Mit dem Anstieg des Energiebedarfs hat sich die Entwicklung der Energiespeichertechnologie zu einem Brennpunkt in der Branche entwickelt, auf den 60 % der Kosten des Energiespeichersystems entfallen, und Energiespeicherbatterien haben große Aufmerksamkeit erregt. Niederspannungs-Energiespeicher-Lithiumbatterien als effiziente und zuverlässige Energiespeicherlösung sind zunehmend auf dem Vormarsch.
1.Was ist der Niederspannungs-Lithium-Akku zur Energiespeicherung?
Der Niederspannungs-Lithiumbatteriesatz vereint, wie der Name schon sagt, die drei Konzepte „Niederspannung“, „Lithiumbatterie“ und „Pack“.
Was ist Pack?
Batteriepack, auch Batteriemodul genannt, ist eine Art Verpackung, Kapselung und Montage des Batterieproduktionsprozesses. Es verbindet mehrere Einzelzellen parallel und in Reihe und bildet je nach Kundenwunsch eine spezifische Form, genannt Pack.
Zweitens: Was ist eine Lithiumbatterie?
Im aktuellen Haushaltsbereich „Photovoltaik + Energiespeicher“ sind Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Batterien die gängige Batterie, und Lithium-Ionen-Batterien sind die gängige Technologie der elektrochemischen Energiespeicherung. 2021 weltweit installierte elektrochemische Energiespeicherkapazität von 21,1 GW. Davon entfielen 93,9 % auf Lithium-Ionen-Batterien, 2,2 % auf Blei-Säure-Batterien, 2,0 % auf Natriumbatterien und 1,2 % auf Flüssigstrombatterien. Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien zeichnen sich Lithium-Ionen-Batterien durch hervorragende Zykluszeiten, Energiedichte und Reaktionszeit aus und sind umweltfreundlich. In der Vergangenheit haben die hohen Kosten die Entwicklung eingeschränkt. In den letzten Jahren sind die Kosten mit der Entwicklung der Technologie weiter gesunken, und Lithium-Ionen-Batterien werden in Zukunft die Hauptrichtung der Entwicklung sein.
Was ist schließlich die Niederspannungsbatterie?
Niederspannungs-Energiespeicherbatterien haben normalerweise eine Spannung zwischen 48 und 60 V, und wenn sie verwendet werden, können die Batterien nicht in Reihe miteinander verbunden werden, um die Spannung zu erhöhen (d. h. die Spannung ist immer gleich, egal auf wie viele Batterien zugegriffen wird). ). Niederspannungs-Energiespeicherbatterien stellen geringe Anforderungen an das BMS, haben weniger Einfluss auf das Ungleichgewicht der Batterien und die Technologie ist ausgereifter, sodass auch der Preis relativ niedrig ist.
Die Einzelspannung von Hochspannungsspeicherbatterien liegt normalerweise zwischen 80 und 100 V. Durch die Verwendung einer Hochspannungsbatterie durch Reihenschaltung zum Boosten kann die endgültige Gesamtspannung auf etwa 400 bis 600 V (Haushaltsspeicherung) und Hochspannungsspeicherung erhöht werden Für die Batterie im BMS gelten höhere technische und sicherheitstechnische Anforderungen, daher ist auch der Preis höher.
Aufgrund der hohen Energiedichte von Hochspannungsbatteriezellen ist ihre Sicherheitsleistung geringer als die von Niederspannungsbatterien, die relativ anfälliger für Selbstentzündung oder Selbstexplosion sind, und Niederspannungsbatterien können die Sicherheitsrisiken erheblich reduzieren im Prozess des Transports, der Installation und der Nutzung. Was die Lieferkette betrifft, so macht es das derzeit knappe Angebot an Hochspannungsbatterien auf dem Markt für Kunden schwierig, Hochspannungsbatterien zu kaufen, die ihren Erwartungen entsprechen, während die Niederspannungsbatterien von CHISAGE ESS mehr Auswahl bieten.
2. Die Struktur der Zusammensetzung des Niederspannungs-Energiespeicher-Lithiumbatteriesatzes
Der Aufbau eines Niederspannungs-Energiespeicherbatteriepakets umfasst hauptsächlich ein einzelnes Batteriemodul, ein elektrisches System, eine Box und mehrere BMS-Hauptteile.
