แบตเตอรี่ LTO ใช้งานได้นานแค่ไหน? คู่มือปฏิบัติเพื่อชีวิตเซลล์ LTO Pouch

แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตขึ้นชื่อในเรื่องอายุการใช้งานที่ยาวนาน แต่ไม่มีอายุการใช้งานเดียวที่ใช้ได้กับเซลล์ LTO ทุกเซลล์

เซลล์ LTO เชิงพาณิชย์ที่เลือกสามารถชาร์จและคายประจุได้หลายพันรอบ ผลิตภัณฑ์กำลังสูงบางชนิดได้เผยแพร่ผลการทดสอบเกิน 20,000 รอบภายใต้สภาวะกระแส อุณหภูมิ และอายุการใช้งานที่กำหนด เซลล์ LTO อื่นๆ อาจให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างออกไป เนื่องจากแคโทด อิเล็กโทรไลต์ การโหลดอิเล็กโทรด และการใช้งานที่ต้องการแตกต่างกัน

รูปแบบเซลล์ทางกายภาพก็มีความสำคัญเช่นกัน เซลล์กระเป๋า LTO มีโครงสร้างน้ำหนักเบาและมีพื้นผิวขนาดใหญ่สำหรับการสัมผัสความร้อน แต่อายุการใช้งานยังคงขึ้นอยู่กับคุณภาพของเซลล์ การบีบอัด การเชื่อมต่อแท็บ การควบคุมอุณหภูมิ การจับคู่ และการตั้งค่า BMS

การประมาณอายุการใช้งานที่เชื่อถือได้จะต้องตอบคำถามสองข้อแยกกัน:

1. เซลล์สามารถครบวงจรเต็มจำนวนที่เทียบเท่าได้กี่รอบ?

2. เซลล์สามารถให้บริการได้กี่ปีก่อนที่อายุตามปฏิทินจะกลายเป็นปัจจัยจำกัด

คู่มือนี้จะอธิบายวิธีตีความการอ้างอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของ LTO โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับเซลล์ถุง LTO ที่ใช้ในอุปกรณ์อุตสาหกรรม AGV การจัดเก็บพลังงาน การเคลื่อนย้ายด้วยไฟฟ้า และโมดูลแบตเตอรี่แบบกำหนดเอง

คำตอบด่วน: แบตเตอรี่ LTO ใช้งานได้นานแค่ไหน?

แบตเตอรี่ LTO คุณภาพสูงอาจมีรอบหลายพันถึงหมื่นรอบ ขึ้นอยู่กับรุ่นของเซลล์และสภาวะการทดสอบ

ไม่ควรประเมินหมายเลขรอบการเผยแพร่โดยตัวมันเอง ควรระบุ:

• อัตราค่าบริการ

• อัตราการคายประจุ

• ความลึกของการปล่อย

• ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าบนและล่าง

• ทดสอบอุณหภูมิ

• เวลาพักผ่อน

• ความจุเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน

• สภาวะการบีบอัดหรือฟิกซ์เจอร์ของเซลล์

• ไม่ว่าผลลัพธ์จะนำไปใช้กับเซลล์ โมดูล หรือชุดแบตเตอรี่ทั้งหมด

อายุการใช้งานเป็นปีขึ้นอยู่กับอายุของวงจรและอายุของปฏิทิน

ตัวอย่างเช่น เซลล์ที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับรอบเต็มเทียบเท่า 10,000 รอบสามารถรองรับ:

• ประมาณ 27 ปี เท่ากับ 1 รอบต่อวัน

• ประมาณ 13.7 ปี โดยมีสองรอบเต็มเทียบเท่าต่อวัน

• ประมาณ 5.5 ปี ห้ารอบเต็มต่อวัน

การคำนวณเหล่านี้อธิบายการใช้วงจรเท่านั้น ไม่ใช่การรับประกันอายุการใช้งานตามปฏิทิน อุณหภูมิในการจัดเก็บ SOC เฉลี่ย การออกแบบบรรจุภัณฑ์ และการเสื่อมสภาพของสารเคมีตามธรรมชาติสามารถจำกัดแบตเตอรี่ก่อนที่จะถึงจำนวนรอบตามทฤษฎี

อายุการใช้งานของวงจรและอายุการใช้งานของปฏิทินแตกต่างกัน

อายุการใช้งานแบตเตอรี่มักถูกกล่าวถึงราวกับว่ารอบและปีสามารถใช้แทนกันได้ พวกเขาไม่ได้

วงจรชีวิตคืออะไร?

อายุการใช้งานของวงจรจะวัดปริมาณกิจกรรมการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ที่สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นได้ก่อนที่จะถึงสภาวะสิ้นสุดอายุการใช้งานที่กำหนดไว้

โดยทั่วไปการสิ้นสุดอายุการใช้งานหมายถึงจุดที่แบตเตอรี่สามารถรักษาความจุไว้ได้ 70% หรือ 80% ของความจุเดิม ต้องระบุเกณฑ์ที่แน่นอนในรายงานการทดสอบหรือข้อกำหนด

วงจรไม่ได้หมายถึงการชาร์จจริงเพียงครั้งเดียวเสมอไป

แบตเตอรี่ที่เปลี่ยนจาก 50% SOC เป็น 60% SOC และกลับไปเป็น 50% SOC ได้เสร็จสิ้นวงจรตื้นแล้ว ไม่ใช่วงจรการปล่อยความลึกเต็ม 100% เหตุการณ์น้ำตื้นหลายเหตุการณ์อาจรวมกันเป็นหนึ่งรอบเต็มเทียบเท่ากัน

การคำนวณที่มีประโยชน์คือ:

รอบการทำงานเต็มจำนวนที่เท่ากัน = พลังงานที่ปล่อยออกมาทั้งหมด KW พลังงานแบตเตอรี่ที่กำหนด

ความแตกต่างนี้มีความสำคัญในการใช้งานต่างๆ เช่น การควบคุมความถี่ การเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่ และการบัฟเฟอร์พลังงานทางอุตสาหกรรม ซึ่งแบตเตอรี่อาจทำการแก้ไข SOC เล็กๆ น้อยๆ หลายร้อยรายการ

ชีวิตในปฏิทินคืออะไร?

