Explicação do substantivo

O cálculo estatístico de percentis é um método de análise de dados usado para dividir um conjunto de dados em vários segmentos percentuais e identificar sua posição na distribuição geral. Por exemplo, o 90º percentil indica que 90% dos valores dos dados estão abaixo desse valor.

Na indústria de baterias, esse método é amplamente utilizado nos seguintes cenários:

Controle de qualidade: Ao analisar a distribuição de parâmetros como capacidade da bateria, resistência interna e vida útil, células anormais podem ser identificadas ou a consistência pode ser avaliada.

Avaliação da vida útil: Em uma grande quantidade de dados de degradação da bateria, o desempenho da vida útil sob o

Supercapacitores, também conhecidos como capacitores de camada dupla ou capacitores eletroquímicos, são um tipo de dispositivo de armazenamento de energia que fica entre os capacitores tradicionais e as baterias químicas, com as seguintes características:

Alta densidade de potência (carregamento e descarregamento rápidos)

Vida útil de ciclo ultralonga (até um milhão de ciclos)

Bom desempenho em baixas temperaturas

Baixa densidade de energia (em comparação com baterias)

Em sistemas de bateria, os supercapacitores são geralmente usados para:

Partida auxiliar: suporte à partida instantânea de alta corrente de veículos elétricos

Recuperação de energia de frenagem: absorção e liberação rápida de energia para melhorar a eficiência do sistema

Prolongando a vida útil da bateria: mitigando o impacto da carga na bateria principal e reduzindo sua velocidade de envelhecimento

Energia excedente refere-se ao excesso de eletricidade que não é consumido quando a geração de energia excede a demanda de carga atual, o que é comum em sistemas de energia renovável, como eólica e solar. Na indústria de baterias, a utilização da energia excedente está diretamente relacionada à capacidade de projeto dos sistemas de armazenamento de energia: os sistemas de armazenamento de energia precisam ter capacidade suficiente para absorver o excedente de energia para evitar o fenômeno de "desperdício de vento e luz". Estratégia de redução de pico e preenchimento de vales: armazenar a energia excedente durante o período fora de pico e liberá-la durante o período de pico de consumo de eletricidade para atingir o equilíbrio da rede. Melhoria do benefício econômico: ao capturar a energia excedente por meio de sistemas de armazenamento de energia e vender eletricidade ou usá-la para outras cargas, a receita máxima pode ser alcançada.

A sustentabilidade na indústria de baterias é uma dimensão de avaliação abrangente que abrange todo o ciclo de vida do produto, incluindo:
Disponibilidade de recursos: por exemplo, se o lítio, o cobalto e outros metais essenciais são facilmente obtidos e se são substituíveis
Pegada de carbono do processo de fabricação: se existem medidas de redução de carbono em processos de alto consumo de energia, como sinterização de alta temperatura e extração de metais
Reciclagem e reutilização: a eficiência da reciclagem e a capacidade de regeneração do material depois que a bateria cumpre sua função
Responsabilidade social e política: se cumpre as normas ambientais internacionais e os padrões de comércio justo
Alcançar as metas de desenvolvimento sustentável (como o Regulamento de Baterias da UE) tornou-se uma condição necessária para a conformidade e a concorrência da cadeia da indústria de baterias.

O projeto do sistema refere-se ao planejamento integrado de processo completo para um sistema de bateria (como um conjunto de baterias de veículo elétrico, sistema de armazenamento de energia), abrangendo os seguintes aspectos: seleção e configuração de células: como o número de conexões em série e paralelas, correspondência de capacidade; sistema de gerenciamento térmico: projeto de resfriamento a ar, resfriamento a líquido ou materiais de mudança de fase; integração BMS: integração de lógica de controle de tensão, corrente, temperatura e comunicação; mecanismos de proteção de segurança: proteção contra sobrecarga, descarga excessiva, curto-circuito e outras proteções; estrutura mecânica e projeto de embalagem: para atender aos requisitos de resistência a choques, impermeabilização e proteção contra fogo.

