ما هو التخزين البارد؟
لقد سُئلت هذا السؤال في معرض تجاري العام الماضي. أراد رجل من شركة تكامل ESS الأوروبية أن يعرف سبب قيام المورد الخاص به بتحصيل رسوم إضافية مقابل "لوجستيات سلسلة التبريد". كان يعتقد أنها كانت عملية احتيال. لم يكن كذلك.
تتحلل خلايا الليثيوم عند وضعها على الرف. كلما زادت سخونة المستودع، كلما فقدت سعته بشكل أسرع. وهذا ليس تأثيرا صغيرا. لقد رأيت بيانات اختبار من إحدى الشركات المصنعة للخلايا تظهر فقدانًا للقدرة بنسبة 2-3% على مدى ستة أشهر عند 35 درجة مقابل نصف بالمائة عند 20 درجة. ولم يتم حتى استخدام الخلايا. مجرد الجلوس هناك.
التخزين البارد هو بالضبط ما يبدو عليه الأمر. يمكنك وضع الخلايا في مستودع يتم التحكم في درجة حرارته-، والاحتفاظ بها في مكان ما بين 15-25 درجة مئوية، مع التحكم في الرطوبة. تتباطأ التفاعلات الجانبية داخل الخلية. طبقة SEI تنمو بشكل أبطأ. تفقد كمية أقل من الليثيوم.
بعد صيف عام 2022، لن يجادل أحد في الصين حول ما إذا كان التخزين البارد مهمًا أم لا. وصلت درجة الحرارة في شرق الصين إلى 40 درجة لمدة أسابيع. سمعت من أحد الأشخاص في إحدى شركات تصنيع العبوات في جيانغسو أن اثنين من موردي الخلايا اضطروا إلى شطب المخزون لأن الخلايا خرجت من التخزين بسعة أقل بشكل ملحوظ من المواصفات. لا أستطيع أن أقول ما إذا كانت هذه القصة مبالغ فيها، لكن التوقيت يتماشى مع الوقت الذي بدأت فيه ترقيات التخزين البارد في الظهور في خطط النفقات الرأسمالية للجميع.
SOC قبل التخزين
لا يمكنك رمي الخلايا في مخزن بارد في أي حالة شحن. الشحن الكامل سيء للكاثود. لا يحب هيكل الأكسيد ذو الطبقات العالية - من النيكل NMC البقاء عند 4.2 فولت لعدة أشهر. شيء عن تغييرات المرحلة التي لا رجعة فيها. أنا لست عالم مواد، لذا لن أدعي أنني أفهم الآلية تمامًا، ولكن النتيجة هي خسارة قابلة للقياس في القدرة.
الخلايا الفارغة أسوأ. إذا انخفض الجهد إلى مستوى منخفض جدًا، يبدأ مجمع التيار النحاسي في الذوبان. تقوم بشحن الخلية احتياطيًا وتترسب رواسب النحاس في مكان لا ينبغي لها ذلك. المقاومة الداخلية ترتفع. في بعض الأحيان تفشل الخلية تمامًا.
النقطة المثالية هي ما بين 30% و50% من SOC. يبدو أن BYD تتطلب 40% زائد أو ناقص 5% لخلايا Blade التي يتم تخزينها. لم أر الوثيقة الفعلية ولكن العديد من الأشخاص ذكروا هذا الرقم. يعد LFP أمرًا صعبًا لأن منحنى الجهد مسطح جدًا. من الصعب أن تعرف بالضبط ما هو SOC الذي أنت فيه فقط من خلال قياس الجهد. تقوم بعض الشركات المصنعة بإجراء دورة تفريغ شحن كاملة- قبل التخزين فقط من أجل المعايرة.
تختلف مواصفات درجة الحرارة
يتعامل LFP مع البرد بشكل أفضل من الثلاثي. يسرد Gotion درجة حرارة التخزين وصولاً إلى سالب 20 درجة في ورقة البيانات الخاصة به. يعتبر NCA وNCM من النيكل العالي- أكثر انتقائية. تحتاج خلايا Samsung SDI NCA إلى 15-25 درجة إذا كنت أتذكر المواصفات بشكل صحيح. اذهب إلى أقل من 10 درجات ويصبح المنحل بالكهرباء لزجًا جدًا. يؤثر على جودة التكوين على ما يبدو.
لدى SVOLT متطلبات أكثر صرامة فيما يتعلق بخلايا الشفرات القصيرة-. حوالي 18-23 درجة مع تفاوت قدره درجتين فقط في كلتا الحالتين. ليس من السهل الحفاظ على الخدمة طوال العام-في جنوب الصين حيث تصل درجة الحرارة الخارجية في الصيف إلى 40 درجة. وتعمل الضواغط دون توقف. فواتير الكهرباء تصبح قبيحة. قال أحد مشغلي المستودعات الذين تحدثت إليهم إن فاتورة الكهرباء الخاصة بهم لشهر يوليو تجاوزت 100000 يوان صيني وكان ذلك يعتبر أمرًا طبيعيًا بالنسبة لمنشأة متوسطة الحجم.
تقوم بعض الشركات المصنعة بهدوء بتخفيف الحد الأعلى إلى 28 درجة خلال ذروة الصيف. ثم يقومون بتشغيل شاشة OCV إضافية قبل الشحن لالتقاط أي خلايا تتدهور كثيرًا. ليست مثالية ولكن الاقتصاد هو ما هو عليه.