อายุการใช้งานของปฏิทินจะอธิบายการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่เมื่อเวลาผ่านไป รวมถึงช่วงเวลาที่แบตเตอรี่ถูกจัดเก็บหรือเก็บไว้ที่ SOC ที่ค่อนข้างคงที่

อายุของปฏิทินอาจได้รับผลกระทบจาก:

• อุณหภูมิในการจัดเก็บ

• สถานะการชาร์จโดยเฉลี่ย

• แรงดันไฟฟ้าด้านบน

• การออกแบบเซลล์

• สูตรอิเล็กโทรไลต์

• เคมีแคโทด

• การควบคุมความชื้นระหว่างการผลิต

• เวลาที่ใช้ในอุณหภูมิสูง

• การทำงานแบบลอยหรือสแตนด์บาย

แบตเตอรี่ LTO ที่ผ่านรอบน้อยมากอาจยังคงสูญเสียความจุและมีความต้านทานเพิ่มขึ้นในระยะเวลาหลายปี

นี่คือสาเหตุที่พิกัด 20,000 รอบไม่สามารถแปลงเป็นการเคลมอายุการใช้งาน 30, 50 หรือ 70 ปีได้โดยอัตโนมัติ

เหตุใดแบตเตอรี่ LTO จึงสามารถมีอายุการใช้งานยาวนานได้

แบตเตอรี่ LTO ใช้ลิเธียมไททาเนตออกไซด์ในขั้วบวกแทนกราไฟท์ที่ใช้ในเซลล์ลิเธียมไอออนทั่วไปจำนวนมาก

สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกลไกการแก่ชราที่สำคัญหลายประการ

โครงสร้างขั้วบวกความเครียดต่ำ

ลิเธียมไททาเนตมีโครงสร้างผลึกสปิเนลที่เปลี่ยนแปลงปริมาตรน้อยมากเมื่อลิเธียมไอออนเข้าและออกจากวัสดุ

ลักษณะการทำงานนี้มักอธิบายได้ว่าเป็นการแทรก 'ความเครียดเป็นศูนย์' แม้ว่าคำนี้จะหมายถึงวัสดุแอโนดมากกว่าเซลล์แบตเตอรี่ทั้งหมด

การเคลื่อนที่ของโครงสร้างที่ลดลงสามารถจำกัดการแตกร้าวของอนุภาคและการสูญเสียวัสดุแอโนดที่ใช้งานอยู่ในระหว่างการหมุนเวียนซ้ำๆ สิ่งนี้มีส่วนทำให้วงจรการผลิตมีเสถียรภาพแข็งแกร่งของ LTO

ไม่ได้หมายความว่าเซลล์กระเป๋า LTO ที่สมบูรณ์จะไม่สามารถเปลี่ยนความหนาได้ แคโทด อิเล็กโทรไลต์ ตัวคั่น และส่วนประกอบของเซลล์อื่นๆ ยังมีอายุ และการเกิดก๊าซอาจเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะการผลิต การจัดเก็บ หรือการทำงานที่ไม่เหมาะสม

ลดแนวโน้มการชุบลิเธียม

ศักยภาพในการดำเนินงานของแอโนด LTO นั้นสูงกว่ากราไฟท์ ซึ่งจะช่วยลดแนวโน้มที่ลิเธียมโลหะจะสะสมบนขั้วบวกระหว่างการชาร์จกระแสสูงหรืออุณหภูมิต่ำ

คุณลักษณะดังกล่าวรองรับการยอมรับประจุที่แข็งแกร่งในเซลล์ LTO ที่เลือก

อย่างไรก็ตาม กระแสไฟชาร์จที่อนุญาตยังคงเป็นค่าเฉพาะรุ่น ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ, SOC, การออกแบบอิเล็กโทรด, ความต้านทานภายใน และขีดจำกัดที่ระบุของผู้ผลิต

ปฏิกิริยาพื้นผิวที่แตกต่างกัน

LTO ไม่ทำงานเหมือนกับกราไฟท์แอโนดทุกประการ แต่ไม่ควรอธิบายว่าปราศจากการก่อตัวของฟิล์มบนพื้นผิวหรือปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์โดยสิ้นเชิง

เซลล์ที่ใช้ LTO ยังสามารถสัมผัสประสบการณ์:

• การก่อตัวของชั้นผิว

• การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์

• การสร้างก๊าซ

• การย่อยสลายแคโทด

• สารยึดเกาะริ้วรอย

• การกัดกร่อนของตัวสะสมกระแสไฟฟ้า

• เพิ่มความต้านทานการเชื่อมต่อ

• การสูญเสียสินค้าคงคลังลิเธียม

• ความไม่สมดุลของความจุระหว่างเซลล์

อายุการใช้งานที่ยาวนานของ LTO มาจากการลดกลไกการย่อยสลายบางอย่าง ไม่ใช่การขจัดอายุแบตเตอรี่โดยสิ้นเชิง

