Сувукъ авада литий батареялары: чалышув ве энъ яхшы амелиятлар
Кечкен къышта Миннесотада бир лейха боюнджа 47 бинъ долларгъа якъын пара джойдыкъ. Бузлатылгъан ашайт таркъатыджысы бизден 32 ЛФП батареясыны сатын алды. Техник характеристикада иш арарети -20 градустан 60 градускъадже олгъаны язылгъан эди . Яхшы корюнди. Учь айдан сонъ дёрт пакет ольген ве муштери суд иле къоркъуза эди.
Тамыр себеби? О -20 градус заряд арарети дегиль де, бошатув арарети эди. ЛФП батареялары 0 градустан ашагъы зарядлангъанда литий дендритлерини мейдангъа кетире . Бу акъта Батарея университети йыллар девамында яза, амма биз бунъа етерли дереджеде джиддий бакъмадыкъ. Паалы дерс.
Демек, бу макъаледе секиз йыл девамында сувукъ-иклим ерлештирювлери манъа асылында нелерни огретти. Умумий насиат дегиль. B2B алыш-веришлери ичюн муим олгъан акъикъий оператив теджрибе.
Энъ агъыр нокъта: сувукъ зарядка сувукъ разрядтан он кере хавфлыдыр
Бир чокъ сатып алувлар идареджилери менден къышта литий батареялары чалышалармы, деп сорайлар. Эбет, олар ойле япалар. Лякин «иш» не олгъаныны анъламакъ керек.
Сувукъ батареяны бошатмакъ тек ола бильген къуветни эксильте. -20 градуслы ЛФП номиналь къуветнинъ тахминен 50%-ден 60%-ке къадарыны бере. НМК 70% этрафында ала. ЛТО 90%-ни сакълап къалмакъта. Биз бу ракъамларны озюмиз сынадыкъ, ве олар Сиань Цзяотун университети тарафындан «Энергия менбалары меджмуасы» (DOI: 10.1016/j.jpowsour.2022.230892) дергисинде басылгъан араштырмаларнен уйгъун келе.
Зарядка бутюнлей башкъа.
градустан ашагъыда литий ионлары графит анодына догъру интеркаляция япып оламайлар. Олар догърудан-догъру юзюне маденли литий шеклинде левха къоялар. Бу джерьян кери къайтарылмаз. Эр бир сувукъ-зарядка вакъиасы сизге даима 0,5% -ден 2% -ге къадар къуветке тура. Мен энъ ярамайыны корьдим: бир муштери бутюн къыш -15 градус температурада тышарыда озь погрузчиклерининъ батареяларыны зарядлай эди. Баарьгедже къувет 60%-ке энди.
Сиань Цзяотун кягъытында белли бир шараитлерде -20 градуста ЛФПнинъ кучюни 31,5%-ке къадар тутып къалув ольченильди. Мен бу ракъамгъа башта инанмадым. Сонъра CATL 280Ah батареяларыны озьлеримиз сынадыкъ. Базы партиялар -20 градуста тек 48% тутулувны косьтере эдилер . Айны махсулат къорантасы, чешит партиялар, 13 файыз денъишме.
Шунынъ ичюн мен шимди еткизиджилерден партия-махсус тест рапортларыны талап этем. Умумий характеристикалар къабул этильмей.
Алчакъ араретлерде чешит химия мадделери насыл чалышалар .
