LTO در مقابل LFP برای ذخیره سازی انرژی با چرخه بالا | Misen

LTO در مقابل LFP برای ذخیره سازی انرژی با چرخه بالا: چه زمانی LTO منطقی است؟

برای اکثر پروژه های ذخیره انرژی ثابت، LFP نقطه شروع عملی است. این تعادل مفیدی از هزینه، چگالی انرژی، عمر چرخه و در دسترس بودن عرضه را ارائه می دهد.

LTO زمانی جالب می شود که انتظار می رود باتری به طور غیرعادی سخت کار کند.

سیستمی که یک بار از انرژی خورشیدی شارژ می شود و یک بار در شب تخلیه می شود، نیازهای متفاوتی نسبت به ناوگان AGV دارد که در هر شیفت کاری شارژ می شود. یک باتری پشتیبانی از فرکانس شبکه ممکن است صدها رویداد شارژ و دشارژ کم عمق را انجام دهد، در حالی که یک باتری پشتیبان ممکن است ماه ها در حالت آماده به کار بماند.

این سیستم ها نباید از همان منطق انتخاب باتری استفاده کنند.

باتری های لیتیوم تیتانات می توانند پذیرش شارژ قوی، پتانسیل چرخه طولانی مدت و عملکرد مفید در دمای پایین را ارائه دهند. معایب آنها به همان اندازه مهم است: چگالی انرژی کمتر، ولتاژ سلولی کمتر و هزینه اولیه بالاتر نسبت به سیستم های اصلی LFP.

بنابراین سوال واقعی این نیست که آیا LTO یک 'حلقه گمشده' در ذخیره سازی انرژی پایدار است یا خیر. این است که آیا مشخصات عملیاتی پروژه می تواند از آنچه LTO به خوبی انجام می دهد استفاده عملی کند یا خیر.

پاسخ سریع: آیا LTO برای ذخیره انرژی بهتر از LFP است؟

LTO به طور جهانی بهتر از LFP نیست.

LTO ارزش ارزیابی زمانی را دارد که یک باتری باید این کار را انجام دهد:

• رویدادهای شارژ و تخلیه مکرر

• پنجره های کوتاه فرصت شارژ

• جریان شارژ احیا کننده بالا

• توان بالا نسبت به انرژی ذخیره شده

• عملکرد در محیط های انتخاب شده با دمای پایین

• خرابی یا تعویض باتری گران قیمت

• عمر پروژه طولانی با استفاده فشرده روزانه

LFP معمولاً در مواقعی که یک پروژه به موارد زیر نیاز دارد، انتخاب اقتصادی تر است:

• یک یا دو سیکل در روز

• چند ساعت ذخیره انرژی

• هزینه اولیه کمتر به ازای هر کیلووات ساعت

• چگالی انرژی بالاتر از LTO

• در دسترس بودن سلول گسترده

• تغییر انرژی مسکونی، تجاری یا خورشیدی

• یک زنجیره تامین باتری بالغ و آشنا

تصمیم باید بر اساس چرخه وظیفه باشد، نه بر اساس بزرگترین تعداد چرخه عمر یا نرخ شارژ نشان داده شده در تبلیغات محصول.

LTO و LFP نوع توصیف باتری یکسان نیستند

LTO و LFP معمولاً به عنوان مواد شیمیایی رقیب باتری مورد بحث قرار می گیرند، اما نام ها از نظر فنی بخش های مختلف یک سلول لیتیوم یونی را توصیف می کنند.

LTO یا اکسید لیتیوم تیتانات معمولاً به عنوان ماده آند به جای گرافیت استفاده می شود. LFP یا فسفات آهن لیتیوم یک ماده کاتدی است.

یک سلول تجاری LTO هنوز یک کاتد، الکترولیت، جداکننده، کلکتورهای جریان و محفظه دارد. شیمی کاتد می تواند بر ولتاژ، چگالی انرژی، رفتار ایمنی، هزینه و مسیر بازیافت سلول نهایی تأثیر بگذارد.

به همین دلیل، باید از ادعاهایی مانند 'همه باتری‌های LTO بدون کبالت هستند' یا 'همه باتری‌های LTO دارای چگالی انرژی یکسانی هستند' اجتناب شود. عملکرد باید در سطح سلول کامل ارزیابی شود.

در بحث‌های تجاری باتری، 'LTO battery' و 'LFP battery' به صورت خلاصه مفید باقی می‌مانند، اما تصمیم‌گیری‌های خرید همیشه باید به مدل سلولی و برگه داده واقعی مرتبط باشند.