การออกแบบเซลล์แบบกระเป๋าส่งผลต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ LTO อย่างไร

LTO มีจำหน่ายในรูปแบบซอง ปริซึม และทรงกระบอก

สำหรับทิศทางผลิตภัณฑ์ในปัจจุบันของ Misen คำถามที่สำคัญกว่าคือทำอย่างไร เซลล์กระเป๋า LTO ทำงานภายในโมดูลที่ใช้งานได้จริง

ข้อดีของรูปแบบกระเป๋า

เซลล์กระเป๋า LTO สามารถนำเสนอ:

• ลดน้ำหนักกล่องหุ้มที่ไม่ได้ใช้งาน

• การใช้พื้นที่ติดตั้งทรงสี่เหลี่ยมอย่างมีประสิทธิภาพ

• พื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับการทำความเย็นแบบสัมผัส

• เซลล์น้อยลงในการกำหนดค่าโมดูลที่เลือก

• มีจุดเชื่อมขนาดเล็กน้อยกว่าแพ็คทรงกระบอกที่มีจำนวนเซลล์สูง

• ตำแหน่งแท็บและเค้าโครงโมดูลที่ยืดหยุ่น

• บูรณาการเข้ากับกล่องแบตเตอรี่แบบกำหนดเองได้ง่ายขึ้น

ข้อดีเหล่านี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของโมดูลได้ แต่ไม่ได้เพิ่มอายุการใช้งานของวงจรสารเคมีโดยอัตโนมัติ

การรองรับแรงกดและกลไก

เซลล์กระเป๋าขึ้นอยู่กับโมดูลสำหรับการป้องกันทางกล

โครงสร้างควรให้การสนับสนุนที่มีการควบคุมโดยไม่ต้องใช้แรงกดมากเกินไปหรือไม่สม่ำเสมอ ขอบคม พื้นผิวเซลล์ที่ไม่รองรับ และการจับยึดที่ไม่สามารถควบคุมได้ อาจทำให้กล่องเคลือบหรือบริเวณซีลเสียหายได้

โมดูลภาคปฏิบัติอาจต้องการ:

• แผ่นบีบอัดแบบแบน

• ฉนวนไฟฟ้า

• วัสดุกันกระแทก

• ควบคุมความดันได้

• พื้นที่สำหรับความทนทานต่อความหนาปกติ

• ป้องกันรอบขอบซีล

• แท็บบรรเทาความเครียด

• การติดตั้งที่ทนต่อการสั่นสะเทือน

ข้อกำหนดในการบีบอัดจะแตกต่างกันไปในแต่ละรุ่นของเซลล์ ไม่ควรคัดลอกค่าแรงกดหนึ่งค่าไปยังเซลล์ของถุงที่แตกต่างกันโดยไม่มีการตรวจสอบความถูกต้อง

การเปลี่ยนแปลงความหนาและการสร้างก๊าซ

พฤติกรรมความเครียดต่ำของวัสดุแอโนด LTO ไม่ได้ทำให้เซลล์กระเป๋ามีภูมิคุ้มกันต่อการบวม

ความหนาอาจเปลี่ยนแปลงเนื่องจาก:

• การสร้างก๊าซ

• การจัดเก็บที่อุณหภูมิสูง

• ขูดเลือดขูดเนื้อ

• ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์

• การปนเปื้อนของความชื้น

• ความชราของเซลล์

• พฤติกรรมแคโทด

• รูปแบบการผลิต

สำหรับโครงการที่มีอายุการใช้งานยาวนาน ควรตรวจสอบความหนาของเซลล์ในระหว่างการตรวจสอบขาเข้า การหมุนเวียนตัวอย่าง และการตรวจสอบความถูกต้องของโมดูล

ควรตรวจสอบความหนาที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน แทนที่จะถือว่าเป็นพฤติกรรม LTO ปกติ

ความน่าเชื่อถือของแท็บและข้อต่อ

กระแสการชาร์จและการคายประจุที่สูงอาจทำให้การเชื่อมต่อแท็บอ่อนลงอย่างรวดเร็ว

ผู้ออกแบบโมดูลควรตรวจสอบ:

• วัสดุแท็บบวกและลบ

• ความกว้างและความหนาของแท็บ

• วิธีการเข้าร่วม

• ความต้านทานต่อข้อต่อ

• ทิศทางการดัดที่อนุญาต

• การสนับสนุนทางกล

• การออกแบบบัสบาร์

• อุณหภูมิสูงขึ้น

• ระยะห่างจากบริเวณซีลถุง

แบตเตอรี่อาจสูญเสียพลังงานหรือเกิดฮอตสปอตในพื้นที่เนื่องจากความต้านทานการเชื่อมต่อ แม้ว่าเซลล์จะรักษาความจุเดิมส่วนใหญ่ไว้ก็ตาม

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่ออายุการใช้งาน LTO

1. แบบจำลองเซลล์และเคมีสมบูรณ์

LTO ระบุวัสดุแอโนด การออกแบบแคโทด อิเล็กโทรไลต์ และอิเล็กโทรดยังส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ด้วย

เซลล์กระเป๋า LTO สองเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าและความจุระบุเท่ากันอาจแตกต่างกัน:

