Con el crecimiento de la demanda de energía, el desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía se ha convertido en un punto de interés en la industria, ya que representa el 60 % del costo del sistema de almacenamiento de energía. La batería de litio de bajo voltaje para almacenamiento de energía es cada vez más utilizada como una solución de almacenamiento de energía eficiente y confiable.
1. ¿ Qué es el paquete de baterías de litio de bajo voltaje para almacenamiento de energía?
El paquete de baterías de litio de bajo voltaje, como su nombre lo indica, reúne los tres conceptos de “bajo voltaje”, “batería de litio” y “paquete”.
En primer lugar, ¿qué es Pack ?
El paquete de baterías, también conocido como módulo de baterías, es un tipo de empaquetado, encapsulado y ensamblaje del proceso de producción de baterías. Conecta múltiples celdas individuales en paralelo y en serie, formando una forma específica según los requisitos del cliente, llamada paquete.
En segundo lugar, ¿qué es la batería de litio?
En el campo actual de la “fotovoltaica + almacenamiento de energía” doméstico, la batería principal para baterías de plomo-ácido y baterías de iones de litio, y las baterías de iones de litio son la tecnología principal de almacenamiento de energía electroquímica . 2021 capacidad instalada mundial de almacenamiento de energía electroquímica de 21,1 GW. De los cuales, las baterías de iones de litio representaron el 93,9%, las baterías de plomo-ácido representaron el 2,2%, las baterías a base de sodio el 2,0% y las baterías de corriente líquida el 1,2%. En comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de iones de litio tienen excelentes tiempos de ciclo, densidad de energía, tiempo de respuesta y son respetuosas con el medio ambiente . En el pasado, el alto costo ha limitado su desarrollo. En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología, el costo continúa disminuyendo y las baterías de iones de litio se convertirán en la principal dirección de desarrollo en el futuro.
Finalmente ¿qué es la batería de bajo voltaje ?
Las baterías de almacenamiento de energía de bajo voltaje suelen tener un voltaje entre 48-60 V y, cuando se utilizan, las baterías no se pueden conectar en serie entre sí para aumentar el voltaje (es decir, no importa a cuántas baterías se acceda, el voltaje siempre es el mismo). Las baterías de almacenamiento de energía de bajo voltaje tienen bajos requisitos de BMS, tienen menos impacto en el desequilibrio de las baterías y la tecnología es más madura, por lo que el precio también es relativamente bajo .
El voltaje único de la batería de almacenamiento de alto voltaje generalmente está entre 80 y 100 V, el uso de una batería de alto voltaje a través de la conexión en serie para impulsar, el voltaje general final se puede aumentar a aproximadamente 400-600 V (almacenamiento doméstico), la batería de almacenamiento de alto voltaje en el BMS tiene requisitos técnicos y de seguridad más altos, por lo que el precio también es más alto.
Debido a la alta densidad energética de las celdas de batería de alto voltaje, su desempeño de seguridad es menor que el de las baterías de bajo voltaje, que son relativamente más propensas a la combustión espontánea o autoexplosión, y las baterías de bajo voltaje pueden reducir en gran medida los riesgos de seguridad en el proceso de transporte , instalación y uso. En términos de la cadena de suministro, la actual oferta limitada de baterías de alto voltaje en el mercado dificulta que los clientes compren baterías de alto voltaje que cumplan con sus expectativas, mientras que las baterías de bajo voltaje de CHISAGE ESS ofrecen más opciones .
2. La estructura de la batería de litio de almacenamiento de energía de bajo voltaje Composición del paquete
La composición de un paquete de baterías de almacenamiento de energía de bajo voltaje incluye principalmente un solo módulo de batería, un sistema eléctrico, una caja y varias partes principales BMS.
