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储能电芯的能量效率是由什么决定的?

来源:天合光能产品中心

时间:2024-09-30

根据前面几期的介绍,想必大家对储能电芯的性能指标已经有了初步的认知,但好戏还在后头,压轴的都是重磅,想要评价储能电芯的性能,最核心的指标就是效率和循环寿命,一颗能效效率高的储能电芯究竟好在哪,今天来揭晓。


储能电芯的效率包括充电效率和放电效率。充电效率是指充电过程中输入的电能转化为电池化学能的比例,而放电效率则是指电池放电时输出的电能与存储的化学能之比。其充放电效率会受到非常多因素的影响:


1

内部因素:在充电和放电过程中,电池内部发生化学反应,这些化学反应的效率影响了能量的转换效率。


2

内阻因素:电池内部的电阻会导致能量的损失,这些损失以热量的形式释放出去。内阻的大小和电池的设计以及材料选择密切相关,低内阻能够减少损耗,提高充放电效率


3

温度因素低温会降低电池的充电效率,因为电解质的活性降低。高温则可能增加内阻并影响化学反应的效率。





储能电芯的效率通常以百分比表示,目前市场主流水平大概在90%上下,天合储能通过电芯结构设计电化学体系设计底层材料设计三大方面积极创新,成功将储能电芯效率提升至95%以上,并且仍在不断探索能量效率的边际。




在电芯结构设计方面,天合储能通过低阻抗设计提升关键部件过流能力、降低焊接过程接触阻抗,通过电解液中添加剂种类和添加量的精细调控,生成的SEI内外层厚度和孔隙适中,实现了锂离子的快速传导。




在电化学体系设计方面,通过材料压实适配、更高效电子传输网络实现快电子传输,通过富孔隙隔膜、极片低曲径孔隙设计实现快离子扩散,减少充放电过程中能量损失。




在底层材料设计方面,采用弱极化LFP实现特殊碳包覆,更薄,更均匀;通过尺寸及烧结温度优化实现Li更快扩散;应用惰性石墨在充放电过程中减少Li损耗,提升库仑效率;使用高导电率新型锂盐,可以识别出锂盐阴离子半径与解离能的关系,调控锂盐阴离子半径,增大锂盐解离度,提升电解液电导率。



储能电芯的高一致性使电池系统更具可靠性和稳定性提高转化效率。高一致性电芯在使用过程中可有效减少容量损失减少内阻增加趋势延长使用寿命使电池系统具有更高稳定性;同时,更高的转化效率可带来系统更高的能量吞吐量从而降低全生命周期度电成本。天合储能始终坚持创新,不断进步,致力于不断刷新电芯能量效率,为市场提供更高品质、更高安全、更高一致性的储能专用电芯。


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