مقایسه باتری LTO در مقابل LFP

جدول زیر گرایش های رایج را شرح می دهد. نباید جایگزین مشخصات یک سلول انتخاب شده شود.

انتخاب ضریب	باتری LTO باتری	LFP
ولتاژ اسمی سلول معمولی	تقریباً 2.3-2.4 ولت	تقریبا 3.2 ولت
چگالی انرژی	به طور کلی پایین تر	به طور کلی بالاتر از LTO
پذیرش شارژ	قوی در سلول های انتخاب شده از نوع قدرت	مناسب برای بسیاری از برنامه های ذخیره سازی استاندارد
پتانسیل چرخه عمر	در شرایط عملیاتی مناسب بسیار قوی است	قوی برای ذخیره سازی عمومی و دوچرخه سواری روزانه
شارژ با دمای پایین	قوی برای مدل های LTO انتخاب شده	معمولاً به کاهش جریان یا گرمایش نیاز دارد
هزینه اولیه به ازای هر کیلووات ساعت	معمولا بالاتر	معمولا پایین تر
تعداد سلول های مورد نیاز	ممکن است سلول های بیشتری برای همان ولتاژ پک مورد نیاز باشد	سلول های کمتر برای ولتاژ پک یکسان
الزامات BMS	ولتاژ LTO و پیکربندی SOC	راه حل های بالغ و در دسترس LFP
اولویت معمولی	قدرت بالا، دوچرخه سواری مکرر و پنجره های شارژ کوتاه	ذخیره سازی انرژی مقرون به صرفه و جابجایی انرژی روزانه
محدودیت اصلی	چگالی انرژی کم و هزینه اولیه بالاتر	پتانسیل شارژ سریع و بازده چرخه بسیار پایین تر از سلول های LTO انتخاب شده

همچنین تنوع قابل توجهی در هر شیمی وجود دارد. یک سلول کیسه ای LTO نوع قدرت و یک سلول LTO نوع انرژی ممکن است نرخ شارژ بسیار متفاوتی داشته باشند. همین امر در مورد محصولات با انرژی استاندارد و پرقدرت LFP صادق است.

با چرخه وظیفه ذخیره سازی شروع کنید

ظرفیت به تنهایی باتری صحیح را تعیین نمی کند.

دو پروژه ممکن است هر دو به 100 کیلووات ساعت نیاز داشته باشند، اما نیازهای سلولی آنها می تواند کاملاً متفاوت باشد.

یک سیستم ذخیره سازی خورشیدی ممکن است یک چرخه عمیق را در روز کامل کند. یک سیستم بافر توان صنعتی ممکن است صدها چرخه جزئی را در همان دوره کامل کند. اولین مورد عمدتاً کاربرد انرژی است. دومی عمدتاً یک برنامه کاربردی توان و چرخه بهره برداری است.

قبل از مقایسه LTO و LFP، تعریف کنید:

• انرژی قابل استفاده مورد نیاز

• توان شارژ و دشارژ مداوم

• اوج جریان و مدت زمان

• تعداد چرخه ها یا دوره های جزئی در روز

• متوسط ​​عمق تخلیه

• زمان شارژ در دسترس

• جریان شارژ احیا کننده

• محدوده دمای عملیاتی

• عمر مورد انتظار پروژه

• هزینه خرابی تجهیزات

• ابعاد باتری موجود

• حداکثر وزن باتری

• شرایط سرمایش و گرمایش

• پروتکل ارتباطی مورد نیاز

تعداد چرخه ها نیز باید به دقت تفسیر شود. یک چرخه کامل 100٪ عمق تخلیه معادل یک اصلاح کوتاه 5٪ SOC نیست که برای تنظیم فرکانس استفاده می شود. داده‌های چرخه عمر تنها زمانی معنادار است که شرایط آزمایش مشخص باشد.

جایی که LTO می تواند یک مزیت واقعی ارائه دهد

شارژ و تخلیه با فرکانس بالا

زمانی که باتری به طور مکرر در طول روز انرژی را جذب و آزاد می کند، LTO یک کاندیدای قوی است.

این ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• پشتیبانی از فرکانس شبکه

• هموارسازی برق تجدیدپذیر

• بافر برق صنعتی

• سیستم های ترمز احیا کننده

• جرثقیل و تجهیزات بالابر

• تجهیزات لجستیک خودکار

• تجهیزات تست با بارهای پالس مکرر

در این کاربردها، باتری ممکن است مقدار زیادی انرژی را در طول عمر خود پردازش کند، حتی اگر ظرفیت اسمی آن نسبتاً کم باشد.