مشكلة التكثيف
انقل خلية باردة إلى غرفة دافئة ويتكثف الماء على السطح. الجميع يعرف هذا. ما لا يدركه الجميع هو مدى أهمية ذلك بالنسبة للخلايا الحقيبةية. الماء الموجود على طبقة صفائح الألمنيوم ليس مجرد مشكلة تجميلية. فإنه يدخل في اللحامات علامة التبويب. يسبب الأكسدة. في الحالات السيئة، تشق الرطوبة طريقها عبر الختم الحراري وتتفاعل مع المنحل بالكهرباء.
الطريقة الصحيحة للتعامل مع هذا هي المنطقة العازلة. توضع الخلايا في غرفة ذات درجة حرارة متوسطة لمدة أربع إلى ست ساعات قبل أن تنتقل إلى أرضية الإنتاج. وتتعادل درجات الحرارة تدريجياً. لا التكثيف.
العمليات الصغيرة تتخطى هذه الخطوة. قمت بزيارة متجر تجميع حزمة واحدة حيث كانوا يسحبون الخلايا مباشرة من درجة حرارة 5 درجات إلى ورشة عمل 30 درجة. منتصف أغسطس. كان كل سطح الخلية رطبًا. اعترف مدير الإنتاج أن معدل رفض وحدة اللحام كان مرتفعًا في ذلك الشهر. وألقى باللوم على معدات اللحام. كان لدي نظريتي الخاصة.
كم من الوقت يمكنك تخزين
ستة أشهر هو الحد المشترك. بعد ذلك تحتاج إلى إعادة الاختبار. OCV، IR، السعة، المجموعة بأكملها. يتم تخفيض مستوى الخلايا التي تفشل أو إلغاؤها. من المفترض أن EVE تطلب من الخلايا المخزنة لمدة تزيد عن تسعة أشهر العودة إلى المصنع لإعادة التصنيف-. لم أؤكد ذلك بشكل مباشر ولكنه جاء من شخص يعرف ذلك.
أصبح هذا بمثابة صداع حقيقي عندما تباطأ سوق ESS في أواخر عام 2023. كان المتكاملون يجلسون على المخزون ولم يتمكنوا من التحرك. ظلت المشاريع تتأخر. وبحلول الوقت الذي تم فيه إغلاق الصفقات أخيرًا، كانت الخلايا قد تجاوزت نافذة التخزين الخاصة بها. أشهر من الجدال بين شركات التكامل وموردي الخلايا حول من كانت هذه المشكلة. غالبًا ما تتضمن عقود الشراء الآن لغة تتطلب تصنيع الخلايا خلال 60 أو 90 يومًا من التسليم. الدرس المستفاد.
الحريق والتأمين
لا تعمل رشاشات المستودعات القياسية بشكل جيد في حرائق بطاريات الليثيوم. يمكن أن يؤدي اصطدام الماء بالخلية أثناء الهروب الحراري إلى تفاقم الأمور. يولد الهيدروجين. الأنظمة المفضلة الآن هي البيرفلوروهكسانون أو رذاذ الماء الناعم، ولكن إعداد البيرفلوروهكسانون يكلف ملايين الرنمينبي. لا تستطيع الكثير من المستودعات تبرير هذا الإنفاق.
لقد أصبح التأمين العائق الأكبر. قامت كل من CPIC وPing An برفع أسعار تخزين بطاريات الليثيوم بدءًا من عام 2024 تقريبًا. ثلاثة إلى أربعة أضعاف ما يدفعه المستودع العادي، وفقًا لما سمعته. لن تلمس بعض شركات التأمين هذه المشاريع على الإطلاق. بدون تغطية تأمينية، حظا سعيدا في الحصول على التمويل البنكي. كل شيء في اتجاه المصب يتعطل.
من يوم-إلى-عمليات يومية
تحتاج الخلايا إلى فحوصات دورية للجهد أثناء تخزينها. يبلغ التفريغ الذاتي الطبيعي- بضعة ملي فولت شهريًا. إذا رأيت خلية تنخفض بمقدار 15 ملي فولت أو أكثر، فمن المحتمل أن يكون هناك خطأ ما داخليًا. ماس كهربائى صغير على الأرجح. اسحبه للخارج وتعامل معه بشكل منفصل.
يرغب العملاء الأوروبيون في رؤية سجلات درجات الحرارة لفترة التخزين بأكملها. تقوم بعض المستودعات بتوصيل أجهزة تسجيل البيانات بكل منصة نقالة تنتقل مع الشحنة. يقوم العميل بسحب البيانات عند الاستلام. رحلة واحدة-من-المواصفات في هذا السجل وقد يرفضون الدفعة بأكملها. حدث لشاحن أعرفه. تم تدوير حاوية يبلغ طولها -قدمًا في الميناء.
يجب أن يكون ما يصرف أولاً (FIFO) بسيطًا. يدخل أولاً، يخرج أولاً. ومن الناحية العملية، يقوم سائقو الرافعات الشوكية بإمساك أي منصة يسهل الوصول إليها. تبقى الأشياء الموجودة في الجزء الخلفي من الرف هناك لعدة أشهر حتى يلاحظها أحد. تساعد أنظمة MES إذا كانت لديك. لا تزال العديد من المستودعات تعمل على جداول البيانات وتأمل في الأفضل.