| Химия | 0 дередже Сыгъымлыкъ . | -10 градус Сыгъымлыкъ . | -20 градус Сыгъымлыкъ . | Мин заряд температурасы | Девирнинъ омюри . | Бир кВт-саатнынъ фияты . |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ЛФП | 82-88% | 65-75% | 48-61% | 0 градус къатты сынъыр | 2,500-4,000 | $55-80 |
| НМК 811 ола. | 88-92% | 78-85% | 70-78% | -10 градускъа тюшюрильди | 1,200-2,000 | $85-120 |
| ЛТО | 95-98% | 92-95% | 88-92% | -30 градус . | 15,000+ | $180-250 |
| Къуршун-экшилиги | 65-75% | 45-55% | 8-20% | N/A | 800-1,200 | $120-180 |
О 8-20% къуршун-экшилиги ичюн опечатка дегиль. Battle Born тенъештирюв сынавларыны кечирди ве къуршун-экшилик батареяларыны бузлавдан ашагъыда эсас оларакъ файдасыз деп тапты. Бу, къуршун-экшиликли юк ташыйыджыларыны къуллангъан аньаневий сувукъ сакълав махсулатларына махсус батареялар къыздырув одалары керек олгъаныны анълата, оларны тек ишлетмек ичюн йылына 1000-2000 фунт стерлинг керек ола.
ЛТО айрыджа къайд этмеге ляйыкътыр. О, ЛФП-ден учь кере зияде тура, амма экстремаль сувукъ муитлерде мен бутюнлей ишангъан екяне химиядыр. Биз Нунавутта -40 градус температурада чалышкъан магъаз муштериси ичюн ЛТО пакетлерини ерлештирдик . Учь йыл ичинде, къуветлернинъ деградациясы 3%-тен эксик. Муштери масрафлар себебинден ЛТО-ны деерлик ред этти. Шимди олар бизим энъ садыкъ текрарлангъан муштерилеримиздир.
Имкянларны сечип алув меселеси акъкъында кимсе лаф этмей .
Бу муреккеплеше.
280 Ач я да 314 Ач призматика киби буюк къуветли батареяларнынъ бир кВт-саатына даа эксик фияты бар. Лякин оларнынъ юзю-ве-колем нисбети даа кичиктир. Эки нетидже: сыджакъны яхшы тутмакъ, амма сувукъ дымланувдан яваш къызмакъ.
Биз айны истисалджыдан 100 Ач ве 280 Ач батареяларны сынадыкъ. -15 градустан заряд араретине къадар къыздырмакъ ичюн 100 Ач батарея ичюн 14 дакъкъа, 280 Ач батарея ичюн исе 23 дакъкъа керек олды. дакъкъагъа якъын фаркъ.
Планлы сменалы ишлер ичюн бу 10 дакъкъаны эвельден къыздырувнен идаре этмек мумкюн. Къыздырыджыны 30 дакъкъа эрте чалыштырынъыз. Амма -авале логистика я да низамсыз диспетчерлик киби талап боюнджа къулланмалар ичюн бу фаркъ тенкъидий ола.
Саде къарар чыкъарув черчивеси:
Буюк къуветни (200Ач+) бойле вакъытта сечип алынъыз:
Сменаларнынъ тайинленген джедвеллери, етерли эвельден къыздырув вакъты, бирлемнинъ фиятыны энъ эксик дереджеге еткизмек биринджи невбеттедир
Даа кичик къуветни бойле вакъытта сечип алынъыз:
Тасадифий ёллав, тез джевап керек, юксек араретнинъ денъишюв муити
Даа бир шейни адамларнынъ чокъусы сагъыналар: пакеттеки кичик улькелер ульке-ден-улькеге яхшы уйгъунлыкъ ве БМС баланслаштырув юкюнинъ эксиклигини анълата. Бир муштери параны джоймакъ ичюн 320Ач батареяларгъа исрар этти. Алты айдан сонъ пакет ичиндеки кергинлик фаркъы 50 мВ-дан зияде олды ве БМС токътамайып хавфлы олды. 100Ач батареяларгъа кечирильди, проблема гъайып олды.
ТКО талили: литий керчектен де не вакъыт озь файдасыны къайтара?
