Les cellules de batterie de phosphate de fer au lithium, avec leur stabilité structurelle naturelle, sont devenues le choix préféré des scénarios avec des exigences de durée de vie strictes telles que le stockage d'énergie et les véhicules commerciaux. La technologie mondiale rafraîchit en continu sa limite de durée de vie du cycle grâce à la modification des matériaux, à l'optimisation des processus et à l'ajustement de la stratégie d'utilisation, en sonnant des 5000 cycles traditionnels (80% DoD) à plus de 15000 cycles, et même en réalisant "20 - en remplacement de la« remplacement du noyau »de nouveaux équipements énergétiques et en fournissant complètement le soutien à terme pour les projets d'énergie à terme.
1 Modification des matériaux: la logique sous-jacente pour prolonger la durée de vie
La technologie de dopage et de revêtement d'électrode positive de la Chine. Un certain élément de magnésium à 2% dans le matériau de cathode de phosphate de fer au lithium, ce qui a amélioré la stabilité de la structure de la cathode de 40% en réduisant les paramètres de réseau et en supprimant la croissance cristalline; Dans le même temps, une couche de revêtement LipO4 de 5 nm d'épaisseur est utilisée pour isoler la réaction directe entre l'électrolyte et l'électrode positive, réduisant la perte de matériaux actifs. Après modification, la durée de vie de la cellule de la batterie a dépassé 12 000 cycles à 80% DoD, et le taux de rétention de capacité a toujours atteint 80%, ce qui est deux fois plus que la cellule de la batterie non modifiée. Cette technologie a été appliquée aux projets de stockage d'énergie du côté du réseau. Calculé sur la base d'un cycle par jour, il peut fonctionner de manière stable pendant 33 ans, dépassant de loin la durée de vie du projet de 20 ans.
Optimisation de la stabilité des électrolytes en Europe. L'électrolyte composite de phosphate carbonate "développé par un fabricant allemand ajoute 10% de carbonate de vinyle fluoriné (FEC) comme un film -} pour former un film SEI dense et stable sur la surface de l'électrode négative (impédance réduite de 30%), évitant la formation de landrite de lithium provoquée par le film SEI Rupture pendant le cyclisme. Combiné avec du sel de lithium LiFSI (concentration 1,2 mol / L), la capacité antioxydante de l'électrolyte est augmentée de 50%. Sous un cycle à haute température à 60 degrés, la durée de vie de la batterie peut encore être maintenue 8000 fois, soit 50% plus longue que les électrolytes traditionnels. Cette solution convient aux scénarios de stockage d'énergie dans les régions tropicales. Dans un projet photovoltaïque hors réseau en Inde, la capacité des cellules de la batterie n'a diminué que de 10% après 5 ans de fonctionnement.
2 mise à niveau du processus: assurer la durée de vie de la fin de fabrication
Le «contrôle précis du Japon de la densité de compactage polaire». Une certaine batterie carrée de phosphate de fer au lithium carré adopte le processus "étape - par - STEP RALLING": Tout d'abord, il est initialement compacté avec une basse pression de 0,5 MPa, puis la densité de l'électrode est précisément contrôlée avec une haute pression de 2MPA (Electrode 3G / CM ourse. Matériau causé par une seule haute pression. Combinée à la technologie de la "coupe de bord du polariseur" (précision ± 0,1 mm), le risque de micro-courts-circuits causée par les bavures sur polariseur est éliminé, réduisant le taux de défaut des cellules de la batterie de 100 ppm à 10 ppm. Les tests ont montré que les cellules de la batterie produites par ce processus ont une augmentation de 25% de la durée de vie du cycle par rapport aux processus traditionnels et peuvent fonctionner de manière stable pendant 10 ans dans des scénarios de véhicules commerciaux (2 cycles par jour).
Optimisation du volume d'injection et de la technologie d'étanchéité en Chine. Pour les batteries cymosphates de phosphate de fer à lithium cylindrique, le processus de "pesée sous vide et d'injection de liquide" (précision ± 0,1 mg) est adopté pour garantir que la déviation de la quantité d'injection de liquide pour chaque cellule de la batterie est inférieure à 0,5%, en évitant le vieillissement de la capacité prématurée causée par un électrolyte insuffisant; Le processus d'étanchéité adopte une double protection de "Soudage au laser + étanchéité de la résine époxy", avec une étanchéité à l'air de 1 × 10 ⁻⁸ Pa · m ³ / s, pour éviter les fuites d'électrolyte et l'infiltration de l'humidité. Après avoir appliqué ce processus dans une certaine usine de cellules de batterie de stockage d'énergie, les cellules de la batterie ont été stockées dans un environnement de 85 degrés et 85% d'humidité pendant 1000 heures, avec une décroissance de capacité de seulement 5%, bien en dessous de la moyenne de l'industrie de 15%.
3 Stratégie d'utilisation basée sur le scénario: Intelligence d'application pour prolonger la durée de vie
La stratégie de charge et de décharge peu profonde pour le stockage d'énergie du réseau aux États-Unis. Une centrale électrique de stockage d'énergie de phosphate de fer 2GWh en Californie en Californie adopte la stratégie de "20% à 80% de fonctionnement d'intervalle SOC" pour éviter d'endommager la structure cristalline des cellules de la batterie causées par une décharge de charge complète. Combiné avec la «charge d'impulsion» (impulsion 1C avec un cycle de service de 10%) pour réduire les effets de polarisation, la durée de vie du cycle cellulaire de la batterie dépasse 15 000 fois. Calculé sur la base d'un cycle par jour, la vie peut atteindre 41 ans. En ajustant dynamiquement la profondeur de charge et de décharge à travers les algorithmes d'IA (s'étendant à 15% -85% lorsque la charge de réseau électrique est faible et réduit à 25% -75% lorsque la charge est élevée), tout en garantissant que la demande de la grille de puissance est encore prolongée, et le coût annuel de fonctionnement et de maintenance est réduit de 40%.
«Utilisation en cascade de Chine et connexion des cellules de batterie de véhicules commerciaux». Pour les cellules de batterie de phosphate de fer au lithium à la retraite (avec une capacité restante de 70%) pour les véhicules commerciaux de nouvelles énergies, après "Tri de capacité + réparation équilibrée", ils sont utilisés de manière hiérarchique pour le stockage d'énergie des ménages (avec une durée de vie cyclable de 5000 fois), puis démantelées et recyclées après la retraite (avec un taux de récupération de lithium et de fer de 95%). La pratique d'une certaine entreprise logistique montre que ce modèle complet du cycle de vie du «recyclage des matériaux de stockage d'énergie des ménages des véhicules commerciaux» augmente la valeur totale des cellules de la batterie de trois fois, tout en réduisant le coût de l'utilisation unique. Le coût des cellules de batterie de stockage d'énergie des ménages a été réduit de 1 yuan / wh à 0,5 yuan / wh.
L'optimisation de la durée de vie à cycle long des cellules de batterie de phosphate de fer au lithium passe des "percées technologiques" en "gestion de la chaîne complète". À l'avenir, avec l'application de jumeaux numériques (simulation virtuelle pour prédire la durée de vie) et la traçabilité de la blockchain (statut d'utilisation de suivi), une gestion de la boucle- fermée de la "prédiction précise, sur - entretien de la demande et un recyclage efficace", une vie en phosphate de lit, une vie en fer de lithium, une "longue}. Carrier d'énergie durable, soutenant les longs - Term stable Développement stable du stockage d'énergie, des véhicules commerciaux et d'autres domaines.