У брзом развоју глобалне индустрије енергије, литијумске ћелије батерије, као основне компоненте система за складиштење енергије, директно одређују ефикасност, поузданост и економичност система за складиштење енергије на основу њихових перформанси. Да би се задовољила растућа потражња на тржишту складиштења енергије, литијумске ћелије батерије континуирано су постигле технолошке пробоје у материјалима, структурама и производним процесима, промовишући континуирану оптимизацију перформанси енергетских перформанси енергије.
Инноватион материјала: камен темељац побољшања свеобухватне перформансе батеријских ћелија
Итеративна надоградња материјалних електрода
Позитивни материјал електроде је кључни фактор који утиче на густину енергије и живот ћелија литијумске батерије. У апликацијама за систем за складиштење енергије, литијум-гвожђе фосфат (ЛФП) Катодни материјали доминирају због свог високог сигурносног живота и дуготрајног циклуса и трошкова. Последњих година електронски и јони проводљивост литијум-гвожђе фосфатних материјала значајно је побољшан кроз технике као што су наносцале третман, површински премаз и допинг модификација. Густина енергије је порасла са почетка 140-160 вх \/ кг до 180-200 вх \/ кг, а живот циклуса је такође продужен на 6000-8000 пута. На пример, одређено предузеће користи наносцале литијум-гвожђе фосфатни материјал и примењује третман угљеника на његову површину, што побољшава ефикасност пуњења и пражњења батерија и ефикасно смањује губитак енергије.
У међувремену, високе никловне теровине као што су НЦМ811 и НЦА постепено се појављују у области складишта енергије. Повећавањем садржаја никла, високи никл тенарски материјали могу постићи већу густину енергије, који има одређене предности у сценаријима за складиштење енергије са строгим захтевима за простор и тежине. Међутим, високи никловни материјали имају лошу топлотну стабилност и склони су питањима безбедности. Да би решили овај проблем, истраживачи су побољшали топлотну стабилност високих никл тернара и побољшали своју сигурност у системима за складиштење енергије развијањем нових материјала за превлачење и оптимизацију кристалних структура.
Иновативни развој негативних материјала електрода
Перформансе негативних материјала електроде је такође пресудно за литијумске ћелије батерије. Традиционални графитни негативни материјали електроде се широко користе у ћелијама за складиштење енергије због њихових ниских трошкова и стабилних перформанси. Али уз све већу потражњу за батерије густине велике енергије, негативни електроди засновани на силикону постали су истраживачки хотспот. Теоретски специфични капацитет силицијума је висок као 4200мАх \/ г, што је више од десет пута од графита. Комбиновањем силикона са угљеничним материјалима за припрему материјала за негативне електроде Силицијум, проблем проширења количине силицијума током пуњења и пражњења може се ублажити, а бициклистичка стабилност и енергетска густина ћелије батерије могу се побољшати. Тренутно је стварни специфичан капацитет неких силицијумних угљених материјала за негативне електроде стигао 500-600 мАХ \/ Г, а очекује се да ће њихова примена у системима за складиштење енергије даље побољшати укупне перформансе батеријских ћелија. In addition, lithium titanate (LTO) negative electrode materials play an important role in energy storage scenarios with extremely high requirements for safety and charging and discharging speed, such as grid frequency regulation and fast charging of electric buses, due to their excellent safety performance, ultra fast charging ability, and ultra long cycle life.
Структурна иновација: Оптимизација ефикасности и поузданости ћелија батерије
Побољшање дизајна ћелијске структуре
У дизајну батеријске ћелијске структуре, ламиниране структуре постепено примају пажњу. У поређењу са традиционалним структурама за навијање, ламиниране структуре имају бољу перформансе дисипације топлоте и већу густину енергије. Сложене ћелије наизменичне и негативне електроде са сепаратором, чинећи тренутну дистрибуцију унутар ћелије уједначене, смањујући унутрашњу отпорност и појаве поларизације и побољшање ефикасности и ефикасности пражњења и стабилности од пражњења и циклуса. Истовремено, ламинирана структура може се боље прилагодити захтевима дизајна различитих величина и облика и има очигледне предности у неким системима за складиштење енергије са ограниченим простором. На пример, у системима складиштења у домаћинству употреба слаганих литијумских ћелија батерије може постићи компактнији распоред и побољшати употребу простора.
Оптимизација структуре батеријског пакета
У системима за складиштење енергије, више ћелија литијумске батерије формирају батерију да задовоље потражњу за складиштење енергије великог капацитета. Оптимизација структуре батеријског пакета је пресудна за побољшање укупне перформансе и поузданост батерије. Дизајнирањем серије и паралелне везе са батеријским ћелијама разумно, као и оптимизацију распореда линија прикључних линија унутар батерије, унутрашња отпорност батерије може се смањити и губитак енергије може се минимизирати. У међувремену, усвајање концепта модуларног дизајна, батерија је подељена у више независних модула, који садржи одређени број ћелија батерије и опремљен је независним системом управљања батеријом (БМС). Ова модуларна структура олакшава инсталацију, одржавање и ширење батерија. Када модул не успе, може се брзо заменити без утицаја на нормалан рад других модула, побољшање поузданости и одржавања система складиштења енергије.
Иновација производње процеса: Осигуравање квалитета и доследности ћелија
Примена високо прецизне производне опреме
Производни процес литијумских батерија ћелија има пресудан утицај на њихов рад и квалитет. Са развојем интелигентне производне технологије, високо прецизну производну опрему се широко користи у производњи ћелија батерије. У процесу превлачења електроде, машина за прецизно прецизно прецизно прецизно се користи за постизање прецизне контроле дебљине превлачења електрода. Грешка дебљине премаза може се контролисати унутар ± 1 μ М, осигуравајући уједначеност превлачења електроде и побољшање конзистентности ћелија батерије. У процесу намотавања или слагања, аутоматизована опрема има већу прецизност и стабилност, која може постићи чвршће и уједначено намотавање или слагање комада електрода, смањити празнине унутар ћелије батерије и побољшати густину енергије. Истовремено, примена технологије ласерског заваривања у прикључницима ћелија батерије може постићи високу прецизност и заваривање високог чврстоћа, смањују отпорност на контакт и побољшати електричне перформансе и поузданост батеријских паковања.
Изградња интелигентног система праћења квалитета
Да би се осигурала квалитета и доследност ћелија литијумске батерије, интелигентни систем праћења квалитета игра важну улогу у процесу производње. By deploying a large number of sensors and intelligent detection devices on the production line, real-time data is collected during the production process, such as temperature, pressure, current, voltage, coating thickness, electrode size, etc., and these data are analyzed and processed in real time using technologies such as big data analysis and artificial intelligence. Једном када се током процеса ненормалне ситуације открију током процеса производње, систем може да изда благовремено упозорења и аутоматски прилагођава производне параметре или заустави производњу да би се избегла производња неисправних производа. Истовремено, користећи интелигентне производне системе за дубоки рударство и анализу производних података такође може постићи континуирану оптимизацију и унапређење производних процеса, побољшати ефикасност производње, смањити трошкове производње, обезбеђивање висококвалитетне производње литијумских батеријских ћелија и пружају поуздане гаранције за стабилну употребу система за складиштење и обезбеђивање поузданих гаранција.