Was sind die wichtigsten technischen Elemente bei der Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien in Energiespeicherszenarien?

Im Jahr 2007 wurden die „Zugriffsmanagementregeln für die Produktion neuer Energiefahrzeuge“ verkündet, um Chinas Industrialisierungspolitik für neue Energiefahrzeuge Orientierung zu geben.Im Jahr 2012 wurde der „Entwicklungsplan für die energiesparende und neue Energieautomobilindustrie (2012-2020)“ vorgelegt und wurde zum Beginn von Chinas Entwicklung von neuen Energieautos.Im Jahr 2015 wurde die „Notice on Financial Support Policies for the Promotion and Application of New Energy Vehicles in 2016-2020“ veröffentlicht, die den Auftakt für die explosive Entwicklung von Chinas New Energy Vehicles eröffnete.

Die Veröffentlichung der „Leitmeinungen zur Förderung der Entwicklung von Energiespeichertechnologie und -industrie“ im Jahr 2017 markierte die Explosion der Energiespeicherindustrie und machte 2018 zum Beginn der rasanten Entwicklung der chinesischen Energiespeicherindustrie.Wie in Abbildung 1 gezeigt, haben die Produktion und der Verkauf von Chinas New Energy Vehicles laut den Statistiken der China Association of Automobile Manufacturers von 2012 bis 2018 ein explosives Wachstum gezeigt;Laut dem „Energy Storage Industry Research White Paper 2019“, herausgegeben von der Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance, zeigt es, dass die installierte Kapazität von Chinas elektrochemischer Energiespeicherung exponentiell zugenommen hat.Ab 2017 machte die kumulierte installierte Kapazität von Lithium-Ionen-Batterie-Energiespeichern in China 58 % der kumulierten installierten Kapazität von elektrochemischen Energiespeichern aus.

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Lithium-Ionen-Batterien haben im Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung in China offensichtliche Vorteile, und um elektrochemische Energiespeicherkraftwerke besser und stabiler zu betreiben, ist es notwendig, die beteiligten Disziplinen und verwandten Produkte von der technischen Seite zu analysieren.Wie in Bild 2 dargestellt, handelt es sich um das technische System der elektrochemischen Energiespeicherprodukte.Elektrochemische technische Produkte (Zellprodukte, Modulprodukte, Energiespeichersysteme) vertreten durch Lithium-Ionen-Batterien sind das Herzstück der elektrochemischen Energiespeicherung.Die Rolle anderer verwandter Produkte besteht darin, sicherzustellen, dass elektrochemische Energiespeicherprodukte besser und stabiler funktionieren

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Bei Lithium-Ionen-Batteriezellenprodukten sind die wichtigsten technischen Elemente, die die Anwendung der elektrochemischen Energiespeicherung beeinflussen, Lebensdauer, Sicherheit, Energie und Leistung, wie in Abbildung 3 dargestellt. Die Auswirkungen der Lebensdauer hängen mit Faktoren wie Arbeitsumgebung, Betriebsbedingungen, Materialformulierung, Schätzgenauigkeit usw.;und Sicherheitsbewertungsindikatoren umfassen hauptsächlich elektrische, thermische Sicherheit und andere Umweltsicherheitsanforderungen, wie z Faktoren der Energiedichte werden hauptsächlich durch das Materialsystem und den Herstellungsprozess beeinflusst.Die Einflussfaktoren der Leistungseigenschaften hängen hauptsächlich mit der Stabilität der Materialstruktur, der Ionenleitfähigkeit und der elektronischen Leitfähigkeit sowie der Arbeitstemperatur zusammen.Aus Sicht des Designs von Lithium-Ionen-Batteriezellenprodukten muss daher der Materialauswahl, dem Design elektrochemischer Systeme (positive und negative Materialien, N/P-Verhältnis, Verdichtungsdichte usw.) und mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden Herstellungsverfahren (Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle, Beschichtungsverfahren, Flüssigkeitsinjektionsverfahren, chemische Umwandlungsverfahren usw.).

Bei Lithium-Ionen-Batteriemodulprodukten sind die wichtigsten technischen Elemente, die sich auf die Anwendung der elektrochemischen Energiespeicherung auswirken, die Konsistenz, Sicherheit, Leistung und Energie der Batterie, wie in Abbildung 4 dargestellt. Darunter die Konsistenz der Batteriezelle Das Modulprodukt hängt hauptsächlich mit der Steuerung des Herstellungsprozesses, den technischen Anforderungen der Batteriezellenbaugruppe und der Schätzgenauigkeit zusammen.Die Sicherheit von Modulprodukten entspricht den Sicherheitsanforderungen von Batteriezellenprodukten, aber Designfaktoren wie Wärmestau und Wärmeableitung müssen berücksichtigt werden.Die Energiedichte von Modulprodukten soll vor allem unter Leichtbaugesichtspunkten ihre Energiedichte erhöhen, während ihre Leistungseigenschaften vor allem unter den Gesichtspunkten Thermomanagement, Zelleigenschaften und Serien-Parallel-Design betrachtet werden.Aus Sicht des Designs von Lithium-Ionen-Batteriemodulprodukten müssen daher die Anforderungen an Konfiguration, Leichtbau, Serien-Parallel-Design und Thermomanagement stärker berücksichtigt werden.


Postzeit: 27. Dezember 2021