یک باتری با توان بالا باید بیشتر از قیمت خرید در هر کیلووات ساعت ارزیابی شود. مقاومت داخلی، افزایش دما، پذیرش شارژ و تخریب تحت پروفایل بار واقعی ممکن است تأثیر بیشتری بر هزینه عملیاتی داشته باشد.

شارژ فرصت

AGV ها، AMR ها و ربات های صنعتی اغلب در فواصل کوتاه مدت شارژ می شوند تا اینکه چندین ساعت به شارژر متصل بمانند.

این مدل عملیاتی می‌تواند ظرفیت باتری مورد نیاز هر خودرو را کاهش دهد، اما فشار بیشتری بر سلول، شارژر، کانکتور و طراحی حرارتی وارد می‌کند.

یک سیستم LTO ممکن است ارزش هزینه اولیه اضافی را داشته باشد زمانی که شارژ سریع فرصت به اپراتور اجازه می دهد:

• وسایل نقلیه را برای مدت طولانی تری در خدمت نگه دارید

• اندازه باتری آنبرد را کاهش دهید

• از نگهداری چندین باتری جایگزین خودداری کنید

• تعویض دستی باتری را کاهش دهید

• با وسایل نقلیه کمتر کار کنید

• جذب انرژی احیا کننده در حین کار

مزیت استفاده از تجهیزات است، نه صرفاً از شارژ سریع باتری.

جریان احیا کننده بالا

برخی از تجهیزات انرژی قابل توجهی را در هنگام ترمزگیری، کاهش یا کاهش سرعت به باتری باز می گرداند.

سلول انتخاب شده باید این جریان را در دما و وضعیت شارژ واقعی بپذیرد. باتری ای که در هنگام تخلیه عملکرد خوبی دارد ممکن است همچنان در طول بازسازی به حد مجاز جریان شارژ یا ولتاژ خود برسد.

سلول های LTO منتخب در این سیستم ها به دلیل قابلیت ورودی-توان قوی آنها مفید هستند. با این حال، جریان احیا کننده مجاز برای مدل خاص باقی می ماند. BMS، شارژر، کنترل کننده موتور و سلول باید با هم ارزیابی شوند.

برنامه های منتخب محیط سرد

برخی از سلول‌های LTO می‌توانند در دمایی که سلول‌های آند گرافیتی به کاهش قابل توجه جریان یا گرمایش خارجی نیاز دارند، شارژ را بپذیرند.

این می تواند برای:

• لجستیک انبار سرد

• تجهیزات نظارت بر فضای باز

• سیستم های ریلی و حمل و نقل

• تاسیسات کوهستانی و ارتفاعی

• تجهیزات صنعتی از راه دور

• خودروهایی که در آب و هوای سرد کار می کنند

قابلیت دمای پایین هنوز باید برای سلول دقیق تایید شود.

برگه داده ممکن است مشخص کند که یک سلول می تواند در دمای -30 درجه سانتیگراد کار کند، اما این بدان معنا نیست که ظرفیت کامل دمای اتاق یا حداکثر جریان شارژ را در آن دما فراهم می کند. ماژول تمام شده باید تحت شرایط جریان واقعی، محفظه و حرارتی پروژه آزمایش شود.

وقتی LFP معمولاً انتخاب بهتری است

LTO نباید صرفاً مشخص شود زیرا ویژگی های فنی قابل توجهی را ارائه می دهد.

برای بسیاری از پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی، باتری به اندازه کافی چرخه نمی‌زند تا هزینه اولیه بالاتر را جبران کند.

تغییر انرژی خورشیدی

یک باتری خورشیدی معمولی در روز شارژ می شود و در عصر یا شب تخلیه می شود. این معمولاً تقریباً یک چرخه اصلی در روز تولید می کند.

LFP معمولاً مناسب تر است زیرا ارائه می دهد:

• هزینه اولیه کمتر به ازای هر کیلووات ساعت

• چگالی انرژی بالاتر از LTO

• در دسترس بودن گسترده سلول های با ظرفیت بالا

• سازگاری کامل BMS و اینورتر

• چرخه قوی برای جابجایی انرژی روزانه

یک باتری LTO ممکن است هنوز برای یک پروژه خورشیدی در نظر گرفته شود که در آب و هوای شدید کار می کند یا خدمات شبکه فرکانس بالا را انجام می دهد. برای جابجایی انرژی روزانه به شب، LFP معمولاً گزینه کاربردی تر است.

