Ce este depozitarea la rece?

Am fost pusă această întrebare la o expoziție comercială anul trecut. Un tip de la un integrator european ESS a vrut să știe de ce furnizorul său percepe un cost suplimentar pentru „logistica lanțului de frig”. A crezut că este o înșelătorie. Nu a fost.

Celulele cu litiu se degradează atunci când stau pe un raft. Cu cât depozitul este mai fierbinte, cu atât își pierd mai repede capacitatea. Acesta nu este un efect mic. Am văzut date de testare de la un producător de celule care arată o pierdere de capacitate de 2-3% pe parcursul a șase luni la 35 de grade față de poate jumătate la sută la 20 de grade. Celulele nici măcar nu erau folosite. Doar stau acolo.

Depozitarea la rece este exact ceea ce sună. Puneți celulele într-un depozit cu temperatură-controlată, le păstrați undeva la 15-25 de grade și controlați umiditatea. Reacțiile secundare din interiorul celulei încetinesc. Stratul SEI crește mai lent. Pierdeți mai puțin litiu.

După vara lui 2022, nimeni din China nu se ceartă dacă depozitarea la rece contează. China de Est a atins 40 de grade timp de săptămâni. Am auzit de la cineva de la un producător de pachete din Jiangsu că câțiva furnizori de celule au fost nevoiți să anuleze inventarul, deoarece celulele au ieșit din depozit cu o capacitate semnificativ mai mică decât specificațiile. Dacă această poveste este exagerată, nu pot spune, dar momentul se aliniază cu momentul în care upgrade-urile pentru depozitarea frigorifică au început să apară în planurile de investiții ale tuturor.

SOC înainte de depozitare

Nu puteți pur și simplu să aruncați celulele în depozitul frigorific în orice stare de încărcare. Încărcarea completă este dăunătoare pentru catod. Structurii stratificate de oxid din NMC cu-nichel ridicat nu-i place să stea la 4,2 V luni de zile. Ceva despre schimbările de fază ireversibile. Nu sunt un om de știință în materiale, așa că nu voi pretinde că înțeleg pe deplin mecanismul, dar rezultatul este o pierdere măsurabilă a capacității.

Celulele goale sunt mai rele. Dacă tensiunea scade prea scăzută, colectorul de curent de cupru începe să se dizolve. Încarci celula înapoi și cuprul se depune undeva unde nu ar trebui. Rezistența internă crește. Uneori, celula eșuează complet.

Punctul dulce este undeva între 30% și 50% SOC. BYD aparent necesită 40% plus sau minus 5% pentru celulele Blade care intră în depozit. Nu am văzut documentul real, dar mai multe persoane au menționat acest număr. LFP este dificil pentru că curba de tensiune este atât de plată. Greu de știut exact la ce SOC vă aflați doar din măsurarea tensiunii. Unii producători fac un ciclu complet de încărcare-descărcare înainte de depozitare doar pentru a calibra.

Specificațiile de temperatură variază

LFP se descurcă mai bine la frig decât ternarul. Gotion enumeră temperatura de depozitare până la 20 de grade negative pe fișa lor de date. NCA și NCM cu conținut ridicat de-nichel sunt mai pretențioși. Celulele Samsung SDI NCA vor 15-25 de grade dacă îmi amintesc corect specificațiile. Coborâți sub 10 grade și electrolitul devine prea vâscos. Afectează calitatea formării aparent.

SVOLT are cerințe și mai stricte cu privire la celulele lor-lamelor scurte. Ceva în jur de 18-23 de grade, cu o toleranță de numai 2 grade în orice caz. Nu este ușor de întreținut-pe tot parcursul anului în sudul Chinei, unde temperaturile exterioare de vară au ajuns la 40. Compresoarele funcționează fără oprire. Facturile la electricitate devin urâte. Un operator de depozit cu care am vorbit a spus că factura lor de energie electrică din iulie era de peste 100.000 RMB și asta a fost considerat normal pentru o instalație de dimensiuni medii.

Unii producători relaxează în liniște limita superioară la 28 de grade în timpul verii de vârf. Apoi rulează un ecran OCV suplimentar înainte de expediere pentru a prinde orice celule care s-au degradat prea mult. Nu este ideal, dar economia este ceea ce este.

