Spiegazione del nome

Il Coulomb (simbolo: C, cinese: coulomb) è l'unità di misura della carica elettrica nel Sistema Internazionale, utilizzata per misurare la quantità di carica elettrica. Nel campo delle batterie, il Coulomb è un'unità importante per esprimere la quantità di carica caricata e scaricata dalle batterie: 1 Coulomb è pari alla quantità di carica trasmessa da 1 ampere in 1 secondo (1 C = 1 A × 1 s).

Il conteggio di Coulomb è un algoritmo comunemente utilizzato per stimare lo stato di carica (SOC) di una batteria. Il suo principio di base è calcolare la carica residua della batteria integrando le variazioni della corrente di carica e scarica della batteria nel tempo.

La corrente si riferisce alla velocità con cui la carica scorre nel tempo. È un parametro importante per misurare la velocità del flusso di elettroni durante il processo di carica e scarica della batteria. La sua unità di misura è l'ampere (A).

Nel settore delle batterie, il termine "ciclo" si riferisce a un processo completo di carica e scarica della batteria. Nello specifico, un ciclo include una carica (l'energia della batteria viene immessa dall'esterno) e una scarica (l'energia della batteria viene emessa all'esterno). Un ciclo non significa necessariamente caricare dallo 0% al 100% e poi scaricare allo 0%, ma si riferisce alla capacità totale di carica e scarica che raggiunge la capacità nominale della batteria.
Il numero di cicli è uno degli indicatori più importanti per misurare la durata della batteria. Dopo che una batteria ha completato più cicli, la sua capacità e le sue prestazioni diminuiscono gradualmente, quindi il termine "durata del ciclo" viene solitamente utilizzato per indicare il numero di cicli che una batteria può completare prima che la sua capacità scenda a una certa percentuale (ad esempio l'80%) del suo valore iniziale.

L'invecchiamento ciclico si riferisce al fenomeno per cui le prestazioni delle batterie diminuiscono gradualmente durante ripetuti cicli di carica e scarica (ovvero cicli multipli). Man mano che la batteria esegue più cicli, la sua capacità, la stabilità della tensione e l'efficienza energetica diminuiscono. Questo processo
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Danni meccanici alla struttura del materiale dell'elettrodo

La decomposizione degli elettroliti produce reazioni collaterali;

La pellicola SEI (interfaccia elettrolitica solida) si rompe e si ricostruisce ripetutamente;

Deposito di litio o perdita di litio attivo.

La cella cilindrica si riferisce a una struttura di cella di batteria con aspetto cilindrico. È attualmente la forma di batteria più diffusa e trova largo impiego in utensili elettrici, veicoli elettrici, sistemi di accumulo di energia, elettronica di consumo e altri settori.
vantaggi:
Elevato grado di standardizzazione: elevata efficienza di produzione automatizzata e buona coerenza qualitativa

Buone prestazioni di dissipazione del calore: ampia superficie di convezione cilindrica, favorevole alla gestione termica

Elevata stabilità meccanica: migliore resistenza alla pressione rispetto alle batterie soft-pack

Maturità dei costi: è stato formato un sistema di produzione di massa su larga scala

L'analisi dei dati si riferisce a un approccio sistematico all'analisi delle prestazioni delle batterie durante la produzione, il collaudo, il funzionamento o il ritiro.
Metodi di analisi comuni:
Statistiche descrittive (media, varianza, box plot, ecc.)
Analisi delle tendenze (come curve di attenuazione della capacità, tendenze di variazione della resistenza)
Rilevamento delle anomalie (determinazione della presenza di sovratemperatura, sovratensione e saldatura anomala dei terminali, ecc.)
Modellazione e previsione della regressione (previsione di SOH o RUL)
Clustering e classificazione (identificazione di diversi modelli di utilizzo o tipi di errore)
Metodi di apprendimento automatico/apprendimento profondo (per diagnosi intelligenti e ottimizzazione del controllo)

I modelli basati sui dati si riferiscono a modelli predittivi o discriminanti stabiliti sulla base di una grande quantità di dati storici o in tempo reale, utilizzando metodi statistici, apprendimento automatico o intelligenza artificiale. Questi modelli possono modellare il comportamento delle batterie senza la necessità di espressioni esplicite del meccanismo fisico. Nel settore delle batterie, tali modelli sono ampiamente utilizzati per la previsione delle prestazioni, la valutazione dello stato di salute, il monitoraggio della sicurezza e il controllo intelligente.

La corrente continua (CC) è il flusso di corrente elettrica in un circuito in una sola direzione. Una forma di energia elettrica la cui tensione rimane costante o varia lentamente. È ampiamente utilizzata nei sistemi di batterie, nei veicoli elettrici, nei dispositivi di accumulo di energia e nell'elettronica.
Ruoli nelle batterie:
Tutte le batterie emettono intrinsecamente corrente continua

La direzione del flusso di elettroni prodotto dalla reazione chimica della batteria è fissa, quindi produce naturalmente un'uscita CC

Nel sistema di accumulo di energia, l'inverter (inverter CC-CA) è responsabile della conversione della corrente continua in corrente alternata per adattarla alla rete.