ذخیره سازی طولانی مدت

هنگامی که یک پروژه به چند ساعت تخلیه نیاز دارد، چگالی انرژی و هزینه هر کیلووات ساعت قابل استفاده اهمیت فزاینده ای پیدا می کند.

از آنجایی که LTO دارای ولتاژ سلولی کمتر و به طور کلی چگالی انرژی کمتری است، نصب LTO ممکن است به موارد زیر نیاز داشته باشد:

• سلول های بیشتر

• فضای قفسه بیشتر

• اتصالات الکتریکی بیشتر

• یک محوطه بزرگتر

• سرمایه گذاری اولیه باتری بالاتر

اگر سیستم در معرض دوچرخه سواری مکرر یا قدرت شارژ بالا قرار نگیرد، این معایب ممکن است بر پتانسیل چرخه عمر LTO بیشتر باشد.

ذخیره سازی تجاری حساس به هزینه

پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی تجاری اغلب الزامات بازپرداخت سختی دارند.

LFP معمولاً زمانی که درآمد عمدتاً از موارد زیر حاصل می شود، پرونده مالی آسان تری ارائه می دهد:

• اوج اصلاح

• آربیتراژ برق-قیمت

• خود مصرفی خورشیدی

• قدرت پشتیبان

• عملکرد یک چرخه در روز

زمانی که تعویض باتری، توقف شارژ یا در دسترس بودن تجهیزات هزینه کسب و کار بالایی داشته باشد، LTO از نظر مالی مرتبط تر می شود.

جایی که NMC Pouch Cells جا می شود

NMC زمانی مهم باقی می ماند که چگالی انرژی، وزن و فضای موجود اولویت بیشتری نسبت به حداکثر توان چرخه داشته باشند.

نمونه های معمولی عبارتند از:

• موتور سیکلت های برقی

• وسایل نقلیه برقی

• پهپاد و پهپاد

• روبات های متحرک

• تجهیزات صنعتی قابل حمل

• ماژول های فشرده با انرژی بالا

برای یک سیستم ثابت با فضای کافی، LFP ممکن است تعادل هزینه بهتری را ارائه دهد. برای یک برنامه برق با چرخه سنگین، LTO ممکن است مشخصات عملیاتی بهتری را ارائه دهد. برای یک سیستم تلفن همراه که در آن هر کیلوگرم اهمیت دارد، یک سلول کیسه ای NMC ممکن است گزینه قوی تری باشد.

شیمی باتری باید از الزامات پروژه پیروی کند، نه برعکس.

سلول های کیسه ای LTO در ماژول های ذخیره انرژی

LTO در قالب های کیسه ای، منشوری و استوانه ای موجود است. هر فرمت الزامات مکانیکی و مونتاژ متفاوتی را ایجاد می کند.

یک سلول کیسه ای LTO به جای یک قوطی فلزی سفت و سخت از یک محفظه پلاستیکی آلومینیومی چند لایه استفاده می کند.

مزایای بالقوه عبارتند از:

• استفاده کارآمد از فضای نصب مستطیل شکل

• وزن محفظه غیر فعال کمتر

• سطح بزرگ برای خنک سازی تماسی

• سلول های کمتر برای ظرفیت های ماژول انتخاب شده

• طرح ماژول انعطاف پذیر

• نقاط جوش کوچک کمتری نسبت به طراحی استوانه ای با تعداد سلول بالا

ساختار کیسه نیز نیاز به یکپارچگی دقیق دارد.

پشتیبانی مکانیکی

ماژول باید از هر سلول به طور یکنواخت پشتیبانی کند در حالی که از ناحیه آب بندی و زبانه ها محافظت می کند.

حتی اگر آند LTO اغلب به عنوان یک ماده با کرنش کم توصیف می شود، یک سلول کیسه ای کامل همچنان می تواند تغییر ضخامت یا تولید گاز را به دلیل دما، پیری، شرایط ولتاژ، واکنش های الکترولیت و سایر اجزای سلول تجربه کند.