• อัตราค่าบริการ

• อัตราการปลดปล่อย

• ความหนาแน่นของพลังงาน

• ความต้านทานภายใน

• วงจรชีวิต

• ขีดจำกัดอุณหภูมิ

• อายุปฏิทิน

• พฤติกรรมการสร้างก๊าซ

ใช้ข้อกำหนดเฉพาะสำหรับรุ่นที่แน่นอนเสมอ

2. ทดสอบอุณหภูมิ

อุณหภูมิส่งผลต่ออายุของวงจรและอายุของปฏิทิน

โดยทั่วไปอุณหภูมิสูงจะเร่งปฏิกิริยาเคมี การเสื่อมสภาพของอิเล็กโทรไลต์ และการเกิดก๊าซ เซลล์ที่ทำงานได้ดีที่อุณหภูมิ 25°C อาจแสดงอัตราการย่อยสลายที่แตกต่างกันที่ 40°C หรือ 55°C

เซลล์ LTO ที่เลือกสามารถทำงานหรือรับประจุที่อุณหภูมิต่ำได้ แต่กระแสไฟที่อนุญาตและความจุที่มีอยู่อาจลดลง

ไม่ควรตีความขีดจำกัดการทำงานที่อุณหภูมิต่ำเป็นการอนุญาตให้ใช้อัตราค่าบริการสูงสุดที่อุณหภูมิห้อง

3. อัตราการชาร์จและการคายประจุ

เซลล์ LTO ประเภทพลังงานบางเซลล์รองรับอัตรา C สูง ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ประเภทพลังงานอาจมีขีดจำกัดกระแสไฟต่ำกว่า

สำหรับเซลล์ 20Ah:

• 1C เท่ากับ 20A

• 2C เท่ากับ 40A

• 5C เท่ากับ 100A

การทดสอบกระแสสูงควรประเมิน:

• อุณหภูมิผิวเซลล์

• อุณหภูมิแท็บ

• อุณหภูมิร่วม

• แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นระหว่างการชาร์จ

• แรงดันไฟฟ้าตกระหว่างการคายประจุ

• ความจุที่มีอยู่

• ความต้านทานภายใน DC

• ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเซลล์กับเซลล์

อัตรากระแสไฟระดับเซลล์ไม่ได้พิจารณาถึงการสะสมความร้อนภายในโมดูลที่สมบูรณ์โดยอัตโนมัติ

4. หน้าต่างแรงดันไฟฟ้า

ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าบนและล่างส่งผลต่อพลังงานที่ใช้งานและอายุการใช้งาน

การชาร์จเกินขีดจำกัดที่ระบุหรือปล่อยให้เซลล์หนึ่งเซลล์ถึงเกณฑ์การป้องกัน BMS ซ้ำๆ สามารถเร่งการเสื่อมสภาพได้

การทำงานภายในหน้าต่าง SOC ที่ลดลงอาจยืดอายุการใช้งานในบางแอปพลิเคชัน แต่ช่วงที่ถูกต้องต้องมาจากข้อมูลเซลล์ที่เลือกและข้อกำหนดของระบบ

ไม่ควรใช้ขีดจำกัดการป้องกัน BMS เป็นเป้าหมายการชาร์จและการคายประจุตามปกติ

5. ความลึกของการคายประจุ

การปั่นจักรยานในระดับตื้นสามารถลดความเครียดและเพิ่มจำนวนเหตุการณ์การทำงานที่แบตเตอรี่เสร็จสิ้นได้

อย่างไรก็ตาม การเปรียบเทียบวัฏจักรชีวิตจะมีความหมายก็ต่อเมื่อใช้ความลึกของการคายประจุและคำจำกัดความการสิ้นสุดอายุการใช้งานที่เท่ากันเท่านั้น

ไม่ควรนำเสนอเซลล์ที่ทดสอบสำหรับรอบตื้น 20,000 รอบเทียบเท่ากับเซลล์อื่นที่ทดสอบสำหรับรอบความลึกเต็ม 20,000 รอบ

6. สถานะการชาร์จโดยเฉลี่ย

อายุของปฏิทินสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตาม SOC และอุณหภูมิในการจัดเก็บ

แบตเตอรี่ที่ถูกเก็บไว้อย่างต่อเนื่องใกล้ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดอาจมีอายุแตกต่างไปจากแบตเตอรี่ที่ทำงานด้วย SOC ปานกลาง

แอปพลิเคชันสแตนด์บาย UPS และแบบลอยจึงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าและกลยุทธ์ SOC เฉพาะ แทนที่จะเพียงแค่ชาร์จแบตเตอรี่จนเต็ม

7. การจับคู่เซลล์

เซลล์ที่ไม่สอดคล้องกันอาจถึงขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าก่อนเซลล์ที่เหลือ

ซึ่งสามารถลดกำลังการผลิตและทำให้เกิดการหยุดชะงักของ BMS ได้ตั้งแต่เนิ่นๆ แม้ว่าเซลล์ส่วนใหญ่จะยังคงแข็งแรงอยู่ก็ตาม

การจับคู่เซลล์กระเป๋า LTO อาจรวมถึง:

• การจัดระดับความจุ

• แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด

• ความต้านทานภายใน AC

• ความต้านทานภายใน DC

• การปลดปล่อยตัวเองหรือค่า K

• ความหนา

• รูปร่าง

• คุณภาพการซีล

• การตรวจสอบย้อนกลับเป็นชุด

บรรจุภัณฑ์ที่เข้าคู่กันมักจะรักษาสมดุลได้ง่ายกว่าและให้พลังงานที่ใช้งานได้มากกว่าตลอดอายุการใช้งาน

8. ความแม่นยำของ BMS

BMS ต้องใช้เกณฑ์แรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมกับเซลล์ LTO ที่เลือก

LFP หรือ NMC BMS แบบคงที่โดยปกติจะไม่เหมาะสมเนื่องจาก LTO ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ต่ำกว่า

BMS ควรสนับสนุน:

• การวัดแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แต่ละเซลล์อย่างแม่นยำ

• แก้ไขการตั้งค่าแรงดันไฟเกินและแรงดันไฟตก

• การชาร์จและการคายประจุการป้องกันกระแสเกิน

• การตรวจสอบอุณหภูมิ

• การปรับสมดุล

• ป้องกันการลัดวงจร

• การวัดปัจจุบัน

• การประมาณค่า SOC

• โปรโตคอลการสื่อสารที่จำเป็น

เนื่องจากเซลล์ LTO สามารถมีเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่ค่อนข้างราบเรียบ แรงดันไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวอาจไม่ให้ข้อมูล SOC ที่แม่นยำเพียงพอ อาจจำเป็นต้องมีการนับคูลอมบ์และแบบจำลองตามเซลล์จริง

วิธีอ่านข้อกำหนดวงจรชีวิต LTO

ก่อนที่จะยอมรับการเคลมอายุการใช้งาน โปรดสอบถามข้อมูลการทดสอบต่อไปนี้:

รายการทดสอบ	สิ่งที่ต้องยืนยัน
เซลล์โมเดล	ผลิตภัณฑ์และเวอร์ชันการผลิตที่แน่นอน
ความจุ	จัดอันดับและวัดความจุเริ่มต้น
อัตราค่าบริการ	กระแสไฟฟ้าที่ใช้ระหว่างการทดสอบ
อัตราการคายประจุ	กระแสไฟต่อเนื่องที่ใช้ระหว่างการทดสอบ
ช่วงแรงดันไฟฟ้า	ค่าธรรมเนียมด้านบนและขีดจำกัดการปล่อยด้านล่าง
ความลึกของการปล่อย	หน้าต่าง SOC ทั้งหมดหรือบางส่วน
อุณหภูมิ	อุณหภูมิโดยรอบหรือเซลล์
เวลาพักผ่อน	เวลาระหว่างการชาร์จและการคายประจุ
สภาพทางกล	ตั้งได้อย่างอิสระ หนีบหรือบีบอัด
เกณฑ์การสิ้นสุดอายุการใช้งาน	70%, 80% หรือความจุที่เหลืออื่น ๆ
ปริมาณตัวอย่าง	จำนวนเซลล์ที่รวมอยู่ในการทดสอบ
ผลการทดสอบ	ตัวอย่างโดยเฉลี่ย ขั้นต่ำ หรือมีประสิทธิภาพดีที่สุด

จำนวนรอบที่สูงโดยไม่มีเงื่อนไขเหล่านี้จะมีคุณค่าทางวิศวกรรมที่จำกัด

การแปลงวงจร LTO เป็นปี

ค่าประมาณการปั่นจักรยานขั้นพื้นฐานคือ:

อายุการปั่นจักรยานเป็นปี = จัดอันดับเทียบเท่ากับรอบเต็ม ÷ รอบเต็มเทียบเท่าต่อวัน ۞ 365

ตัวอย่างเช่น:

อัตราวงจรชีวิต	เทียบเท่ากับรอบเต็มต่อวัน	ปีการปั่นจักรยานตามทฤษฎี
10,000	1	27.4
10,000	4	6.8
20,000	2	27.4
20,000	8	6.8

นี่เป็นการประมาณรอบทางคณิตศาสตร์ ไม่ใช่ระยะเวลาการรับประกัน

อายุการใช้งานจริงอาจถูกจำกัดโดย:

• อายุปฏิทิน

• การสัมผัสกับอุณหภูมิสูง

• อินเวอร์เตอร์หรืออายุการใช้งานเครื่องชาร์จ

• บีเอ็มเอส อิเล็กทรอนิกส์

• คอนแทคเตอร์และตัวเชื่อมต่อ

• การกัดกร่อนของแท็บและบัสบาร์

• การสึกหรอทางกล

• ความไม่สมดุลของเซลล์

• การเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดการสมัคร

สำหรับแบบจำลองโครงการที่สมจริง ให้ใช้อายุการใช้งานวงจร อายุการใช้งานปฏิทิน และอายุการใช้งานส่วนประกอบของระบบที่สั้นลง

เซลล์กระเป๋า LTO เทียบกับเซลล์กระเป๋า LFP และ NMC

ปัจจัยการเลือก อายุการใช้งาน	เซลล์กระเป๋า LTO เซลล์	กระเป๋า LFP เซลล์	กระเป๋า NMC
ข้อได้เปรียบหลัก	มีอัตราการรับส่งข้อมูลและความสามารถในการรับประจุสูง	สมดุลระหว่างต้นทุน อายุการใช้งาน และความปลอดภัย	ความหนาแน่นของพลังงานสูงและน้ำหนักที่ลดลง
ลำดับความสำคัญของโครงการทั่วไป	ปั่นจักรยานบ่อย ชาร์จเร็ว และกำลังสูง	การจัดเก็บรายวันและความน่าเชื่อถือทางอุตสาหกรรม	ระบบเคลื่อนที่ขนาดกะทัดรัดและไวต่อน้ำหนัก
ความหนาแน่นของพลังงาน	โดยทั่วไปต่ำสุด	ปานกลาง	โดยทั่วไปสูงสุด
ศักยภาพการชาร์จที่อุณหภูมิต่ำ	แข็งแกร่งในรุ่นที่คัดสรร	มักจะถูกจำกัด	มักจะถูกจำกัด
ต้นทุนเริ่มต้น	มักจะสูงที่สุด	มักจะต่ำที่สุด	ปานกลางถึงสูง
ศักยภาพของวงจรชีวิต	สูงมากในเซลล์ที่เลือก	แข็งแรงสำหรับการใช้งานทั่วไป	ขึ้นอยู่กับรุ่นและกรอบเวลาการทำงาน
ปัญหาเรื่องแพ็กกุญแจ	การกำหนดค่าแรงดันไฟฟ้า การควบคุมแก๊ส และการจัดการกระแสไฟฟ้า	การบีบอัด การชาร์จที่อุณหภูมิต่ำ และการประมาณค่า SOC	การจัดการความร้อน การบวม และการควบคุมแรงดันไฟฟ้า