La DCR, o resistenza interna CC, si riferisce al valore di resistenza corrispondente alla perdita di tensione causata dai materiali interni, dall'elettrolita, dall'interfaccia degli elettrodi, ecc. della batteria sotto l'azione di una corrente continua costante. È uno dei parametri elettrici importanti per misurare le prestazioni e lo stato di salute della batteria.
Nota:
Il DCR è strettamente correlato alla temperatura e allo stato di carica (SoC) e sono necessarie condizioni di test standardizzate

A differenza della resistenza interna CA (ACR), che misura il comportamento dell'impedenza della batteria sotto segnali ad alta frequenza, la DCR è più vicina alle prestazioni sotto carico di lavoro effettivo.

La crescita dei dendriti si riferisce al fenomeno per cui gli ioni metallici (in particolare litio, zinco o sodio) si depositano in modo non uniforme sulla superficie dell'elettrodo negativo durante il processo di carica della batteria, formando strutture metalliche simili a rami o aghi di albero. Questo processo è particolarmente comune nelle batterie al litio metallico o nelle batterie agli ioni di litio sovraccariche.
Le cause della formazione dei dendriti sono: sovraccarico (velocità elevata), carica in condizioni di bassa temperatura, difetti superficiali o distribuzione non uniforme dell'attività sul materiale dell'elettrodo negativo, composizione impropria dell'elettrolita o scarsa stabilità del film SEI, sovraccarico o strategie di ciclaggio anomale.

La profondità di scarica (DoD) è il rapporto tra la capacità della batteria utilizzata e la capacità totale nominale, e indica la quantità di energia scaricata dalla batteria durante un singolo ciclo di scarica. La DoD è un indicatore importante per valutare lo stato di utilizzo della batteria, la sua durata e il suo deterioramento.

Il Digital Commissioning si riferisce al processo di verifica, test, ottimizzazione e convalida della configurazione da remoto del sistema prima e dopo la consegna di sistemi di batterie o sistemi di accumulo di energia, utilizzando modelli digitali, dati di sensori, piattaforme di simulazione e strumenti di automazione. Questo concetto rappresenta l'aggiornamento digitale del tradizionale "debug in loco" ed è particolarmente adatto per sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) su larga scala, progetti di integrazione di rete e produzione intelligente.

Il gemello digitale è un modello virtuale basato sui dati che mappa lo stato e il comportamento dei sistemi del mondo reale in tempo reale. Collega entità fisiche (come batterie, sistemi di batterie o centrali di accumulo di energia) con il mondo digitale, creando una "copia digitale" in grado di simulare, monitorare, prevedere e ottimizzare l'intero ciclo di vita del suo funzionamento.

Il profilo di scarica è un grafico o un set di dati che descrive il comportamento di una batteria in termini di tensione, corrente, tempo e variazione di temperatura durante il processo di scarica. Riflette le prestazioni della batteria in specifiche condizioni di lavoro ed è un indicatore chiave per valutare la capacità, la resistenza interna, lo stato di salute (SOH) e le caratteristiche termiche della batteria.

La scarica si riferisce al processo in cui l'energia chimica immagazzinata nella batteria viene convertita in energia elettrica mentre la batteria fornisce energia elettrica al circuito esterno. Questo processo avviene tramite un carico esterno, consentendo agli elettroni di fluire dal polo negativo al polo positivo, alimentando così il funzionamento del dispositivo.
Attenzione: la scarica eccessiva (Overdischarge) può causare una perdita di capacità irreversibile, la deposizione di lamina di rame sull'elettrodo negativo, cortocircuiti interni e persino una fuga termica; una scarica irregolare aggraverà lo squilibrio tra le celle, influenzando la durata complessiva; una scarica ad alta velocità accelererà l'accumulo di calore, richiedendo un buon sistema di dissipazione del calore.

L'autonomia di guida si riferisce alla distanza massima che un veicolo elettrico può percorrere ininterrottamente con una carica completa, solitamente espressa in chilometri (km) o miglia (mi). È uno degli indicatori principali per misurare le prestazioni e l'efficienza energetica dei veicoli elettrici (EV).

Capacità della batteria (kWh) Maggiore è l'energia immagazzinata nella batteria, maggiore è l'autonomia di guida potenziale.
Efficienza del consumo energetico (Wh/km) Minore è l'energia richiesta per chilometro, maggiore è l'autonomia di guida.

La durabilità si riferisce alla capacità delle batterie o dei sistemi di accumulo di energia di mantenere le prestazioni e l'integrità strutturale durante il funzionamento a lungo termine, coprendo la stabilità delle prestazioni, le prestazioni di durata e la resistenza ai guasti dopo aver subito molteplici cicli di carica-scarica, sollecitazioni ambientali e variazioni di carico.
Fattori che influenzano la durabilità:
anodo/catodo/elettrolita) Determina la stabilità della reazione e la velocità di formazione delle reazioni collaterali
Strategia di carica e scarica (C-rate, DoD) La carica e la scarica ad alta frequenza o profonda accelerano l'invecchiamento

L'Eastern Interconnection è una delle principali reti di trasmissione elettrica degli Stati Uniti (e di alcune parti del Canada), coprendo circa i 2/3 della popolazione del Nord America. È uno dei quattro principali sistemi di interconnessione del sistema elettrico nordamericano, fisicamente collegati ad altri sistemi di interconnessione (come Western Interconnection, ERCOT e Quebec Interconnection) tramite un numero limitato di linee di interconnessione in corrente continua (CC).