یک طراحی ماژول عملی ممکن است نیاز داشته باشد:

• فشرده سازی سلولی کنترل شده

• صفحات انتهایی عایق شده

• سطوح حمایتی صاف

• محافظت در برابر لبه های تیز

• فضایی برای تحمل تولید

• نصب مقاوم در برابر لرزش

• تسکین فشار زبانه

• جداسازی الکتریکی از محفظه

مقادیر فشرده سازی باید از طراحی سلول یا ماژول انتخاب شده باشد. یک مشخصات فشار نباید در مدل های مختلف سلول کیسه ای کپی شود.

طراحی زبانه و اتصال

جریان شارژ بالا باعث ایجاد تقاضای اضافی در زبانه های سلول، اتصالات، شینه ها و کانکتورها می شود.

طراح ماژول باید تأیید کند:

• مواد برگه مثبت و منفی

• ابعاد زبانه

• روش اتصال یا جوش

• مقاومت مشترک

• خم شدن زبانه مجاز

• چگالی جریان

• افزایش دما

• کاهش فشار مکانیکی

• فاصله از لبه آب بندی کیسه

اتصال ضعیف ممکن است گرمای موضعی ایجاد کند حتی زمانی که بدنه سلول در دمای معمولی خود باقی بماند.

تطبیق سلول

قوام سلول بر ظرفیت قابل استفاده، زمان تعادل، توزیع دما و عمر مفید تأثیر می گذارد.

بسته به پروژه، تطبیق سلول کیسه LTO ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• درجه بندی ظرفیت

• مقایسه ولتاژ مدار باز

• مقاومت داخلی AC

• مقاومت داخلی DC

• خود تخلیه یا غربالگری K-value

• بازرسی ضخامت

• بازرسی زبانه و آب بندی

• قابلیت ردیابی دسته ای

یک BMS نمی تواند به طور کامل گروهی از سلول ها را جبران کند.

BMS و الزامات شارژ

باتری های LTO و LFP نمی توانند از تنظیمات ولتاژ ثابت استفاده کنند.

یک سلول LTO معمولی ولتاژ اسمی کمتری نسبت به سلول LFP دارد. حداکثر ولتاژ شارژ و حد تخلیه توصیه شده نیز بر اساس مدل متفاوت است.

BMS باید برای موارد زیر پیکربندی شود:

• تعداد صحیح سلول های سری

• حفاظت از ولتاژ بیش از حد سلول

• حفاظت در برابر ولتاژ سلول

• جریان شارژ مداوم

• جریان تخلیه مداوم

• حداکثر جریان و مدت زمان مجاز

• تاخیر جریان اضافه

• حفاظت در برابر اتصال کوتاه

• استراتژی متعادل سازی

• محدودیت های دما

• دقت اندازه گیری ولتاژ

• تخمین SOC

• پروتکل های ارتباطی مورد نیاز

یک LFP BMS با پارامتر ثابت نباید به باتری LTO متصل شود.

سلول های LTO همچنین ممکن است یک منحنی ولتاژ کار نسبتاً مسطح داشته باشند. ولتاژ به تنهایی ممکن است اطلاعات SOC را به اندازه کافی دقیق ارائه نکند، به خصوص در یک سیستم صنعتی. ممکن است نیاز به شمارش کولن و مدل باتری بر اساس سلول واقعی باشد.

برای جزئیات بیشتر، نگاه کنید نحوه شارژ باتری LTO.

آیا LTO نیاز به مدیریت حرارتی را از بین می برد؟

هیچ شیمی باتری نیاز به ارزیابی حرارتی را برطرف نمی کند.

LTO به طور کلی دارای پایداری حرارتی قوی است، اما باتری کامل هنوز حاوی الکترولیت، جداکننده، کاتد، کلکتورهای جریان و اتصالات الکتریکی است.

گرما ممکن است توسط:

• مقاومت داخلی سلول

• جریان شارژ بالا

• زبانه ها و مفاصل

• باسبار

• اتصال دهنده ها

• کنتاکتورها

• اجزای BMS

• اینورتر و الکترونیک قدرت

• جریان هوا ناهموار در داخل محفظه

برخی از سیستم‌های LTO ممکن است به گرمایش یا سرمایش کمتری نسبت به باتری دیگر تحت مشخصات کاری مشابه نیاز داشته باشند. این نتیجه باید از آزمایش حرارتی حاصل شود، نه تنها از نام شیمی.

آزمایش نمونه اولیه باید نظارت داشته باشد:

• دمای سطح سلول

• دمای برگه

• دمای اتصال

• دمای محیط

• تفاوت دمای سلول به سلول

• دما در طول برق مداوم

• دما در زمان اوج شارژ و دشارژ

• دما در مرحله شارژ CV

سیستم حرارتی باید در بدترین شرایط عملیاتی واقع بینانه طراحی شود.