นี่เป็นแนวโน้มทั่วไป ไม่ใช่ข้อกำหนดเฉพาะที่รับประกัน

สำหรับการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ประมาณหนึ่งรอบต่อวัน เซลล์ถุง LFP อาจให้ความสมดุลทางเศรษฐกิจที่ดีขึ้น

สำหรับการเคลื่อนย้ายด้วยไฟฟ้า UAV และโมดูลขนาดกะทัดรัดที่น้ำหนักและระยะมีความสำคัญ เซลล์กระเป๋า NMC อาจเหมาะสมกว่า

LTO มีความน่าสนใจมากขึ้นเมื่อปริมาณงานของวงจร การชาร์จอย่างรวดเร็ว หรือเวลาทำงานของอุปกรณ์มีมูลค่ามากกว่าต้นทุนเริ่มต้นขั้นต่ำและความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด

รูปแบบเซลล์เป็นตัวกำหนดอายุขัยหรือไม่?

กระเป๋าแบบแท่งปริซึมและทรงกระบอกใช้อธิบายลักษณะของตัวเครื่อง พวกเขาไม่ได้กำหนดวงจรชีวิตด้วยตัวเอง

รูปแบบ	ข้อได้เปรียบหลัก	ปัญหาการออกแบบหลัก
กระเป๋า	บรรจุภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพ น้ำหนักที่ไม่ใช้งานต่ำ และพื้นผิวทำความเย็นขนาดใหญ่	การบีบอัด การปิดผนึก การเปลี่ยนความหนา และการป้องกันแท็บ
ปริซึม	ตัวเรือนทรงสี่เหลี่ยมแข็งและการจัดวางที่ตรงไปตรงมา	ความเค้นที่ขั้วต่อ การติดตั้ง และน้ำหนักของกรอบหุ้ม
ทรงกระบอก	รูปร่างที่ได้มาตรฐานและตัวเรือนที่แข็งแกร่ง	จำนวนเซลล์ จุดเชื่อม และการแบ่งปันกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้น

โมดูลกระเป๋าที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถมีอายุการใช้งานได้นานกว่าบรรจุภัณฑ์ทรงกระบอกที่ออกแบบมาไม่ดี และการกลับด้านก็เป็นเช่นนั้นเช่นกัน

คุณภาพเซลล์ สภาพการทำงาน และการรวมแพ็คมีความสำคัญมากกว่ารูปร่างของกล่องหุ้มเพียงอย่างเดียว

วิธีตรวจสอบเซลล์กระเป๋า LTO ก่อนสั่งซื้อจำนวนมาก

การทบทวนเอกสารข้อมูลควรตามด้วยการทดสอบตัวอย่าง

โปรแกรมตรวจสอบที่เป็นประโยชน์อาจรวมถึง:

1. การตรวจสอบรูปลักษณ์และการปิดผนึก

2. ขนาดและความหนาของเซลล์

3. การเปรียบเทียบน้ำหนัก

4. OCV เริ่มต้น

5. ความต้านทานภายใน AC

6. การทดสอบความจุ

7. ความต้านทานภายใน DC

8. การปลดปล่อยตัวเองหรือค่า K

9. อุณหภูมิการชาร์จและการคายประจุ

10. แรงดันตกคร่อมโหลดสูงสุด

11. การคัดกรองรอบสั้น

12. การทดสอบรอบเพิ่มเติมสำหรับตัวอย่างที่เลือก

13. การทดสอบที่อุณหภูมิต่ำเมื่อจำเป็น

14. การทดสอบแรงอัดและฟิกซ์เจอร์โมดูล

15. ความต้านทานต่อข้อต่อแท็บ

16. ความสม่ำเสมอของแบทช์และการตรวจสอบย้อนกลับ

การทดสอบตัวอย่างควรจำลองกระแสไฟฟ้า อุณหภูมิ หน้าต่าง SOC และโครงสร้างทางกลที่ต้องการให้ใกล้เคียงที่สุด

การทดสอบความจุอุณหภูมิห้องอัตราต่ำเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตรวจสอบการใช้งานทางอุตสาหกรรมกำลังสูงได้

วิธียืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ LTO

แม้แต่เคมีที่มีอายุการใช้งานยาวนานก็ยังได้ประโยชน์จากการออกแบบระบบแบบอนุรักษ์นิยม

เพื่อปรับปรุงอายุการใช้งาน:

