها و کابینت‌های کامل BESS، به‌جای تکیه بر اجزای تأیید نشده با منبع خارجی، کنترل مستقیم بر مرتب‌سازی سلول، مونتاژ ماژول و آزمایش نهایی سیستم را به آن می‌دهد. تاسیسات تولیدی این شرکت دارای گواهینامه IATF 16949 است و محصولات آن مطابق با UL 1973 و IEC 62619، دو استاندارد بین المللی که بیشترین ارتباط را با ایمنی ذخیره انرژی ثابت دارند، توسعه داده اند. این ادغام عمودی - از سلول خام تا کابینت تمام شده - به کنترل قوام سلول به سلول و قابلیت ردیابی واضح تر نسبت به تامین کننده ای که فقط بسته ها را از سلول های شخص ثالث مونتاژ می کند، اجازه می دهد. برای خریدارانی که گزینه‌ها را مقایسه می‌کنند، ارزش این را دارد که از هر تامین‌کننده احتمالی BESS بپرسیم که آیا سلول‌های خود را تولید می‌کنند یا آن‌ها را از خارج تهیه می‌کنند، زیرا این عامل واحد تأثیر بزرگی بر ثبات طولانی‌مدت و قابلیت اطمینان ضمانت دارد.

غذای آماده نهایی

A سیستم ذخیره انرژی باتری از پایه با کیفیت آن تعریف می شود سلول های باتری ذخیره انرژی . انتخاب شیمی، سازگاری سلول به سلول، عملکرد ایمنی تایید شده، و قابلیت ردیابی تولید، همه بیش از هر ادعای بازاریابی در سطح سیستم هستند. خریدارانی که برگه‌های داده سطح سلولی درخواست می‌کنند، گواهینامه UL 1973 و IEC 62619 را تأیید می‌کنند، و تأمین‌کنندگانی را با تولید یکپارچه عمودی انتخاب می‌کنند، به احتمال زیاد به BESSی دست می‌یابند که ظرفیت رتبه‌بندی شده خود را به‌طور قابل اعتماد برای یک دهه خدمات کامل ارائه می‌کند، به جای آن که به‌طور غیرقابل پیش‌بینی در چند سال اول کاهش یابد. .