2024 сенеси лейхадан акъикъий сайылар. Миннесота 3PL муштериси, 32 погрузчик, къарышыкъ амбиент ве совутыджы анбар. Биринджи йылнынъ керчек эксплуатацион масрафлары:
Йыллыкъ эксплуатацион масрафларны тенъештирюв (бир бирликке АКъШ доллары)
| Мааш маддеси | Къуршун-Экшилик | Литий | Экспарт |
|---|---|---|---|
| Электрик кучю | 1,240 | 980 | 260 |
| Теминат эмеги . | 380 | 45 | 335 |
| Аккумуляторнынъ амортизация запасы . | 890 | 285 | 605 |
| Зарядка инфраструктурасы . | 120 | 85 | 35 |
| Къыздырув оданынъ чалышмасы . | 310 | 0 | 310 |
| Токътамакъ вакъытында джоюмлар . | 420 | 95 | 325 |
| Топлам оларакъ | 3,360 | 1,490 | 1,870 |
Литий алмакъ ичюн премия: бирлик ичюн тахминен 14 200 доллар. 1870 доллар йыллыкъ джыйма олгъанда, статик къайтарым деври 7,6 йылны тешкиль эте.
Лякин бу эсапнынъ бир эксиклиги бар.
Сувукъ сакълав муитлериндеки къуршун-экшилик батареялары, адет узьре, истисалджылар идда эттиги киби 5 йыл дегиль де, 3 — 4 йыл чалышалар. Бизим учь сувукъ сакълав муштерилеринден алынгъан малюматларымыз орта эсапнен 3,8 йыллыкъ керчек омюрни косьтере. Тюзетильген эсаплав: 1. .
йыллыкъ ТКО тенъештирюв
| Сценарий | Къуршун-Экшилик 10Й ТСО | Литий 10Й ТСО . | Экспарт |
|---|---|---|---|
| Оптимист (5 йыллыкъ Л.А. омюри) | $38,600 | $29,100 | 25% |
| Реалистик (3,8 йыллыкъ Л.А. омюри) | $44,200 | $29,100 | 34% |
| Сувукъ сакълав (2,5 йыллыкъ Л.А. омюри) | $56,800 | $29,100 | 49% |
Сувукъ сакълав литий ичюн энъ кучьлю алны косьтере, чюнки къуршун-экшилиги алчакъ араретлерде ойле тез парчалана. Мен корьген энъ ярамай вакъиа: -18 градуслы бузлаткъычтаки муштерининъ къуршун-экшиликли погрузчик батареясы 18 ай чалышты, сонъра къувети 40%-ке тюшти.
БМС сечими: энъ чокъ козьден кечирильген къарар
О Миннесота лейхасы БМС себебинден гъайып олды.
Биз тек эки арарет датчиги олгъан, пакетнинъ къаршы-къаршыгъа уджларында ерлештирильген, алчакъ-фиятлы къытай БМС-ини къулландыкъ. Орта одачыкълар уджларындан 7-8 градус сувукъча чаптылар. БМС 5 градус окъуды ве зарядка япмагъа рухсет этти. Акъикъий орта улькенинъ арарети -3 градус эди . Бундан бир къач ай кечкен сонъ, орта улькелернинъ кучю сонъки улькелерге коре 15% эксик олды.
Меним шимдики БМС талапларым:
Сыджакълыкъ датчиклери .: Бир модульде энъ аздан 4 НТК датчиги, чешит ерлешювлерде даркъалгъан. Тек эки-учь датчик? Къабул этильмез.
Алчакъ-араретли зарядны къорчалав: ЛФП 0 дереджеде къатты локауткъа малик олмакъ керек, ич бир тюрлю четке чекильмек имкяны олмамакъ керек. Базы учуз БМС конструкцияларында операторнынъ дёгмелери бар. Ишлеп чыкъарув басымы алтында олгъан операторлар о дёгмени басаджакълар. Гарантиялы.
Зарядны тюшюрмек эгриси .: 0 дереджеден 10 дереджегедже токнынъ прогрессив азайлувы . Мен 5 градуста 0,2С ашагъы ве 2 градуста 0,1С ашагъы заряд токуны талап этем .
