¿Cuáles son los principales elementos técnicos en la aplicación de baterías de iones de litio en escenarios de almacenamiento de energía?

En 2007, se promulgaron las "Reglas de gestión de acceso a la producción de vehículos de nueva energía" para brindar orientación política de industrialización de vehículos de nueva energía de China.En 2012, se presentó el "Plan de desarrollo de la industria automotriz de ahorro de energía y nuevas energías (2012-2020)" y se convirtió en el comienzo del desarrollo de automóviles de nuevas energías de China.En 2015, se publicó el "Aviso sobre políticas de apoyo financiero para la promoción y aplicación de vehículos de nueva energía en 2016-2020", que abrió el preludio del desarrollo explosivo de los vehículos de nueva energía de China.

La publicación de las "Opiniones orientativas sobre la promoción del desarrollo de la industria y la tecnología de almacenamiento de energía" en 2017 marcó la explosión de la industria de almacenamiento de energía e hizo de 2018 el comienzo del rápido desarrollo de la industria de almacenamiento de energía de China.Como se muestra en la Figura 1, según las estadísticas de la Asociación China de Fabricantes de Automóviles, la producción y las ventas de vehículos de nueva energía de China han mostrado un crecimiento explosivo de 2012 a 2018;según el "Libro blanco de investigación de la industria de almacenamiento de energía 2019" emitido por la Alianza tecnológica de la industria de almacenamiento de energía de Zhongguancun, muestra que la capacidad instalada de almacenamiento de energía electroquímica de China ha aumentado exponencialmente.A partir de 2017, la capacidad instalada acumulada de almacenamiento de energía de baterías de iones de litio en China representó el 58 % de la capacidad instalada acumulada de almacenamiento de energía electroquímica.

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Las baterías de iones de litio tienen ventajas obvias en el campo del almacenamiento de energía electroquímica en China, y para hacer funcionar las centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica de manera mejor y más estable, es necesario analizar las disciplinas y los productos relacionados involucrados desde el punto de vista técnico.Como se muestra en la Figura 2, es el sistema técnico de productos de almacenamiento de energía electroquímica.Los productos técnicos relacionados con la electroquímica (productos de celdas, productos de módulos, sistemas de almacenamiento de energía) representados por baterías de iones de litio son el corazón del almacenamiento de energía electroquímica.El papel de otros productos relacionados es garantizar que los productos de almacenamiento de energía electroquímica funcionen mejor y de manera más estable.

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Para los productos de celdas de baterías de iones de litio, los principales elementos técnicos que afectan la aplicación del almacenamiento de energía electroquímica son la vida útil, la seguridad, la energía y la potencia, como se muestra en la Figura 3. El impacto del ciclo de vida está relacionado con factores como el entorno de trabajo, condiciones de operación, formulación del material, precisión de la estimación, etc.;y los indicadores de evaluación de seguridad incluyen principalmente seguridad eléctrica, térmica y de energía y otros requisitos de seguridad ambiental, como cortocircuito interno y externo, vibración, acupuntura, choque, sobrecarga, sobredescarga, sobretemperatura, alta humedad, baja presión de aire, etc. los factores de densidad de energía se ven afectados principalmente por el sistema material y el proceso de fabricación.Los factores que influyen en las características de potencia están relacionados principalmente con la estabilidad de la estructura del material, la conductividad iónica y la conductividad electrónica, y la temperatura de trabajo.Por lo tanto, desde la perspectiva del diseño de productos de celdas de baterías de iones de litio, se debe prestar más atención a la selección de materiales, el diseño de sistemas electroquímicos (materiales positivos y negativos, relación N/P, densidad de compactación, etc.) y procesos de fabricación (control de temperatura y humedad, proceso de recubrimiento, proceso de inyección de líquido, proceso de conversión química, etc.).

Para los productos de módulos de baterías de iones de litio, los principales elementos técnicos que afectan la aplicación del almacenamiento de energía electroquímica son la consistencia, la seguridad, la potencia y la energía de la batería, como se muestra en la Figura 4. Entre ellos, la consistencia de la celda de la batería de el producto del módulo está relacionado principalmente con el control del proceso de fabricación, los requisitos técnicos del ensamblaje de la celda de la batería y la precisión de la estimación.La seguridad de los productos de módulos es consistente con los requisitos de seguridad de los productos de celdas de batería, pero se deben considerar factores de diseño como la acumulación y la disipación de calor.La densidad de energía de los productos del módulo es principalmente para aumentar su densidad de energía desde la perspectiva del diseño liviano, mientras que sus características de potencia se consideran principalmente desde la perspectiva de la gestión térmica, las características de la celda y el diseño en serie-paralelo.Por lo tanto, desde la perspectiva del diseño de productos de módulos de baterías de iones de litio, se debe prestar más atención a los requisitos de configuración, diseño liviano, diseño en serie-paralelo y gestión térmica.


Hora de publicación: 27-dic-2021