Með hliðsjón af því að flýta fyrir umskiptunum yfir í endurnýjanlega orku í alþjóðlegu orkulandslagi hafa skilvirk og áreiðanleg orkugeymslukerfi orðið áríðandi. Rekki fest litíum rafhlöður, með einstökum kostum þeirra, eru smám saman að verða kjarnaflið á sviði orkugeymslu og stöðug tækninýjungar hefur sprautað sterka hvata í þróun þeirra.
1 nýsköpun í klippiefni eykur afköst rafhlöðunnar
1.. Hátt nikkel jákvætt rafskautsefni brýtur í gegnum flöskuháls orkuþéttleika
Hefðbundin efni á litíum rafhlöðubakskauts eru smám saman að horfast í augu við flöskuháls við að bæta orkuþéttleika, en tilkoma mikils nikkel bakskautsefna hefur fært nýja von um rekki litíum rafhlöður. Fræðileg sérstök afkastageta mikils nikkelkerfa táknað með nikkel kóbalt mangan (NCM) og nikkel kóbalt ál (NCA) eykst verulega með aukningu nikkelinnihalds. Til dæmis, þegar nikkelinnihaldið í NCM efni eykst úr 60% í 80%, getur orkuþéttleiki rafhlöðunnar hoppað úr 200Wh\/kg í um 260Wh\/kg. Þessi framför gerir kleift að rekki litíum rafhlöður til að geyma meiri raforku með sama rúmmáli og þyngd og mæta mjög eftirspurn eftir langdrægum orkuaðstoð frá mikilli orku neyslutækjum eins og gagnaverum og 5G grunnstöðvum.
2.. Ný neikvæð rafskautsefni draga úr vandamálinu við stækkun hljóðstyrks
Hvað varðar neikvætt rafskaut efni, hafa kísil-byggð efni vakið mikla athygli vegna öfgafullrar fræðilegs sértækrar getu (allt að 4200mAh\/g, um það bil 10 sinnum meiri en grafít). Hins vegar gengst kísill í gegnum verulega stækkun rúmmáls (allt að 300%) við hleðslu- og losunarferlið, sem leiðir til skemmda á rafskaut og hröð niðurbrot rafhlöðunnar. Til að leysa þetta vandamál hafa vísindamenn á áhrifaríkan hátt dregið úr rúmmálsbreytingu kísils með því að sameina kísil nanóagnir með grafít og nota sérstaka húðunartækni. Sum fyrirtæki hafa beitt þessari nýju tegund af neikvæðu rafskautsefni með góðum árangri á rekki litíum rafhlöður, sem lengir verulega hringrás rafhlöðunnar meðan þeir viðhalda mikilli orkuþéttleika og leggja grunninn að langtíma stöðugri notkun sinni á orkugeymslusviðinu.
2 Intelligent rafhlöðustjórnunarkerfi (BMS) hámarkar rafhlöðuaðgerð
1.. Rauntímaeftirlit og nákvæm stjórn
Intelligent BMS er „snjalli heili“ af rekki festum litíum rafhlöðum, sem safnar rauntíma breytum eins og spennu, straumi, hitastigi osfrv. Af hverri rafgeymisfrumu í gegnum skynjara sem er þétt dreift í rafhlöðupakkann. Með því að taka rekki fest litíum rafhlöðu sem notuð er í gagnaver sem dæmi geta BMS fylgst með stöðu rafhlöðu klefa með svörunarhraða millisekúndna. Þegar óeðlileg aukning á spennu eða hitastigi ákveðinnar rafhlöðufrumna er greind, aðlagar BMS strax hleðslu- og losunarstefnuna, jafnvægi á spennu rafhlöðufrumunnar í gegnum jafnvægisrásina, byrjar kælingu viftu til að draga úr hitastiginu og tryggir að jafnvel öryggispakkinn sé alltaf í því að hægt er að nota rafhlöðu sem er á áhrifaríkan hátt.
2.. Forspárviðhald nær endingu rafhlöðunnar
Með hjálp Big Data greiningar og gervigreind reiknirit hefur nútíma BMS forspárgetu. Það náði djúpum sögulegum rekstrargögnum rafhlöður, setur upp rafhlöðuheilbrigðislíkön og spáir mögulegum rafgeymisbrestum fyrirfram. Til dæmis, með því að greina breyttar þróun breytna eins og innri viðnám og getu rotnunar rafhlöðufrumna, geta BMs gefið út viðvaranir nokkrum mánuðum fyrirfram áður en rafhlöðugetan rennur niður í 80%, minnt starfsmenn og viðhaldsfólk til að gera tímanlega ráðstafanir, svo sem aðlögun notkunaráætlana eða skipta um rafhlöður. Þessi eiginleiki bætir mjög áreiðanleika rekki sem eru festir litíum rafhlöður, dregur úr rekstri og viðhaldskostnaði og lengir heildar þjónustulífi rafhlöðunnar.
3 mát og samþætt hönnun eykur aðlögunarhæfni kerfisins
1. Sveigjanleg mát arkitektúr
Rekki fest litíum rafhlöður samþykkja staðlaða mát hönnun, þar sem hver eining inniheldur ákveðinn fjölda rafhlöðufrumna, BMS undirkerfa og hitaleiðni. Þessi mát arkitektúr gerir notendum kleift að stækka eða draga úr rafhlöðugetu í samræmi við raunverulegar þarfir þeirra. Í dreifðri ljósgeislunarstöðvum, með stækkun ljósgeislaframleiðslu mælikvarða, þurfa notendur aðeins að auka samsvarandi fjölda rekki sem eru festir litíum rafhlöðu til að mæta nýju orkugeymsluþörfunum, án þess að þörf sé á stórum stíl umbreytingu á öllu orkugeymslukerfinu, sem bætir sveigjanleika og sveigjanleika kerfisins til muna.
2. mjög samþætt til að bæta nýtingu rýmis
Til viðbótar við mát þróast rekki litíum rafhlöður einnig í átt að mikilli samþættingu. Að samþætta rafhlöðueiningar, orkubreytingareiningar (svo sem inverters, hleðslutæki) og eftirlitskerfi í samningur rekki dregur úr tengibúnaðinum og uppsetningarrými milli kerfisíhluta. Til dæmis hafa nokkur ný rekki fest litíum rafhlöðukerfi dregið úr rúmmáli rafmagnsbreytingareiningarinnar um 30% með því að hámarka innri byggingarhönnun og samlagði það snjallt neðst á rafhlöðu rekki, sem gerir allt kerfið minni og pláss skilvirkari en viðhalda miklum afköstum, sérstaklega hentugum fyrir takmarkaðar rýmis í þéttbýlishúsum og samskipta stöðvum.