نحوه مقایسه هزینه مادام العمر

قیمت خرید در هر کیلووات ساعت مفید است، اما نتیجه اقتصادی کامل را توصیف نمی کند.

یک مقایسه بهتر در نظر می گیرد:

هزینه سیستم مادام العمر = هزینه اولیه باتری + هزینه یکپارچه سازی + تلفات انرژی + تعمیر و نگهداری + هزینه تعویض + هزینه خرابی - ارزش باقیمانده

برای مقایسه LTO در مقابل LFP، شامل موارد زیر است:

• هزینه سلول و ماژول اولیه

• هزینه BMS و شارژر

• الزامات PCS یا اینورتر

• تجهیزات گرمایشی و سرمایشی

• ردپای نصب

• تعداد جایگزین های مورد انتظار

• نیروی کار مورد نیاز برای جایگزینی

• از دست دادن تولید در زمان توقف

• کارایی رفت و برگشت

• پیری تقویم

• چرخه پیری

• پردازش پایان عمر

• شرایط گارانتی

• ظرفیت باقیمانده مورد انتظار

چرخه وظیفه متغیر کلیدی است.

اگر سیستم فقط چند بار در ماه چرخه شود، پتانسیل طولانی مدت چرخه LTO ممکن است سود مالی کمی داشته باشد. اگر باتری هر روز کاری بارها و بارها شارژ می‌کند، ممکن است زمان تعویض و خرابی بر محاسبه غالب باشد.

فرض نکنید که هر پروژه بیش از 15 یا 20 سال به طور خودکار بازده LTO بهتری را ایجاد می کند. نتیجه باید از روی مشخصات بار واقعی و هزینه های محلی محاسبه شود.

آیا LTO پایدارتر از LFP است؟

عمر باتری بیشتر می تواند فرکانس تعویض و تعداد سلول های مصرف شده در طول عمر پروژه را کاهش دهد. این می تواند عملکرد زیست محیطی را در برنامه های کاربردی با چرخه شدید بهبود بخشد.

با این حال، پایداری را نمی توان تنها از طریق چرخه زندگی تعیین کرد.

یک ارزیابی کامل باید در نظر گرفته شود:

• مواد کاتد و آند

• تولید انرژی

• بازده سلولی

• چگالی انرژی در سطح بسته

• کارایی سیستم

• انرژی گرمایش و سرمایش

• تعداد تعویض

• حمل و نقل

• مخلوط برق محلی

• در دسترس بودن بازیافت

• راندمان بازیابی مواد

• ظرفیت باقی مانده در دوران بازنشستگی

LTO به طور خودکار عاری از کبالت نیست زیرا LTO آند را به جای شیمی کامل سلول توصیف می کند. قابلیت بازیافت همچنین به کاتد، الکترولیت، ساخت بسته و فرآیند بازیافت موجود بستگی دارد.

نتیجه گیری مسئول این است که LTO ممکن است تأثیر چرخه عمر را در برنامه های کاربردی با توان بالا کاهش دهد، اما نتیجه باید توسط یک ارزیابی چرخه عمر پروژه خاص پشتیبانی شود.

سه مثال انتخاب عملی

مثال 1: ناوگان انبار AGV

وسایل نقلیه برای چندین شیفت کار می کنند و می توانند تنها برای چند دقیقه بین کارها شارژ شوند. تعویض باتری نیاز به توقف تجهیزات و نگهداری وسایل نقلیه اضافی دارد.

LTO باید ارزیابی شود زیرا شارژ فرصت، توان بالای چرخه روزانه و زمان به کارگیری تجهیزات دارای ارزش اقتصادی مستقیم هستند.

مثال 2: ذخیره سازی خورشیدی تجاری

این سیستم در طول روز از خورشیدی پشت بام شارژ می شود و در طول عصر تخلیه می شود. تقریباً یک چرخه اصلی را در روز تکمیل می‌کند و این پروژه یک هدف دقیق هزینه در هر کیلووات ساعت دارد.

LFP احتمالاً نقطه شروع بهتری است زیرا کاربرد انرژی ذخیره شده و هزینه اولیه را بیشتر از سرعت شارژ شدید ارزش می دهد.

