Wat zijn de belangrijkste technische elementen bij de toepassing van lithium-ionbatterijen in scenario's voor energieopslag?

In 2007 werden de "New Energy Vehicle Production Access Management Rules" afgekondigd om China's nieuwe industrialisatiebeleid voor energievoertuigen te begeleiden.In 2012 werd het "Ontwikkelingsplan voor energiebesparende en nieuwe energieautomobielindustrie (2012-2020)" naar voren gebracht en werd het begin van China's ontwikkeling van nieuwe energieauto's.In 2015 werd de "Notice on Financial Support Policies for the Promotion and Application of New Energy Vehicles in 2016-2020" gepubliceerd, die de opmaat vormde voor de explosieve ontwikkeling van China's nieuwe energievoertuigen.

De publicatie van de "Guiding Opinions on Promoting the Development of Energy Storage Technology and Industry" in 2017 markeerde de explosie van de energieopslagindustrie en maakte van 2018 het begin van de snelle ontwikkeling van de energieopslagindustrie in China.Zoals weergegeven in figuur 1, volgens de statistieken van de China Association of Automobile Manufacturers, hebben de productie en verkoop van China's nieuwe energievoertuigen een explosieve groei laten zien van 2012 tot 2018;volgens het "Energy Storage Industry Research White Paper 2019", uitgegeven door de Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance. Het toont aan dat de geïnstalleerde capaciteit van China's elektrochemische energieopslag exponentieel is toegenomen.Vanaf 2017 vertegenwoordigde de cumulatief geïnstalleerde capaciteit van de energieopslag van lithium-ionbatterijen in China 58% van de cumulatief geïnstalleerde capaciteit van elektrochemische energieopslag.

2

Lithium-ionbatterijen hebben duidelijke voordelen op het gebied van elektrochemische energieopslag in China, en om elektriciteitscentrales voor elektrochemische energieopslag beter en stabieler te laten werken, is het noodzakelijk om de betrokken disciplines en aanverwante producten technisch te analyseren.Zoals weergegeven in figuur 2, is dit het technische systeem van elektrochemische energieopslagproducten.Elektrochemisch gerelateerde technische producten (celproducten, moduleproducten, energieopslagsystemen) vertegenwoordigd door lithium-ionbatterijen vormen het hart van elektrochemische energieopslag.De rol van andere gerelateerde producten is ervoor te zorgen dat producten voor elektrochemische energieopslag beter en stabieler werken

3

Voor lithium-ionbatterijcelproducten zijn de belangrijkste technische elementen die van invloed zijn op de toepassing van elektrochemische energieopslag levensduur, veiligheid, energie en vermogen, zoals weergegeven in afbeelding 3. De impact van de levensduur van de cyclus houdt verband met factoren zoals werkomgeving, bedrijfsomstandigheden, materiaalformulering, schattingsnauwkeurigheid, enz.;en veiligheidsevaluatie-indicatoren omvatten voornamelijk elektrische stroom-thermische veiligheid en andere milieuveiligheidseisen, zoals interne en externe kortsluiting, trillingen, acupunctuur, schokken, overbelasting, overmatige ontlading, te hoge temperatuur, hoge luchtvochtigheid, lage luchtdruk, enz. De beïnvloeding factoren van energiedichtheid worden voornamelijk beïnvloed door het materiaalsysteem en het fabricageproces.De beïnvloedende factoren van vermogenskenmerken houden voornamelijk verband met de stabiliteit van de materiaalstructuur, ionische geleidbaarheid en elektronische geleidbaarheid en werktemperatuur.Daarom moet vanuit het ontwerpperspectief van lithium-ionbatterijcelproducten meer aandacht worden besteed aan de materiaalkeuze, het ontwerp van elektrochemische systemen (positieve en negatieve materialen, N/P-verhouding, verdichtingsdichtheid, enz.), en productieprocessen (temperatuur-vochtigheidsregeling, coatingproces, vloeistofinjectieproces, chemisch conversieproces, enz.).

Voor lithium-ionbatterijmoduleproducten zijn de belangrijkste technische elementen die van invloed zijn op de toepassing van elektrochemische energieopslag de consistentie, veiligheid, kracht en energie van de batterij, zoals weergegeven in figuur 4. Onder hen is de consistentie van de batterijcel van het moduleproduct heeft voornamelijk betrekking op de controle van het fabricageproces, de technische vereisten van de batterijcelassemblage en de schattingsnauwkeurigheid.De veiligheid van moduleproducten komt overeen met de veiligheidseisen van batterijcelproducten, maar er moet rekening worden gehouden met ontwerpfactoren zoals warmteaccumulatie en warmteafvoer.De energiedichtheid van moduleproducten is voornamelijk bedoeld om de energiedichtheid te verhogen vanuit het perspectief van lichtgewicht ontwerp, terwijl de vermogenskarakteristieken voornamelijk worden bekeken vanuit het perspectief van thermisch beheer, celkarakteristieken en serie-parallel ontwerp.Daarom moet vanuit het perspectief van het ontwerp van lithium-ionbatterijmoduleproducten meer aandacht worden besteed aan de vereisten van de configuratie, lichtgewicht ontwerp, serie-parallel ontwerp en thermisch beheer.


Posttijd: 27 december 2021