תאי סוללת פוספט ליתיום ברזל, עם היציבות המבנית הטבעית שלהם, הפכו לבחירה המועדפת על תרחישים עם דרישות תוחלת חיים קפדניות כמו אחסון אנרגיה ורכבים מסחריים. הטכנולוגיה הגלובלית מרעננת ברציפות את מגבלת חיי המחזור שלה באמצעות שינוי חומרים, אופטימיזציה של תהליכים והתאמת אסטרטגיית שימוש, ומגדילה אותם ממחזורי 5000 המסורתיים (80% DoD) ליותר מ 15000 מחזורים, ואף השגת "20 {} 5}} החלפת שנה חינם" בתרחישים מסוימים, פתרון לחלוטין את נקודת הכאב המבצעית של "החלפת גרעינים תכופה".
1 שינוי חומרי: ההיגיון הבסיסי להרחבת תוחלת החיים
טכנולוגיית "סמים וציפוי חיובי של סין" של סין. אלמנט מגנזיום מסומם של 2% מגנזיום לחומר קתודה ליתיום ברזל פוספט, אשר שיפר את יציבות מבנה הקתודה ב- 40% על ידי הפחתת פרמטרי הסריג ודיכוי צמיחת הגבישים; במקביל, שכבת ציפוי LIPO4 בעובי 5 ננומטר משמשת לבידוד התגובה הישירה בין האלקטרוליט לאלקטרודה החיובית, ולהפחתת אובדן החומרים הפעילים. לאחר שינוי אורך החיים של תא הסוללה חרג מ 12000 מחזורים ב- 80% DOD, ושיעור שמירת הקיבולת עדיין הגיע ל 80%, שהוא כפול מתא הסוללה ללא שינוי. טכנולוגיה זו מיושמת על פרויקטים לאחסון אנרגיה בצד הרשת. מחושב על סמך מחזור אחד ביום, הוא יכול לפעול ביציבות במשך 33 שנים, ולחרג בהרבה מתוחלת החיים העיצובית של הפרויקט של 20 שנה.
אופטימיזציה של יציבות האלקטרוליטים באירופה. "האלקטרוליט המורכב פוספט קרבונט" שפותח על ידי יצרן גרמני מוסיף 10% ויניל קרבונט פלואוריט (FEC) כסרט - יוצר סוכן ליצירת סרט SEI צפוף ויציב על פני האלקטרודה השלילית (עכבה מופחתת על ידי 30%), הימנעות מתצורת ליתיום דנדריט נגרם על ידי רעיית סרטים. בשילוב עם מלח ליתיום של LIFSI (ריכוז 1.2 mol/l), יכולת הנוגד החמצון של האלקטרוליט מוגברת ב- 50%. תחת רכיבה על אופניים בטמפרטורה גבוהה תוך 60 מעלות, עדיין ניתן לשמור על חיי הסוללה 8000 פעמים, שהם 50% יותר מאשר אלקטרוליטים מסורתיים. פיתרון זה מתאים לתרחישים לאחסון אנרגיה באזורים טרופיים. בפרויקט פוטו -וולטאי ברשת מחוץ להודו, יכולת תאי הסוללה ירדה ב -10% בלבד לאחר 5 שנות פעילות.
2 שדרוג תהליכים: הבטחת אורך החיים של סוף הייצור
"השליטה המדויקת של יפן בצפיפות דחיסת קוטב '. תא סוללת פוספט ברזל מרובע מסוים מאמצת את תהליך "שלב - על ידי - מתגלגל צעד": ראשית, הוא נדחס בתחילה בלחץ נמוך של 0.5MPA, ואז צפיפות האלקטרודה נשלטת על ידי חומר/גמ"ש של ג '. לחץ גבוה יחיד. בשילוב עם טכנולוגיית "קצה קצה של הקוטב" (דיוק ± 0.1 מ"מ), מבטל הסיכון למעגלים קצרים מיקרו הנגרמים כתוצאה מקליטים במקטב, ומפחית את קצב הפגמים של תאי הסוללה מ- 100ppm ל- 10ppm. בדיקות הראו כי תאי הסוללה המיוצרים על ידי תהליך זה הם בעלי עלייה של 25% בחיי המחזור בהשוואה לתהליכים מסורתיים, ויכולים לפעול ביציבות במשך 10 שנים בתרחישים של רכב מסחרי (2 מחזורים ביום).