Si comparamos el paquete de baterías con el cuerpo humano, el módulo de la batería puede considerarse como el corazón, que es responsable de almacenar y liberar energía eléctrica; el sistema eléctrico puede considerarse como las arterias y los vasos sanguíneos y la red nerviosa, que entrega continuamente la energía eléctrica de la batería a las cargas finales y transmite las señales de detección y control en tiempo real; la carcasa puede considerarse como el esqueleto, que desempeña un papel en el soporte, la resistencia a los impactos mecánicos y la protección del medio ambiente; y el BMS puede considerarse como el cerebro, que es responsable de medir parámetros como el voltaje, la corriente, la temperatura, etc. de la batería. BMS (Battery Management System) puede considerarse como el cerebro, que es responsable de medir el voltaje, la corriente, la temperatura y otros parámetros de la batería.
3. Principio y proceso del paquete de baterías de litio de bajo voltaje para almacenamiento de energía
El principio básico de la batería de litio de bajo voltaje se basa en la propiedad electroquímica de la reacción redox. Al cargarse, los iones de litio forman LiCoO2 o LiFePO4 en el material del electrodo positivo (por ejemplo, LiCoO2 o LiFePO4) y, al mismo tiempo, en el material del electrodo negativo (por ejemplo, grafito), los iones de litio ingresan al grafito metálico desde el electrolito y se reducen a átomos de litio. Cuando se descarga, los iones de litio regresarán inversamente a la batería para formar LiFePO4 o LiCoO2 y se oxidarán a iones de litio al mismo tiempo.
El proceso de la batería de litio de almacenamiento de bajo voltaje combina la soldadura láser avanzada y la soldadura ultrasónica de dos maneras: la soldadura láser es el uso de un haz láser de alta densidad de energía como fuente de calor de un método de soldadura de precisión altamente eficiente. La soldadura ultrasónica es el uso de ondas de vibración de alta frecuencia transmitidas a la superficie de dos objetos a soldar, bajo presión, de modo que la superficie de los dos objetos se frote entre sí y se forme una fusión entre las capas moleculares. El paquete de batería de bajo voltaje de CHISAGE ESS adopta la tecnología de soldadura láser, el uso del láser IPG alemán superior actual, para evitar la fricción de la superficie de soldadura ultrasónica causada por el daño de la válvula de alivio y es más confiable .
4. Parámetros y selección de la batería de litio de bajo voltaje
Los parámetros de la batería de litio de bajo voltaje y la selección de la batería están estrechamente relacionados con la necesidad de tener en cuenta la instalación, la electricidad, la seguridad y el uso del medio ambiente. A continuación, se muestra un ejemplo de una batería de litio de bajo voltaje CE48100-W (51,2 V/100 Ah) de CHISAGE ESS , que presenta los parámetros a los que se debe prestar atención en la selección de la batería:
Parámetros de instalación
(1) Peso/Dimensiones
El peso del CE48100-W es de 55 kg y las dimensiones son 430 × 191,5 × 630 mm. Al seleccionar el paquete de baterías, los clientes deben tener en cuenta la capacidad de carga del suelo o la pared y el espacio de instalación disponible, y si la longitud, el ancho y la altura del sistema de baterías estarán restringidos en este espacio.
(2) Instalación
Los paquetes de baterías de litio de bajo voltaje de CHISAGE ESS están disponibles en modelos para montaje en piso y en pared, que se pueden seleccionar según las preferencias personales y la dificultad real de instalación. CE48100-W admite ambos tipos de instalación y su estilo simple y moderno es adecuado para una amplia gama de escenarios.
(3) Grado de protección
Indica la capacidad de protección de la carcasa del equipo eléctrico contra la intrusión de materias extrañas (polvo, líquido, etc.), y cuanto mayor sea el nivel de protección, mejor será el efecto. El nivel de protección de CE48100-W es IP65, que pertenece al nivel de protección más alto.
Parámetros eléctricos
(1) Energía nominal
Elegir la capacidad de batería adecuada es un proceso complicado, además de considerar la carga, también debe considerar la capacidad de carga y descarga de la batería, la potencia máxima del inversor, las horas de energía de la carga, los escenarios de aplicación específicos, etc. La capacidad nominal de CE48100-W es de 5,12 kWh, que básicamente satisface las necesidades generales de almacenamiento de energía de la batería de la familia.