КАН автобус диагностикасы .: В2В къулланмалары ичюн ульке-севиесиндеки кергинлик ве арарет малюматларына иришмек мумкюн олмакъ керек. Бу имкян олмаса, меселелерни диагностика этмек тахминге чевириле.
Мен бу конкрет суаллерни чокъ еткизиджилерге бердим. Учьте бирден аз адам ачыкъ джевап бере биле. Джевап бере бильмегенлерге меним ишим тиймей.
Тарла чалышув малюматлары .
Эки йылдан зияде биз излеген учь лейха:
А лейхасы: Миннеаполиснинъ совутыджы анбары (-5 градустан -25 градускъадже ) .
24 ПТК къыздырувлы ЛФП пакетлери, 2022 сенеси ерлештирильди.Эки йылдан сонъ къуветни сакълап къалув: 94,8%. Эки сувукъ-ава вакъиасы олып кечти, оларнынъ экиси де операторларнынъ эвельден къыздырув процедураларыны атлап кечкенлеринден изленди. Донатмаларнынъ бозулув дереджеси къуршун-экшилигинен 4,1%-тен 0,3%-ке тюшти.
В лейхасы: Эдмонтон ачыкъ логистика азбары (+25 градустан -35 градускъадже )
8 НМК пакетлери иссилик насосы иле иссилик идаресинен, 2023 сенеси ерлештирильди.Къышта къулланмакъ мумкюн олгъан къувет: язда башлангъыч линиянынъ 78%. Сувукъ-стартнынъ авалелери: сыфыр. Къыздырув энергиясынынъ сарфы: умумий чыкъарувнынъ 4,2%. Бу лейха меним гъает сувукъта иссилик насосынынъ къыймети акъкъында фикримни денъиштирди.
С лейхасы: Нунавут магъаз ишлери (-10 градустан -45 градускъадже )
6 ЛТО пакетлери, 2021 сенеси ерлештирильди.Учь йылдан сонъ къуветни сакълап къалув: 97,1%. Сыджакълыкъ-нен багълы вакъиалар: сыфыр. Ятырымлар 28 ай ичинде тикленди, тахмин этильген 36 айгъа нисбетен. Муштерининъ сёзлери: «Эгер мен бу къадар яхшы чалышкъаныны бильсем, эр шейни биринджи курскъа чевирир эдим».
Саа форумларындан бильмеге ляйыкъ олгъан меселелер
Мен даима Forkliftaction форумларыны ве Redditнинъ r/electricvehicles махсулатларыны бакъып чыкъайым, къулланыджылар керчектен ненен расткелишкенлерини корем. Бир къач мевзу текрар-текрар пейда ола:
- СОК къыймет кесюв ишанчсыз ола.ЛФП разряд эгрилери тегиздир, шунынъ ичюн -заряднынъ -алыны нормаль шараитлерде биле къыймет кесмек къыйын ола. Алчакъ араретлерде къыймет кесюв янълышлыгъы 20%-тен зияде ола биле. Бизде муштерилер 25% акъча иле апансыздан токътавлар акъкъында хабер эттилер. Чезим: операторларны алчакъ-араретли СОК косьтергичлери тек тахминлер олгъаныны анъламагъа огретмек. Буюк четлерни къалдырынъыз.
- Зарядка вакъты эки я да учь кере арта.2024 сенеси январь айында Чикагодаки къутуплы бурчакъ вакътында ЭВ саиплери зарядка станцияларында саатлернен бекледилер. Меселе зарядкаларда дегиль эди. Аккумуляторлар пек сувукъ эдилер, зарядны къабул этмей эдилер. Алдындан къыздырмакъ къабилиети пек муимдир, операторлар исе эвельден къыздырмакъны эрте башламакъ алышкъанлыгъыны инкишаф этмелилер.