• ปฏิบัติตามแผ่นข้อมูลเซลล์ที่แน่นอน

• ใช้เครื่องชาร์จและ BMS ที่รองรับ LTO

• รักษาการทำงานปกติให้ห่างจากเกณฑ์การป้องกัน

• หลีกเลี่ยงการชาร์จไฟมากเกินไปและการคายประจุมากเกินไปโดยไม่จำเป็น

• ใช้ระยะขอบปัจจุบันเมื่อใช้งานได้จริง

• ตรวจสอบเซลล์ แท็บ และอุณหภูมิการเชื่อมต่อ

• จับคู่เซลล์ก่อนการประกอบโมดูล

• ใช้การรองรับเซลล์กระเป๋าแบบควบคุม

• ปกป้องบริเวณซีลและแท็บ

• ตรวจสอบข้อต่อกระแสสูงทั้งหมด

• บันทึกแนวโน้มแรงดัน อุณหภูมิ SOC และความต้านทาน

• ตรวจสอบความหนาผิดปกติหรือการคายประจุเองตั้งแต่เนิ่นๆ

• จัดเก็บเซลล์ตาม SOC และอุณหภูมิที่แนะนำของซัพพลายเออร์

• ทดสอบโมดูลที่เสร็จสมบูรณ์ภายใต้โปรไฟล์โหลดจริง

เครื่องชาร์จควรควบคุมกระบวนการ CC/CV ปกติ BMS ควรยังคงเป็นระบบป้องกัน แทนที่จะถอดแบตเตอรี่ออกซ้ำๆ เมื่อสิ้นสุดการชาร์จทุกครั้ง

สำหรับรายละเอียดการชาร์จ โปรดอ่าน วิธีชาร์จแบตเตอรี่ LTO.

แอปพลิเคชันที่ชีวิต LTO ยาวนานสามารถสร้างมูลค่าได้

AGV และหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

การชาร์จตามโอกาสช่วยให้ยานพาหนะสามารถชาร์จได้ในระหว่างที่หยุดการทำงานระยะสั้นๆ

แบตเตอรี่ถุง LTO ที่มีอายุการใช้งานยาวนานอาจลดการสลับแบตเตอรี่ สินค้าคงคลังของแบตเตอรี่สำรอง และเวลาหยุดทำงานของอุปกรณ์

อุปกรณ์อุตสาหกรรมปฏิรูป

เครน ระบบการยก และตัวขับเคลื่อนทางอุตสาหกรรมอาจส่งพลังงานกลับคืนสู่แบตเตอรี่ซ้ำๆ

เซลล์ LTO ที่เลือกจะมีประโยชน์เมื่อกระแสไฟฟ้าที่สร้างใหม่สูงและเหตุการณ์พลังงานบ่อยครั้งมีความสำคัญมากกว่าน้ำหนักแบตเตอรี่ขั้นต่ำ

การจัดเก็บพลังงานรอบสูง

การปรับกำลังให้เรียบ การควบคุมความถี่ และการบัฟเฟอร์กำลังทางอุตสาหกรรมอาจต้องใช้หลายรอบบางส่วนต่อวัน

ควรเปรียบเทียบ LTO กับ LFP โดยใช้รอบการทำงานที่เท่ากัน ปริมาณพลังงานที่คาดหวัง และต้นทุนตลอดอายุการใช้งานทั้งหมด

ดู LTO กับ LFP สำหรับการจัดเก็บพลังงานรอบสูง.

เลือกระบบสภาพแวดล้อมเย็น

เซลล์ LTO บางเซลล์สามารถทำงานและรับประจุที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0°C ได้

สิ่งนี้จะเป็นประโยชน์ต่อโลจิสติกส์ห้องเย็น อุปกรณ์กลางแจ้ง และการติดตั้งทางอุตสาหกรรมระยะไกล แต่กระแสและกำลังการผลิตจะต้องได้รับการยืนยันสำหรับรุ่นที่แน่นอน

ระบบสำรองข้อมูลที่มีความพร้อมใช้งานสูง

LTO อาจได้รับการพิจารณาในกรณีที่การเปลี่ยนแบตเตอรี่ทำได้ยากหรือการหยุดทำงานมีราคาแพง

ยังคงต้องประเมินอายุของปฏิทิน แรงดันไฟฟ้าขณะสแตนด์บาย และสภาวะลอยตัว อัตรารอบสูงเพียงอย่างเดียวไม่ได้รับประกันอายุการใช้งานสแตนด์บายที่ยาวนาน

คำถามที่พบบ่อย

แบตเตอรี่ LTO สามารถใช้งานได้ถึง 20,000 รอบจริงหรือ?

เซลล์ LTO เชิงพาณิชย์ที่เลือกได้เผยแพร่ผลลัพธ์ 20,000 รอบขึ้นไปภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนดไว้ นี่ไม่ได้หมายความว่าทุกเซลล์ LTO จะมีคะแนนเท่ากัน ตรวจสอบรุ่น อัตราการชาร์จ อัตราการคายประจุ อุณหภูมิ ช่วงแรงดันไฟฟ้า และเกณฑ์การหมดอายุการใช้งาน

แบตเตอรี่ LTO มีอายุการใช้งานกี่ปี?

คำตอบขึ้นอยู่กับรอบการทำงานต่อวันที่เท่ากันและอายุตามปฏิทิน เซลล์ 10,000 วัฏจักรที่ใช้ที่รอบเต็มเทียบเท่าสี่ครั้งต่อวันมีอายุการปั่นจักรยานตามทฤษฎีประมาณ 6.8 ปี อายุการใช้งานจริงอาจสั้นลงหรือนานกว่านั้น ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ, SOC, การออกแบบบรรจุภัณฑ์ และสภาวะการทำงาน

เซลล์ถุง LTO มีอายุการใช้งานนานกว่าเซลล์ LTO ทรงกระบอกหรือทรงปริซึมหรือไม่

ไม่โดยอัตโนมัติ รูปแบบของกล่องหุ้มส่งผลต่อการออกแบบทางกลและทางความร้อน แต่เคมีของเซลล์ คุณภาพการผลิต และสภาวะการทำงานจะเป็นตัวกำหนดอายุการใช้งาน เซลล์ถุงต้องมีการบีบอัด การป้องกันการปิดผนึก และการรองรับแท็บที่เหมาะสม