مثال 3: تجهیزات صنعتی محیط سرد

باتری در زمستان در فضای باز کار می کند، جریان احیا کننده دریافت می کند و باید با دسترسی محدود به خدمات در دسترس باقی بماند.

سلول های LTO انتخابی ممکن است مزیتی را ارائه دهند، اما جریان دقیق دمای پایین، ظرفیت موجود، محفظه، نیاز گرمایشی و روش شارژ باید از طریق بررسی برگه داده و آزمایش نمونه تأیید شود.

چک لیست انتخاب ذخیره انرژی LTO

قبل از تعیین باتری LTO، تأیید کنید:

1. باتری در روز چند سیکل کامل و جزئی را تکمیل می کند؟

2. جریان شارژ مداوم و پیک چیست؟

3. هر پیک چقدر طول می کشد؟

4. آیا شارژ فرصت لازم است؟

5. انرژی قابل استفاده مورد نیاز چقدر است؟

6. زمان شارژ موجود چقدر است؟

7. حداقل و حداکثر دمای عملیاتی چقدر است؟

8. آیا شارژ زیر صفر درجه سانتیگراد لازم است؟

9. چقدر فضای نصب در دسترس است؟

10. حداکثر وزن باتری چقدر است؟

11. چه هزینه از کار افتادگی ناشی از تعویض باتری خواهد بود؟

12. عمر پروژه مورد نیاز چقدر است؟

13. چه ارتباط BMS مورد نیاز است؟

14. چه شارژر یا PCS استفاده خواهد شد؟

15. چه روش سرمایش یا گرمایشی موجود است؟

16. چه گواهینامه و الزامات بازار مقصد اعمال می شود؟

17. چگونه باتری قبل از تولید آزمایش می شود؟

18. مسیر محلی بازیافت پایان عمر چیست؟

اگر به این سؤالات پاسخ داده نشده باشد، مقایسه اعداد چرخه عمر به تنهایی یک انتخاب قابل اعتماد ایجاد نخواهد کرد.

سوالات متداول

آیا LTO برای ذخیره انرژی خورشیدی بهتر از LFP است؟

معمولاً برای جابجایی انرژی خورشیدی معمولی روزانه به شب نیست. LFP به طور کلی هزینه اولیه کمتر و چگالی انرژی بالاتری را ارائه می دهد. زمانی که سیستم به دوچرخه سواری با فرکانس بالا، شارژ سریع یا عملکرد انتخابی در دمای پایین نیز نیاز داشته باشد، LTO مرتبط تر می شود.

باتری LTO چقدر دوام می آورد؟

سلول های LTO انتخاب شده می توانند هزاران یا، تحت شرایط آزمایشی مشخص، ده ها هزار چرخه را ارائه دهند. نتیجه به عمق دبی، جریان، دما، محدودیت های ولتاژ، دوره های استراحت و معیارهای ظرفیت پایان عمر بستگی دارد.

آیا هر باتری LTO در 10 دقیقه شارژ می شود؟

خیر. قابلیت شارژ سریع بسته به مدل سلولی متفاوت است. شارژر، BMS، زبانه های سلولی، اتصالات و سیستم حرارتی نیز باید جریان مورد نیاز را پشتیبانی کنند.

آیا باتری LTO کاملا نسوز است؟

هیچ باتری قابل شارژی نباید کاملاً نسوز توصیف شود. LTO به طور کلی پایداری حرارتی قوی و کاهش تمایل به آبکاری لیتیوم را ارائه می دهد، اما سیستم نهایی هنوز به حفاظت الکتریکی، عایق، فیوزینگ، طراحی مکانیکی و آزمایش مناسب نیاز دارد.

آیا باتری LTO نیاز به خنک کننده دارد؟

این بستگی به جریان، چرخه وظیفه، طراحی سلول، محفظه و شرایط محیطی دارد. شارژ با جریان بالا می تواند گرما را در سلول ها، زبانه ها و اتصالات الکتریکی ایجاد کند. قبل از تصمیم گیری در مورد اینکه آیا خنک کننده غیرفعال کافی است، آزمایش حرارتی مورد نیاز است.

آیا می توان از LFP BMS با سلول های LTO استفاده کرد؟

اگر تنظیمات ولتاژ LFP را ثابت کرده باشد، خیر. یک BMS قابل برنامه ریزی تنها زمانی می تواند استفاده شود که محدوده ولتاژ، دقت، تعادل و عملکردهای SOC برای سلول LTO انتخاب شده مناسب باشد.

