En años recientes, Ha habido una demanda creciente de soluciones de almacenamiento de energía que respalden fuentes de energía renovables como la solar y la eólica.. Las baterías de almacenamiento de energía apiladas se han convertido en una tecnología prometedora para satisfacer esta demanda..
Los sistemas de baterías apiladas permiten que varias baterías alimenten varios dispositivos eléctricos simultáneamente. Estas baterías son una tecnología energética avanzada que se pueden conectar en paralelo o en serie para aumentar la capacidad o el voltaje.. Este artículo lo llevará a una comprensión integral de las baterías de litio apilables., para que tengas un nuevo entendimiento!
Tabla de contenido
Los fundamentos de las baterías de litio
Cómo funciona una batería de litio
El principio de funcionamiento de baterías de litio Implica principalmente el proceso de transferencia de carga.. En baterías de iones de litio, hay dos procesos involucrados: cargando y descargando:
Proceso de carga: Cuando se carga una batería de litio, el extremo positivo de la batería produce iones de litio, que luego se mueven a través del electrolito hasta el extremo negativo de la batería. El electrodo negativo suele estar compuesto de un material de carbono en capas con muchos microporos., y estos iones de litio que llegan al electrodo negativo quedan incrustados en los microporos de la capa de carbono.
Proceso de alta: Cuando la batería está descargada, Los iones de litio en el electrodo negativo volverán al electrodo positivo a través del electrolito nuevamente., y liberar electrones, resultando en una corriente eléctrica. Esta corriente puede ser utilizada por una variedad de dispositivos..
Clasificación de baterías de litio.
Las baterías de litio se dividen principalmente en dos categorías.: baterías de metal de litio y baterías de iones de litio.
Las baterías de metal de litio utilizan metal de litio o su aleación como material del electrodo negativo., mientras que las baterías de iones de litio utilizan óxido metálico de aleación de litio como material del electrodo positivo y grafito como material del electrodo negativo..
Según el estado de su electrolito., Las baterías de iones de litio también se pueden dividir en baterías de iones de litio líquidas., Baterías de polímero de iones de litio y baterías de iones totalmente sólidos..
¿Qué es una batería de litio apilable??
Una batería de litio apilable es un sistema de almacenamiento de energía formado por el apilamiento de varios módulos de batería.. Estos módulos se conectan en serie o paralelo para aumentar la capacidad total y el voltaje del sistema de batería.. El uso de múltiples módulos de batería también proporciona redundancia, Permitir que el sistema continúe funcionando incluso si uno o más módulos fallan..
Componentes de una batería de litio apilable
Una batería de litio apilable consta de varios componentes clave, incluido:
Módulos de batería
Estas son las celdas de batería individuales que componen el sistema.. Cada módulo contiene una o más celdas de batería que están conectadas entre sí en serie o en paralelo para producir un voltaje o capacidad más alto..
Sistema de gestión de batería (BMS)
Este es un dispositivo que monitorea y controla el rendimiento del sistema de batería.. El BMS se encarga de equilibrar la carga y descarga de cada módulo de batería., además de proteger el sistema de sobrecargas, sobrecalentamiento y sobredescarga.
Inversor
Este dispositivo convierte el voltaje de CC generado por el sistema de batería en un voltaje de CA que puede usarse para alimentar equipos eléctricos..
Sistema de refrigeración
Las baterías de almacenamiento de energía apiladas generan calor durante el funcionamiento, por lo que se necesita un sistema de enfriamiento para mantener la temperatura dentro de un rango seguro.
¿Cómo funciona una batería de litio apilable??
Las baterías de almacenamiento de energía laminadas funcionan almacenando energía eléctrica en forma de energía química.. Cuando la batería está cargada, Una reacción química dentro del módulo de la batería crea una diferencia de potencial entre los terminales positivo y negativo.. Esta diferencia de potencial se mantiene hasta que se descarga la batería., momento en el que la reacción química se invierte y se libera electricidad..
El sistema de gestión de la batería desempeña un papel fundamental a la hora de garantizar que el módulo de la batería se cargue y descargue de forma equilibrada y controlada.. Si uno o más módulos de batería se sobrecargan o descargan excesivamente, El BMS ajustará automáticamente la carga y descarga de los otros módulos para mantener el equilibrio..
Ventajas de las baterías de litio apilables
Gran capacidad:
Apilando varios módulos de batería, Puede obtener una mayor capacidad de almacenamiento de energía para cumplir con los requisitos de dispositivos de alta energía o uso a largo plazo..
Salida de alta potencia:
El diseño de pila permite conectar varios módulos de batería en paralelo para proporcionar una mayor potencia de salida., que es adecuado para escenarios que requieren alta potencia instantánea.
Escalabilidad
Las baterías de litio apilables pueden agregar o quitar módulos según sea necesario para lograr una expansión flexible del sistema y un ajuste de capacidad..
Estabilidad del sistema
El diseño apilado proporciona un mejor equilibrio de la batería y gestión de la temperatura., asegurando un rendimiento equilibrado de cada módulo de batería y reduciendo la aparición de puntos de calor.
Alta utilización del espacio
El diseño de la pila utiliza eficazmente el espacio y reduce el espacio que ocupa el dispositivo., que es adecuado para escenarios de aplicación donde el espacio es limitado.
