Au cours des dernières années, il existe une demande croissante de solutions de stockage d'énergie prenant en charge les sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire et éolienne.. Les batteries de stockage d’énergie empilées sont apparues comme une technologie prometteuse pour répondre à cette demande.
Les systèmes de batteries empilées permettent à plusieurs batteries d'alimenter plusieurs appareils électriques simultanément. Ces batteries constituent une technologie énergétique avancée qui peut être connectée en parallèle ou en série pour augmenter la capacité ou la tension.. Cet article vous amènera à une compréhension complète des batteries au lithium empilables, pour que tu aies une nouvelle compréhension!
Les bases des batteries au lithium
Comment fonctionne une batterie au lithium
Le principe de fonctionnement de batteries à lithium implique principalement le processus de transfert de charges. Dans les batteries lithium-ion, il y a deux processus impliqués: charge et décharge:
Processus de chargement: Lorsqu'une batterie au lithium est chargée, l'extrémité positive de la batterie produit des ions lithium, qui se déplacent ensuite à travers l'électrolyte jusqu'à l'extrémité négative de la batterie. L'électrode négative est généralement composée d'un matériau de carbone en couches avec de nombreux micropores, et ces ions lithium qui atteignent l'électrode négative sont noyés dans les micropores de la couche de carbone.
Processus de décharge: Lorsque la batterie est libérée, les ions lithium de l'électrode négative reviendront à l'électrode positive à travers l'électrolyte, et libère des électrons, résultant en un courant électrique. Ce courant peut ensuite être utilisé par divers appareils.
Classification des piles au lithium
Les batteries au lithium sont principalement divisées en deux catégories: piles au lithium métal et batteries lithium-ion.
Les batteries au lithium métal utilisent du lithium métal ou son alliage comme matériau d'électrode négative., tandis que les batteries lithium-ion utilisent un oxyde métallique en alliage de lithium comme matériau d'électrode positive et du graphite comme matériau d'électrode négative..
Selon l'état de son électrolyte, les batteries lithium-ion peuvent également être divisées en batteries lithium-ion liquide, batteries lithium-ion polymère et batteries ioniques entièrement solides.
Qu'est-ce qu'une batterie au lithium empilable?
Une batterie au lithium empilable est un système de stockage d'énergie formé en empilant plusieurs modules de batterie ensemble.. Ces modules sont connectés en série ou en parallèle pour augmenter la capacité totale et la tension du système de batterie. L'utilisation de plusieurs modules de batterie assure également la redondance, permettre au système de continuer à fonctionner même en cas de panne d'un ou plusieurs modules.
Composants d'une batterie au lithium empilable
Une batterie au lithium empilable se compose de plusieurs composants clés, y compris:
Modules de batterie
Ce sont les cellules de batterie individuelles qui composent le système. Chaque module contient une ou plusieurs cellules de batterie connectées ensemble en série ou en parallèle pour produire une tension ou une capacité plus élevée..
Système de gestion de batterie (GTC)
Il s'agit d'un appareil qui surveille et contrôle les performances du système de batterie. Le BMS est responsable de l'équilibrage de la charge et de la décharge de chaque module de batterie, ainsi que de protéger le système contre la surcharge, surchauffe et décharge excessive.
Onduleur
Cet appareil convertit la tension continue générée par le système de batterie en une tension alternative pouvant être utilisée pour alimenter des équipements électriques..
Circuit de refroidissement
Les batteries de stockage d'énergie empilées génèrent de la chaleur pendant le fonctionnement, un système de refroidissement est donc nécessaire pour maintenir la température dans une plage sûre.
Comment fonctionne une batterie au lithium empilable?
Les batteries de stockage d'énergie laminées fonctionnent en stockant l'énergie électrique sous forme d'énergie chimique. Lorsque la batterie est chargée, une réaction chimique au sein du module de batterie crée une différence de potentiel entre les bornes positives et négatives. Cette différence de potentiel est maintenue jusqu'à ce que la batterie soit déchargée, à quel point la réaction chimique s'inverse et l'électricité est libérée.
Le système de gestion de la batterie joue un rôle essentiel en garantissant que le module de batterie est chargé et déchargé de manière équilibrée et contrôlée.. Si un ou plusieurs modules de batterie sont en surcharge ou en décharge excessive, le BMS ajustera automatiquement la charge et la décharge des autres modules pour maintenir l'équilibre.
Avantages des batteries au lithium empilables
Grande capacité:
En empilant plusieurs modules de batterie, vous pouvez obtenir une plus grande capacité de stockage d'énergie pour répondre aux exigences des appareils à haute énergie ou d'une utilisation à long terme.
Puissance de sortie élevée:
La conception en pile permet de connecter plusieurs modules de batterie en parallèle pour fournir une puissance de sortie plus élevée, ce qui convient aux scénarios nécessitant une puissance instantanée élevée.
Évolutivité
Les batteries au lithium empilables peuvent ajouter ou supprimer des modules selon les besoins pour obtenir une extension flexible du système et un ajustement de la capacité..
Stabilité du système
La conception empilée offre un meilleur équilibre de la batterie et une meilleure gestion de la température, assurer des performances équilibrées de chaque module de batterie et réduire l'apparition de points de chaleur.
Utilisation élevée de l'espace
La conception de la pile utilise efficacement l'espace et réduit l'encombrement de l'appareil, ce qui convient aux scénarios d'application où l'espace est limité.