สามารถชาร์จแบตเตอรี่ LTO ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งได้หรือไม่

รุ่น LTO ที่เลือกรองรับการชาร์จที่อุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิและกระแสไฟที่อนุญาตจะแตกต่างกันไปตามผลิตภัณฑ์ อย่าใช้อัตราค่าบริการอุณหภูมิห้องโดยไม่ตรวจสอบเอกสารข้อมูล

แบตเตอรี่ LTO ทุกก้อนสามารถชาร์จที่อุณหภูมิ 10C ได้หรือไม่

ไม่ เซลล์ประเภทกำลังบางเซลล์รองรับอัตราการชาร์จที่สูง ในขณะที่เซลล์ LTO อื่นๆ มีขีดจำกัดที่ต่ำกว่า ความสามารถปัจจุบันต้องได้รับการยืนยันสำหรับเซลล์ที่แน่นอนและตรวจสอบความถูกต้องในโมดูลที่เสร็จสมบูรณ์

เซลล์ LTO สามารถตั้งใจปล่อยประจุไปที่ 0V ได้หรือไม่

ไม่ อย่าใช้การคายประจุ 0V เป็นกลยุทธ์การทำงานตามปกติ ปฏิบัติตามจุดตัดการคายประจุที่แนะนำของผู้ผลิตและเกณฑ์ BMS การคายประจุมากเกินไปอย่างรุนแรงยังคงสร้างความเสียหายให้กับเซลล์หรือแพ็ค LTO ที่สมบูรณ์ได้

แบตเตอรี่ LTO ทนไฟได้หรือไม่?

ไม่ควรอธิบายว่าแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้สามารถกันไฟได้ โดยทั่วไป LTO มีความเสถียรทางความร้อนสูง และแนวโน้มการชุบลิเธียมลดลง แต่เซลล์ทั้งเซลล์ยังคงมีอิเล็กโทรไลต์และวัสดุออกฤทธิ์อื่นๆ แบตเตอรี่ต้องมี BMS, การหลอมรวม, ฉนวน, การป้องกันทางกล และการทดสอบที่เหมาะสม

แบตเตอรี่ LTO จำเป็นต้องมีการปรับสมดุลแบบแอคทีฟหรือไม่

ไม่เสมอไป วิธีการปรับสมดุลขึ้นอยู่กับจำนวนอนุกรม การจับคู่เซลล์ เวลาในการชาร์จ ความจุ และความไม่สมดุลที่ยอมรับได้ การปรับสมดุลแบบพาสซีฟอาจเพียงพอสำหรับบางแพ็ค ในขณะที่ระบบที่ใหญ่กว่าหรือมีปริมาณงานสูงอาจได้รับประโยชน์จากการปรับสมดุลแบบแอคทีฟ

วิธีที่ดีที่สุดในการประเมินอายุการใช้งานแบตเตอรี่ LTO คืออะไร

ใช้ข้อมูลวัฏจักรของเซลล์ที่แน่นอน แปลงโปรไฟล์แอปพลิเคชันเป็นรอบการทำงานที่เทียบเท่ากัน ประเมินอายุของปฏิทิน และทดสอบโมดูลที่เสร็จสมบูรณ์ภายใต้สภาวะกระแส อุณหภูมิ และกลไกที่สมจริง

ต้องการความช่วยเหลือในการประเมินอายุเซลล์ LTO Pouch หรือไม่

Misen จัดหาและประเมินเซลล์กระเป๋า LTO สำหรับ AGV อุปกรณ์อุตสาหกรรม ระบบสร้างใหม่ การเคลื่อนย้ายด้วยไฟฟ้า การจัดเก็บพลังงาน และโมดูลแบตเตอรี่แบบกำหนดเอง

การสนับสนุนอาจรวมถึง:

• การเลือกเซลล์กระเป๋า LTO

• การเปรียบเทียบเอกสารข้อมูล

• การทดสอบความจุ

• การวัด OCV และความต้านทาน

• การคัดกรองค่า K และการปลดปล่อยตัวเอง

• การจับคู่เซลล์

• การออกแบบการบีบอัดและโมดูล

• การประเมิน BMS

• รีวิวระบบชาร์จ

• การตรวจสอบตัวอย่างและแบทช์

เพื่อประเมินอายุการใช้งานที่คาดหวัง โปรดระบุ:

• แอปพลิเคชัน

• แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

• ความจุหรือพลังงานที่ต้องการ

• กระแสต่อเนื่อง

• กระแสสูงสุดและระยะเวลา

• กระแสไฟชาร์จสูงสุด

• เวลาในการชาร์จ

• รอบหรือเหตุการณ์การดำเนินงานต่อวัน

• ความลึกของการปล่อยที่คาดหวัง

• ขนาดแบตเตอรี่

• ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน

• อายุการใช้งานที่ต้องการ

• โปรโตคอลการสื่อสาร

• ต้นแบบและปริมาณการผลิต

ตามข้อกำหนดเหล่านี้ Misen สามารถเปรียบเทียบตัวเลือกเซลล์กระเป๋า LTO, LFP และ NMC ที่เหมาะสม และหารือเกี่ยวกับปริมาณงานของวงจรที่คาดหวัง การกำหนดค่าแบตเตอรี่ การออกแบบกลไก และแผนการทดสอบ

สำหรับคำแนะนำในการเลือกที่กว้างขึ้น โปรดอ่าน วิธีเลือกเซลล์กระเป๋าสำหรับชุดแบตเตอรี่แบบกำหนดเอง.