Vergleicht man den Akku mit dem menschlichen Körper, kann man das Akkumodul als das Herz betrachten, das für die Speicherung und Abgabe elektrischer Energie zuständig ist; Unter dem elektrischen System versteht man die Arterien und Blutgefäße sowie das Nervennetz, das kontinuierlich die elektrische Energie der Batterie an die Endverbraucher liefert und die Erkennungs- und Steuersignale in Echtzeit überträgt. Das Gehäuse kann als Skelett betrachtet werden, das eine tragende Rolle spielt, mechanischen Stößen standhält und die Umwelt schützt. und das BMS kann als das Gehirn angesehen werden, das für die Messung von Parametern wie Spannung, Strom, Temperatur usw. der Batterie verantwortlich ist. BMS (Battery Management System) kann als das Gehirn betrachtet werden, das für die Messung der Spannung, des Stroms, der Temperatur und anderer Parameter der Batterie verantwortlich ist.
3. Prinzip und Prozess des Niederspannungs-Lithium-Akkus zur Energiespeicherung
Das Grundprinzip des Niederspannungs-Lithiumbatteriesatzes basiert auf der elektrochemischen Eigenschaft der Redoxreaktion. Beim Laden bilden Lithiumionen im positiven Elektrodenmaterial (z. B. LiCoO2 oder LiFePO4) LiCoO2 bzw. LiFePO4, gleichzeitig gelangen im negativen Elektrodenmaterial (z. B. Graphit) Lithiumionen aus dem Elektrolyten in das Metallgraphit und werden zu reduziert Lithiumatome. Beim Entladen kehren die Lithium-Ionen umgekehrt zur Batterie zurück, bilden LiFePO4 oder LiCoO2 und werden gleichzeitig zu Lithium-Ionen oxidiert.
Niederspannungsspeicher-Lithiumbatterie-Pack-Prozess Mainstream-Laserschweißen und Ultraschallschweißen auf zwei Arten: Laserschweißen ist die Verwendung eines Laserstrahls mit hoher Energiedichte als Wärmequelle für ein hocheffizientes Präzisionsschweißverfahren. Beim Ultraschallschweißen werden hochfrequente Vibrationswellen unter Druck auf die Oberfläche zweier zu verschweißender Objekte übertragen, so dass die Oberfläche der beiden Objekte untereinander reibt und eine Verschmelzung zwischen den Molekülschichten entsteht. Der Niederspannungsbatteriesatz von CHISAGE ESS nutzt die Laserschweißtechnologie, den aktuellen deutschen Top-IPG-Laser, um die durch Schäden am Überdruckventil verursachte Ultraschallschweißoberflächenreibung zu vermeiden und ist zuverlässiger.
4. Parameter und Auswahl des Niederspannungs-Lithiumbatteriesatzes
Die Parameter des Niederspannungs-Lithium-Akkupacks und die Auswahl der Akkus stehen in engem Zusammenhang mit der Notwendigkeit, bei der Installation, Elektrik, Sicherheit und Nutzung der Umwelt zu berücksichtigen. Das Folgende ist ein Beispiel für einen Niederspannungs-Lithiumbatteriesatz CE48100-W (51,2 V/100 Ah) von CHISAGE ESS, der die Parameter vorstellt, auf die bei der Auswahl der Batterie geachtet werden muss:
Installationsparameter
(1) Gewicht/Abmessungen
Das Gewicht des CE48100-W beträgt 55 kg und die Abmessungen betragen 430 x 191,5 x 630 mm. Bei der Auswahl des Batteriepakets müssen Kunden die Tragfähigkeit des Bodens oder der Wand sowie den verfügbaren Installationsraum berücksichtigen und ob die Länge, Breite und Höhe des Batteriesystems in diesem Raum eingeschränkt werden.
(2) Installation
Die Niederspannungs-Lithium-Batteriepacks von CHISAGE ESS sind als bodenmontierte und wandmontierte Ausführung erhältlich, die je nach persönlichen Vorlieben und tatsächlichen Installationsschwierigkeiten ausgewählt werden können. CE48100-W unterstützt beide Installationsarten und sein schlichter und modischer Stil eignet sich für eine Vielzahl von Szenarien.
(3) Schutzgrad
Es gibt die Schutzfähigkeit des Gehäuses der elektrischen Ausrüstung gegen das Eindringen von Fremdkörpern (Staub, Flüssigkeit usw.) an. Je höher die Schutzstufe, desto besser die Wirkung. Die Schutzstufe des CE48100-W ist IP65, was zur höheren Schutzstufe gehört.
Elektrische Parameter
(1) Nennenergie
Die Auswahl der richtigen Batteriekapazität ist ein komplizierter Prozess. Neben der Berücksichtigung der Last müssen Sie auch die Lade- und Entladekapazität der Batterie, die maximale Leistung des Wechselrichters, die Betriebsstunden der Last, die spezifischen Anwendungsszenarien usw. berücksichtigen Die Kapazität des CE48100-W beträgt 5,12 kWh, was im Wesentlichen den Batterieenergiespeicherbedarf der allgemeinen Familie deckt.