אופטימיזציה של נפח הזרקה וטכנולוגיית איטום בסין. עבור סוללות פוספט ליתיום ליתיום ברזל גלילית, מאומץ תהליך "שקילת ואקום והזרקת נוזל" (דיוק ± 0.1 מג) כדי להבטיח כי סטיית כמות הזרקת הנוזל עבור כל תא סוללה היא פחות מ- 0.5%, תוך הימנעות מהזדקנות קיבולת מוקדמת הנגרמת כתוצאה מאלקטרוליט חסר מספיק; תהליך האיטום מאמץ הגנה כפולה של "ריתוך לייזר+איטום שרף אפוקסי", עם הידוק אוויר של 1 × 10 ⁻⁸ pa · m ³/s, כדי למנוע דליפות אלקטרוליט וחדירת לחות. לאחר יישום תהליך זה במפעל תאי סוללות לאחסון אנרגיה מסוים, תאי הסוללה אוחסנו בסביבה של 85 מעלות ולחות של 85%למשך 1000 שעות, עם דעיכת קיבולת של 5%בלבד, הרבה מתחת לממוצע בתעשייה של 15%.
3 אסטרטגיית שימוש מבוסס תרחיש: מודיעין יישומים להרחבת תוחלת החיים
אסטרטגיית הטעינה והפרקה הרדודה לאחסון אנרגיה ברשת בארצות הברית. תחנת חשמל לאחסון אנרגיה של ליתיום ברזל 2GWH בקליפורניה בקליפורניה מאמצת את אסטרטגיית "20% -80% פעולת מרווח SOC" כדי למנוע נזק למבנה הגביש של תאי הסוללה הנגרמת כתוצאה מפריקה מלאה. בשילוב עם "טעינה לדופק" (דופק 1C עם מחזור חובה של 10%) כדי להפחית את השפעות הקיטוב, חיי מחזור תאי הסוללה עולים על 15000 פעמים. מחושב על סמך מחזור אחד ביום, החיים יכולים להגיע ל 41 שנים. על ידי התאמה דינאמית של עומק הטעינה והפרקה באמצעות אלגוריתמים של AI (מתרחב ל 15% -85% כאשר עומס רשת החשמל נמוך ויורד ל 25% -75% כאשר העומס גבוה), תוך הבטחת הביקוש של רשת הכוח, חיי השירות מורחבים עוד יותר, ועלות התפעול השנתית מופחתת ב- 40%.
"ניצול מפלס וחיבור של תאי סוללות רכב מסחריים" של סין. עבור תאי סוללה ליתיום ברזל פוספט בדימוס (עם קיבולת שנותרו של 70%) לרכבים מסחריים אנרגטיים חדשים, לאחר "מיון קיבולת+תיקון מאוזן", הם משמשים באופן היררכי לאחסון אנרגיה ביתית (עם חיי מחזור של 5000 פעמים), ואז מפורקים וממוחזרים פרישה (עם פרישה ליתיום ומעורר התאוששות ברזל). התרגול של מיזם לוגיסטי מסוים מראה כי מודל מחזור החיים המלא הזה של "רכב מסחרי" מחזור לאחסון אנרגיה ביתית "מחזור" מגדיל את הערך הכולל של תאי הסוללה בשלוש פעמים, תוך הפחתת עלות השימוש היחיד. עלות תאי הסוללה לאחסון אנרגיה ביתית הופחתה מ- 1 Yuan/WH ל- 0.5 Yuan/WH.
אופטימיזציה של חיי המחזור הארוך של תאי סוללת ליתיום ברזל פוספט עוברת מ"פריצות דרך טכנולוגיות "ל"ניהול שרשרת מלאה". בעתיד, עם יישום של תאומים דיגיטליים (סימולציה וירטואלית לחיזוי תוחלת חיים) ועקיבות בלוקצ'יין (מעקב אחר סטטוס שימוש), ניהול לולאה סגור- של "תחזית מדויקת, יושג על - תחזוקה של אמיצים, 3}. בר קיימא "מוביל אנרגיה, תומך בשטח ארוך- פיתוח יציב של אחסון אנרגיה, כלי רכב מסחריים ושדות אחרים.