- БМС мантыгъы брендлер арасында пек денъише.Тесланынъ эвельден къыздырылмасы тахминен 15 дакъкъа вакъыт ала. Базы маркалар 40 дакъкъадан зияде вакъыт талап этелер. Сатып алув вакътында эр вакъыт махсулат еткизиджилерден сувукъ-батырмакъ-дан-азырлыкъ вакъытыны сора.
2025 сенеси технологияларнынъ ёнелишлерини сейир этмеге ляйыкъ
Къатты-батареялар алчакъ араретлерде сувлу электролит системаларына коре чокъ яхшы чалышалар, чюнки къатты электролитлер сувукъ шараитлерде къоюлашмайлар ве бузламайлар. QuantumScape -30 градуслы тест малюматларыны дердж этти, олар перспективли корюнелер, амма колемли махсулат чыкъарувгъа йыллар къалды.
Даа деръал актуаль: алчакъ-араретли электролитлернинъ инкишафы. Асахи Касей бу сене атсетонитрил-эсасында электролитни тиджаретке чыкъара ве -40 градус юксек къувет чыкъарувыны идда эте. Эгер о, истисал ольчюсинде махсулат берсе, сувукъ регионлардаки къулланмалар буюк файда кетире.
Озь-озюни-къыздыргъан батареялар шимди 1,2 миллиард доллардан зияде базарны тешкиль этелер. Бу батареялар къыздырув элементлерини догърудан-догъру ульке къурулышына къошалар ве тышкъы ПТК системаларына коре къыздырувнынъ чокъ юксек эффективлигине иришелер.
Къапатув фикирлери .
Литий батареялары сувукъ муитте мутлакъа чалышмакъ мумкюн. Лякин мувафакъиетли ерлештирюв ичюн орта-иглим къулланмаларындан зияде мукъайтлыкънен сечип алмакъ ве интизамлы ишлев процедуралары керек.
Меним тевсиелерим:
-10 градускъа ара-сыра еткен муитлер : ПТК къыздырувлы стандарт ЛФП яхшы чалышмакъта. БМС кейфиетине дикъкъат айырынъыз.
-10 градустан ашагъы олгъан муитлер : НМК-ны джиддий бакъынъыз я да иссилик насосынынъ иссилик идаресине ятырым япынъыз.
-25 градустан ашагъы мунтазам муитлер : ЛТО эвельден зияде пара тёлей, амма сувукъ-ава баш агърыларыны ёкъ эте. Узакъ муддетли икътисадият чокъ вакъыт онъа ярдым эте.
Эр анги сувукъ-иклим ерлештирюв: талап партиясы-махсус тест малюматлары. Умумий спецификацияларгъа ишанма.
Биз буны «Полиновель»де он йылгъа якъын япып келемиз. Эгер сизде музакере этмек ичюн конкрет бир ариза олса, бизим муэндислер группамызнен багъланынъыз. Биз сизинъ керчек иш шараитлеринъизге эсасланып, тевсиелер бере билемиз.
Истеъмал этильген эдебият:
- Чжан, С. ве дигерлери. Литий демир фосфат батареяларынынъ алчакъ-араретли чалышувы: Механизмлери ве енгиллештирюв стратегиялары.Кучь менбалары дергиси ., 2022, 521, 230892. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2022.230892
- Вальдман, Т. ве дигерлери. Литий-ион батареяларында араретке багълы къартайув механизмлери.Кучь менбалары дергиси ., 2018, 384, 107-124.
- «Асахи Касей» корпорациясы. Алчакъ-араретли литий-ион батареялары ичюн юксек-кечириджиликли электролитни ишлеп чыкъув. Матбуат-релиз, 2024 сенеси июнь айында.
- МДПИ Энергиялар акъкъында. Ачыкъ магъазлар ичюн электрик буюк юк машиналарынынъ драйв-Аккумуляторларнынъ девир импульслери-. 2022, 15(13), 4871.