آیا باتری های LTO فاقد کبالت هستند؟

نه لزوما. LTO مواد آند را شناسایی می کند. سلول کامل ممکن است از ترکیبات شیمیایی کاتد متفاوتی استفاده کند که برخی از آنها می توانند حاوی نیکل یا کبالت باشند.

آیا باتری های LTO کاملا قابل بازیافت هستند؟

باتری‌های LTO را می‌توان از طریق مسیرهای مناسب بازیافت باتری لیتیوم یونی پردازش کرد، اما قابلیت بازیابی به شیمی سلولی کامل، طراحی بسته و زیرساخت‌های بازیافت محلی موجود بستگی دارد. 'کاملا قابل بازیافت' نباید به عنوان یک تضمین جهانی ارائه شود.

آیا سلول کیسه ای LTO بهتر از سلول LTO منشوری است؟

هیچ کدام از این فرمت ها به طور جهانی بهتر نیستند. سلول های کیسه ای می توانند استفاده کارآمد از فضا، کاهش وزن محفظه و ساخت ماژول انعطاف پذیر را ارائه دهند. سلول های منشوری یک محفظه فردی سفت و سخت ایجاد می کنند. فرمت صحیح به ابعاد، جریان، فشرده سازی، سرمایش و نیازهای تولید بستگی دارد.

انتخاب باتری مناسب برای پروژه

LTO یک جایگزین جهانی برای LFP نیست و LFP پاسخ صحیحی برای هر چرخه وظیفه ذخیره سازی نیست.

زمانی که دوچرخه سواری مکرر، پذیرش شارژ سریع، قدرت بالا یا عملکرد انتخابی در دمای پایین می تواند زمان خرابی را کاهش دهد و استفاده از تجهیزات را بهبود بخشد، LTO را انتخاب کنید.

انتخاب کنید سلول‌های LFP زمانی که پروژه انرژی ذخیره‌شده مقرون‌به‌صرفه، دوچرخه‌سواری روزانه خورشیدی و زنجیره تأمین بالغ را اولویت‌بندی می‌کند، سلول‌های کیسه‌ای را در اختیار دارند.

زمانی که چگالی انرژی، وزن و فضای نصب محدودیت های اصلی هستند NMC را انتخاب کنید.

مطمئن ترین انتخاب با مشخصات عملیاتی کامل آغاز می شود: انرژی، توان، جریان، دما، فضا، زمان شارژ، فرکانس چرخه و اقتصاد پروژه.

در مورد پروژه سلولی LTO یا LFP Pouch با Misen بحث کنید

Misen سلول‌های کیسه‌ای LTO، LFP و NMC را برای تجهیزات صنعتی، AGV، تحرک الکتریکی، ذخیره‌سازی انرژی، روباتیک و ماژول‌های باتری سفارشی تامین و ارزیابی می‌کند.

پشتیبانی می تواند شامل موارد زیر باشد:

• مقایسه شیمی سلولی

• انتخاب مدل سلول کیسه ای

• ارزیابی نمونه

• تست ظرفیت و مقاومت

• غربالگری OCV و K-value

• تطبیق سلول

• فشرده سازی و طراحی ماژول

• ارزیابی BMS

• بررسی سیستم شارژ

• نمونه اولیه و برنامه ریزی تولید

برای ارزیابی پروژه خود، لطفاً ارائه دهید:

• برنامه

• ولتاژ اسمی مورد نیاز

• ظرفیت یا انرژی مورد نیاز

• جریان تخلیه مداوم

• اوج جریان و مدت زمان

• حداکثر جریان شارژ

• زمان شارژ

• ابعاد باتری

• محدوده دمای عملیاتی

• سیکل های مورد انتظار در روز

• عمر پروژه مورد نیاز

• پروتکل ارتباطی

• مقدار تخمینی سفارش

بر اساس این الزامات، Misen می‌تواند گزینه‌های مناسب سلول کیسه‌ای LTO، LFP و NMC را مقایسه کند و در مورد پیکربندی سری موازی، BMS، ساختار مکانیکی و طرح نمونه اولیه بحث کند.

برای یک نمای کلی تر از انتخاب سلول کیسه ای، بخوانید نحوه انتخاب سلول های کیسه ای برای بسته باتری سفارشی.

برای اطلاعات بیشتر در مورد قالب‌ها و برنامه‌های سلول LTO، بخوانید باتری LTO چیست؟ مزایا، محدودیت ها و انواع سلول ها.