GYCX Solar nos recuerda que el diseño y la instalación del sistema de baterías apilables deben considerar los requisitos de conexión entre módulos., gestión térmica, protección de seguridad y otros aspectos para garantizar la estabilidad y seguridad del sistema. Por lo tanto, en la selección y uso de sistemas de baterías de litio apilables, debe seguir las especificaciones y estándares pertinentes, y busque soporte técnico y asesoramiento de fabricantes profesionales de baterías de litio apilables..
Aplicaciones de las baterías de litio apilables
Vehículos eléctricos: Las baterías de litio apilables se utilizan ampliamente en el campo de los vehículos eléctricos debido a su alta densidad de energía y características de larga duración., que puede mejorar significativamente la autonomía y la seguridad de los vehículos eléctricos.
Sistema de almacenamiento de energía: En el campo del almacenamiento de energía., baterías de litio apilables, con su alta eficiencia de almacenamiento de energía y rendimiento estable, se han convertido en una opción ideal para resolver el problema del almacenamiento y equilibrio de energía en sistemas de energía distribuida, ayudando a garantizar la estabilidad y confiabilidad del sistema de energía.
campo militar: Debido a su alta densidad de energía y características de carga rápida, Las baterías de litio apilables desempeñan un papel indispensable en los equipos militares., como equipos de comunicaciones, equipos de visión nocturna y drones, que deben proporcionar un soporte energético duradero y estable.
Industria de la energía: En la industria energética, Las baterías de litio apilables se utilizan para mejorar la estabilidad y confiabilidad de la red eléctrica., combinándolo con fuentes de energía renovables como la energía eólica y solar, para lograr el almacenamiento y equilibrio de energía.
Tránsito ferroviario: In tránsito ferroviario, Las baterías de litio apilables se utilizan para mejorar el ahorro de energía y el rendimiento medioambiental de los vehículos de transporte ferroviario., como fuente de energía para vehículos de tránsito ferroviario, sustitución de los motores diésel tradicionales.
Electrónica de consumo: Desde smartphones y tablets hasta portátiles y todo tipo de dispositivos portátiles, Las baterías de litio apilables proporcionan un suministro de energía duradero y estable para estos dispositivos..
Aeroespacial: En el sector aeroespacial, Las baterías de litio apilables son ideales para la energía auxiliar de los aviones debido a su alta densidad de energía y sus características livianas..
Equipo medico: Las baterías de litio apilables también se utilizan ampliamente en el campo de los equipos médicos., como máquinas de ultrasonido B, máquinas de electrocardiograma, etc., que necesitan proporcionar soporte de energía estable.
Las baterías de litio apilables tienen una amplia gama de aplicaciones, desde almacenamiento de energía hasta dispositivos electrónicos personales, demostrando su importancia en la tecnología y la industria modernas
Perspectivas del mercado de baterías de litio apilables en 2024
Pronóstico del tamaño del mercado de baterías de litio apilables
Las perspectivas del mercado de baterías de litio apilables en 2024 se ve muy brillante. Se espera que el tamaño del mercado mundial de almacenamiento de energía en baterías de litio alcance 235 GWh, lo que indica que la demanda de baterías de litio seguirá creciendo. En términos de dólares, se espera que alcance $40 mil millones, arriba 14% desde hace un año. Se espera que la demanda mundial de baterías de litio mantenga una tasa de crecimiento de más del 30%.
Avanza la tecnología de baterías de litio apilables
Se espera que la tendencia del consumo de energía del proceso de baterías de litio mantenga una disminución constante en los próximos años., lo que hará que la producción sea más respetuosa con el medio ambiente y posiblemente reducirá los costos de producción.. Esto también significa que con la mejora de la tecnología y la mejora de los métodos de producción, Los futuros productos de baterías de litio serán cada vez más eficientes..
Tendencia de desarrollo futuro
Según el informe, El mercado mundial de baterías portátiles vale la pena. $10.8 mil millones en 2020 y se espera que crezca hasta $27.5 mil millones por 2030, con una CAGR de 10.4% de 2021 a 2030. Las baterías apilables son el corazón de la industria de las baterías portátiles, y como tal, Se espera que su mercado crezca exponencialmente..
El interés en tecnologías de energía alternativas como la solar y la eólica es otro factor importante en el desarrollo de baterías apiladas.. Las fuentes de energía renovables generan electricidad intermitente que se puede almacenar mediante baterías apiladas.. Además, con la creciente popularidad de las redes inteligentes y las microrredes, Se espera que las baterías apiladas desempeñen un papel importante en la integración de la energía sostenible en la red.. También pueden proporcionar energía de respaldo en caso de fallas de la red o cortes de energía..
Conclusión
En conclusión, Si bien es posible apilar baterías para su almacenamiento., Es necesario considerar varios factores y precauciones.. Es importante evaluar el tipo y estado de carga de la batería y tomar las precauciones de seguridad necesarias..
Si usted tiene batería de litio apilable necesidades, puedes contactarnos en GYCX Solar, un especialista integral de la industria que puede ayudarlo a vincular el almacenamiento de batería con su sistema. Elige la mejor solución solar para tu hogar o negocio.