(2) Betriebsspannung
Dieser Spannungsbereich muss mit dem Batterieeingangsbereich des Wechselrichters übereinstimmen. Eine hohe oder niedrigere Spannung als der Batteriespannungsbereich des Wechselrichters führt dazu, dass das Batteriesystem nicht mit dem Wechselrichter verwendet werden kann. Der Betriebsspannungsbereich des CE48100-W beträgt 40 ~58,4 V, was für jeden CHISAGE ESS Haushalts-Energiespeicher-Wechselrichter geeignet ist.
(3) Maximaler Lade-/Entladestrom
Der vom Batteriesystem unterstützte maximale Lade-/Entladestrom bestimmt die Lade-/Entladezeit der Batterie. CE48100-W hat einen maximalen Ladestrom von 50 A und einen maximalen Entladestrom von 100 A, d. h. es unterstützt 0,5 C Laden und 1 C Entladen.
Sicherheitsparameter
(1) Li-Ionen-Batterietyp
Lithium-Ionen-Batterien werden je nach den verschiedenen Kathodenmaterialien hauptsächlich in Lithium-Kobalt-Säure-Batterien, Lithium-Mangan-Säure-Batterien, Lithium-Nickel-Säure-Batterien, Lithium-Eisenphosphat-Batterien, Lithium-Ternärbatterien usw. unterteilt. Unter Berücksichtigung der Sicherheit, Stabilität und Kosteneffizienz verwendet CE48100-W die stabilere und zuverlässigere Lithium-Eisenphosphat-Batterie.
(2) Gewährleistung
Achten Sie auf den Inhalt der Batterie-Garantiebedingungen, Garantiezeitraum und -umfang. Es gibt im Allgemeinen zwei Faktoren, die die Batteriegarantie beeinflussen: Zum einen die Garantiezeit und zum anderen die Anzahl der Zyklen innerhalb einer bestimmten Entladetiefe, wobei der erste Faktor die Frist für die Garantiezeit erreicht. Für CE48100-W gilt beispielsweise eine Garantie von 5 Jahren (erweiterte Garantie von 10 Jahren) und die Anzahl der Zyklen beträgt 6000 bei 80 % DOD (Entladungstiefe). Werden innerhalb von 5 Jahren die 6000 Zyklen überschritten, erlischt die Garantie.
Umgebungsparameter
(1) Temperaturbereich
Achten Sie auf den Bereich der Umgebungstemperatur, den der Akku unterstützt. Eine Überschreitung des Temperaturbereichs beeinträchtigt die normale Verwendung des Akkus. Der Akku CE48100-W unterstützt einen Ladetemperaturbereich von 0–55 °C und einen Entladetemperaturbereich von -20–55 °C .
(2) Luftfeuchtigkeit
Für einige feuchte oder hochgelegene Gebiete muss dieser Parameter beachtet werden, der Luftfeuchtigkeitsbereich des CE48100-W-Akkus liegt bei 20 ~ 95 % RH.
Darüber hinaus müssen Sie auch auf andere Eigenschaften von Niederspannungs-Akkupacks achten, um den Benutzern ein komfortableres und komfortableres Nutzungserlebnis zu bieten. Beispielsweise verwendet die CHISAGE ESS-Batterie Batterien der Klasse A mit höherer nutzbarer Kapazität; es unterstützt bis zu 15 Batterien parallel, um den Bedarf an Erweiterung der Batteriespeicherkapazität zu decken; Außerdem unterstützt es die automatische Einstellung der BMS-Adresse, die mit mehr Wechselrichtern kompatibel ist. Benutzer können je nach tatsächlichem Bedarf und unter Berücksichtigung verschiedener Batteriefunktionen die für sie am besten geeignete Wahl treffen.
Niederspannungs-Lithiumbatterien zur Energiespeicherung haben breite Anwendungsaussichten im Bereich der neuen Energien und zeichnen sich insbesondere bei Energiespeichersystemen für Privathaushalte und industriellen/gewerblichen Energiespeichersystemen aus, die für Privathaushalte, Büros, Einkaufszentren, Supermärkte, Krankenhäuser usw. geeignet sind andere Multi-Szenario-Anforderungen. Seine Vorteile wie hohe Sicherheit, lange Lebensdauer und hohe Energiedichte machen es zu einem der wichtigen Trends in der Entwicklung der Energiespeichertechnologie. CHISAGE ESS wird sich weiterhin der Forschung, Entwicklung und Anwendung von Niederspannungs-Lithiumbatterien zur Energiespeicherung widmen und so zur Entwicklung der neuen Energiebranche beitragen.