(2) Voltaje de funcionamiento
Este rango de voltaje debe coincidir con el rango de entrada de la batería del inversor, un voltaje alto o inferior al rango de voltaje de la batería del inversor hará que el sistema de batería no se pueda usar con el inversor, el rango de voltaje operativo del CE48100-W es 40 ~ 58,4 V, que es adecuado para cualquier inversor de almacenamiento de energía doméstico CHISAGE ESS.
(3) Corriente máxima de carga/descarga
La corriente máxima de carga/descarga admitida por el sistema de batería determina el tiempo de carga/descarga de la batería. CE48100-W tiene una corriente de carga máxima de 50 A y una corriente de descarga máxima de 100 A, es decir, admite una carga de 0,5 C y una descarga de 1 C.
Parámetros de seguridad
(1) Tipo de batería de iones de litio
Las baterías de iones de litio se dividen principalmente en baterías de litio-cobalto-ácido, baterías de litio-manganeso-ácido, baterías de litio-níquel-ácido, baterías de litio-ferrofosfato, baterías ternarias de litio, etc., según los diferentes materiales del cátodo. Teniendo en cuenta la seguridad, la estabilidad y la rentabilidad, CE48100-W adopta la batería de litio-ferrofosfato más estable y fiable.
(2) Garantía
Preste atención al contenido de los términos de garantía de la batería, el período de garantía y el alcance. En general, hay dos factores que afectan la garantía de la batería: uno es el período de garantía y el otro es el número de ciclos dentro de una determinada profundidad de descarga, siendo el primero en llegar a la fecha límite del período de garantía . Por ejemplo, CE48100-W tiene una garantía de 5 años (garantía extendida de 10 años) y el número de ciclos es de 6000 al 80% de DOD (profundidad de descarga). Si se han excedido los 6000 ciclos en 5 años, la garantía ha expirado.
Parámetros ambientales
(1) Rango de temperatura
Preste atención al rango de temperatura ambiente que admite la batería, exceder el rango de temperatura afectará el uso normal de la batería. La batería CE48100-W admite un rango de temperatura de carga de 0 a 55 ℃ y un rango de temperatura de descarga de -20 a 55 ℃.
(2) Humedad
Para algunas áreas húmedas o de gran altitud, es necesario prestar atención a este parámetro, el rango de humedad de la batería CE48100-W es de 20 ~ 95 % HR.
Además, también es necesario prestar atención a otras propiedades de los paquetes de baterías de almacenamiento de bajo voltaje, con el fin de brindarles a los usuarios una experiencia de uso más conveniente y cómoda. Por ejemplo, la batería CHISAGE ESS adopta baterías de grado A con mayor capacidad utilizable; admite hasta 15 baterías en paralelo para satisfacer la demanda de expansión de la capacidad de almacenamiento de la batería; y también admite la configuración automática de la dirección BMS , que es compatible con más inversores. Los usuarios pueden tomar la decisión más adecuada para ellos mismos de acuerdo con la demanda real, considerando diferentes funcionalidades de la batería.
El paquete de baterías de litio de bajo voltaje para almacenamiento de energía tiene una amplia perspectiva de aplicación en el campo de las nuevas energías, especialmente se destaca en los sistemas de almacenamiento de energía domésticos y en los sistemas de almacenamiento de energía industriales/comerciales , aplicables a hogares, oficinas, centros comerciales, supermercados, hospitales y otras necesidades de múltiples escenarios. Sus ventajas de alta seguridad, larga vida útil y alta densidad energética lo convierten en una de las tendencias importantes en el desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía. CHISAGE ESS continuará dedicándose a la investigación, desarrollo y aplicación de paquetes de baterías de litio de bajo voltaje para almacenamiento de energía, contribuyendo al desarrollo de la industria de las nuevas energías.