GYCX Solar nous rappelle que la conception et l'installation d'un système de batteries empilables doivent prendre en compte les exigences de connexion inter-modules., gestion thermique, protection de sécurité et autres aspects pour assurer la stabilité et la sécurité du système. Donc, dans la sélection et l'utilisation d'un système de batterie au lithium empilable, doit suivre les spécifications et normes pertinentes, et recherchez une assistance technique et des conseils professionnels auprès des fabricants de batteries au lithium empilables..
Applications des batteries au lithium empilables
Véhicules électriques: Les batteries au lithium empilables sont largement utilisées dans le domaine des véhicules électriques en raison de leur densité énergétique élevée et de leur longue durée de vie., ce qui peut améliorer considérablement l’autonomie et la sécurité des véhicules électriques.
Système de stockage d'énergie: Dans le domaine du stockage d'énergie, batteries au lithium empilables, avec leur efficacité de stockage d'énergie élevée et leurs performances stables, sont devenus un choix idéal pour résoudre le problème du stockage et de l'équilibre de l'énergie dans les systèmes énergétiques distribués, contribuer à assurer la stabilité et la fiabilité du système électrique.
Champ militaire: En raison de sa densité énergétique élevée et de ses caractéristiques de charge rapide, les batteries au lithium empilables jouent un rôle indispensable dans les équipements militaires, tels que les équipements de communication, équipements de vision nocturne et drones, qui doivent fournir un support électrique durable et stable.
Industrie de l'énergie: Dans le secteur de l'énergie, des batteries au lithium empilables sont utilisées pour améliorer la stabilité et la fiabilité du réseau électrique, en combinant avec des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire, pour atteindre le stockage et l’équilibre énergétique.
Transport ferroviaire: jen transport ferroviaire, des batteries au lithium empilables sont utilisées pour améliorer les économies d'énergie et les performances environnementales des véhicules de transport ferroviaire, comme une source d'énergie pour les véhicules de transport ferroviaire, remplacement des moteurs diesel traditionnels.
Électronique grand public: Des smartphones et tablettes aux ordinateurs portables et toutes sortes d'appareils portables, les batteries au lithium empilables fournissent une alimentation électrique durable et stable à ces appareils.
Aérospatial: Dans le secteur aérospatial, les batteries au lithium empilables sont idéales pour l'alimentation auxiliaire des avions en raison de leur haute densité énergétique et de leur légèreté.
Équipement médical: Les batteries au lithium empilables sont également largement utilisées dans le domaine des équipements médicaux, comme les appareils à ultrasons B, appareils d'électrocardiogramme, etc., qui doivent fournir un support de puissance stable.
Les batteries au lithium empilables ont un large éventail d'applications, allant du stockage d'énergie aux appareils électroniques personnels, démontrant leur importance dans la technologie et l’industrie modernes
Perspectives du marché des batteries au lithium empilables en 2024
Prévisions de la taille du marché des batteries au lithium empilables
Les perspectives du marché des batteries au lithium empilables en 2024 ça a l'air très brillant. La taille du marché mondial du stockage d’énergie par batterie au lithium devrait atteindre 235 Gwh, ce qui indique que la demande de batteries au lithium va continuer à croître. En dollars, il devrait atteindre $40 milliard, en haut 14% d'il y a un an. La demande mondiale de batteries au lithium devrait maintenir un taux de croissance supérieur à 30%.
La technologie des batteries au lithium empilables progresse
La tendance de la consommation d'énergie du processus de batterie au lithium devrait maintenir une baisse constante dans les années à venir., ce qui rendra la production plus respectueuse de l'environnement et réduira éventuellement les coûts de production. Cela signifie également qu'avec l'amélioration de la technologie et l'amélioration des méthodes de production, les futurs produits de batteries au lithium seront de plus en plus efficaces.
Tendance de développement future
D'après le rapport, le marché mondial des batteries portables vaut $10.8 milliards en 2020 et devrait croître jusqu'à $27.5 milliards par 2030, avec un TCAC de 10.4% depuis 2021 à 2030. Les batteries empilables sont au cœur de l’industrie des batteries portables, et en tant que tel, leur marché devrait connaître une croissance exponentielle.
L'intérêt pour les technologies énergétiques alternatives telles que l'énergie solaire et éolienne est un autre facteur important dans le développement des batteries empilées.. Les sources d'énergie renouvelables génèrent de l'électricité intermittente qui peut être stockée à l'aide de batteries empilées.. En outre, avec la popularité croissante des réseaux intelligents et des micro-réseaux, les batteries empilées devraient jouer un rôle important dans l’intégration de l’énergie durable dans le réseau. Ils peuvent également fournir une alimentation de secours en cas de panne de réseau ou de panne de courant..
Conclusion
En conclusion, alors qu'il est possible d'empiler des batteries pour le stockage, plusieurs facteurs et précautions doivent être pris en compte. Il est important d'évaluer le type et l'état de charge de la batterie et de prendre les précautions de sécurité nécessaires..
Si vous avez batterie de lithium empilable besoins, vous pouvez nous contacter à Solaire GYCX, un spécialiste unique de l'industrie qui peut vous aider à associer le stockage sur batterie à votre système. Choisissez la meilleure solution solaire pour votre maison ou votre entreprise.