Problema condensului

Mutați o celulă rece într-o cameră caldă și apa se condensează la suprafață. Toată lumea știe asta. Ceea ce nu toată lumea realizează este cât de mult contează acest lucru pentru celulele pungă. Apa de pe filmul laminat de aluminiu nu este doar o problemă cosmetică. Intră în sudurile cu urechi. Provoacă oxidare. În cazurile nefavorabile, umezeala își trece prin etanșarea termică și reacționează cu electrolitul.

Modul corect de a gestiona acest lucru este o zonă tampon. Celulele stau într-o cameră cu temperatură intermediară timp de patru până la șase ore înainte de a se muta la etajul de producție. Temperaturile se egalizează treptat. Fara condens.

Operațiunile mai mici omit acest pas. Am vizitat un atelier de asamblare de pachete, unde trăgeau celule direct dintr-un răcitor de 5 grade într-un atelier de 30 de grade. Mijlocul lui august. Fiecare suprafață celulară era umedă. Managerul de producție a recunoscut că rata de respingere a modulelor de sudură era ridicată în acea lună. A dat vina pe echipamentul de sudura. Aveam propria mea teorie.

Cât timp poți păstra

Șase luni este limita comună. După aceea, trebuie să retestați. OCV, IR, capacitate, întreaga suită. Celulele care eșuează sunt retrogradate sau casate. Se presupune că EVE necesită celulele stocate peste nouă luni pentru a reveni la fabrică pentru re-evaluare. Nu am confirmat acest lucru direct, dar a venit de la cineva care ar ști.

Acest lucru a devenit o adevărată bătaie de cap când piața ESS a încetinit la sfârșitul anului 2023. Integratorii stăteau pe un inventar pe care nu le puteau muta. Proiectele au continuat să fie amânate. Până la încheierea ofertelor, celulele își depășiseră fereastra de stocare. Luați în considerare luni de discuții între integratori și furnizorii de celule despre a cui a fost problema. Contractele de cumpărare includ acum un limbaj care cere ca celulele să fie fabricate în 60 sau 90 de zile de la livrare. Lecția învățată.

Incendiu si Asigurari

Aspersoarele standard de depozit nu funcționează bine la incendiile bateriilor cu litiu. Apa care lovește o celulă în fugă termică poate înrăutăți lucrurile. Generează hidrogen. Sistemele preferate acum sunt perfluorohexanona sau ceața fină de apă, dar o configurație de perfluorhexanonă costă milioane de RMB. Multe depozite nu pot justifica aceste cheltuieli.

Asigurarea a devenit cea mai mare constrângere. CPIC și Ping An ambele rate crescute pentru stocarea bateriei cu litiu începând cu 2024. De trei până la patru ori mai mult decât plătește un depozit normal, din câte am auzit. Unii asigurători nu vor atinge deloc aceste proiecte. Fără acoperire de asigurare, noroc în obținerea finanțării bancare. Totul în aval se blochează.

Operațiuni zilnice

Celulele au nevoie de verificări periodice ale tensiunii în timpul depozitării. Descărcarea automată normală este de câțiva milivolți pe lună. Dacă vedeți că o celulă scade cu 15 mV sau mai mult, probabil că ceva nu este în regulă în interior. Cel mai probabil microscurtcircuit. Scoateți-l și tratați-l separat.

Clienții europeni doresc să vadă jurnalele de temperatură pentru întreaga perioadă de depozitare. Unele depozite atașează dispozitive de înregistrare de date la fiecare palet care călătorește odată cu transportul. Clientul extrage datele la primire. O excursie din-din-spec. pe acel jurnal și ar putea respinge întregul lot. I s-a întâmplat unui expeditor pe care îl cunosc. Container de 40 de picioare s-a întors în port.

FIFO ar trebui să fie simplu. Primul intrat, primul iesit. În practică, șoferii de stivuitor apucă orice palet este cel mai ușor de atins. Lucrurile din spatele raftului stau acolo luni de zile până când cineva observă. Sistemele MES vă ajută dacă le aveți. Multe depozite încă funcționează pe foi de calcul și speră să fie mai bine.