O Modelo de Força de Inchaço é usado para descrever quantitativamente o estresse mecânico causado pela mudança de volume de materiais ativos durante o processo de carga e descarga de baterias, o que é particularmente importante para: os materiais do eletrodo negativo de baterias de íons de lítio/íons de sódio (como silício, estanho): sua expansão de volume durante o carregamento pode atingir várias vezes; simulação estrutural de baterias de pacote macio: prever se o filme da embalagem pode suportar a pressão interna; projeto de módulo/célula: ajudar a definir estruturas de pré-tensão e amortecimento adequadas para evitar protuberâncias, rachaduras ou falhas.

O projeto do sistema refere-se ao planejamento integrado de processo completo para um sistema de bateria (como um conjunto de baterias de veículo elétrico, sistema de armazenamento de energia), abrangendo os seguintes aspectos: seleção e configuração de células: como o número de conexões em série e paralelas, correspondência de capacidade; sistema de gerenciamento térmico: projeto de resfriamento a ar, resfriamento a líquido ou materiais de mudança de fase; integração BMS: integração de lógica de controle de tensão, corrente, temperatura e comunicação; mecanismos de proteção de segurança: proteção contra sobrecarga, descarga excessiva, curto-circuito e outras proteções; estrutura mecânica e projeto de embalagem: para atender aos requisitos de resistência a choques, impermeabilização e proteção contra fogo.

O tempo de inatividade do sistema refere-se ao tempo total em que o sistema de baterias permanece inoperante devido a eventos não planejados (como falhas, anomalias, etc.) ou manutenção programada. No setor de baterias (especialmente em cenários como usinas de armazenamento de energia, UPSs de data centers, veículos elétricos, etc.), quanto menor o tempo de inatividade, maior a disponibilidade e a eficiência econômica do sistema. Estratégias para reduzir o tempo de inatividade incluem: seleção de componentes de alta confiabilidade, projeto redundante (como baterias de reserva), sistemas de previsão de falhas e alerta precoce (como rastreamento de SoH) e projeto de reparo rápido e substituição modular.

O desempenho do sistema é uma medida da eficiência geral de um sistema de baterias (como sistemas de armazenamento de energia, baterias para veículos elétricos, etc.) em condições reais de operação. Inclui principalmente os seguintes aspectos:

Eficiência energética (eficiência de ida e volta): A proporção de perda de energia nos processos de carga e descarga;

Desempenho de potência: A velocidade de resposta do sistema à carga e a potência máxima de saída;

Confiabilidade e estabilidade: taxa de falhas e tempo disponível durante operação de longo prazo;

Desempenho térmico e adaptabilidade ambiental: capacidade de manter o desempenho sob diferentes condições de temperatura e umidade.

Em aplicações práticas: o desempenho do sistema de veículos elétricos determina seu alcance, segurança e experiência de direção; no campo de armazenamento de energia, o desempenho do sistema afeta os benefícios econômicos e as capacidades de programação.

Os limites de temperatura são a faixa de temperatura segura permitida para a operação do sistema de bateria, geralmente especificada pelo fabricante da célula ou pelo projetista do sistema. Por exemplo, a temperatura de operação de uma bateria de íons de lítio típica é a seguinte:

Carregamento: 0℃ ~ 45℃

Descarga: –20℃ ~ 60℃

Exceder os limites de temperatura pode causar:

Decomposição de eletrólitos
Análise do filme SEI
Danos na estrutura do material
Escapamento térmico

O gerenciamento térmico é um meio técnico para controlar a temperatura do sistema de bateria dentro de uma faixa segura e eficiente, abrangendo medidas como dissipação de calor, isolamento e refrigeração.

No papel da indústria de baterias: Durante o processo de carga e descarga das baterias, o calor é gerado. Se não for controlado a tempo, levará à degradação do desempenho, envelhecimento acelerado e até mesmo à descontrole térmico. O sistema de gerenciamento térmico garante uma distribuição uniforme da temperatura, aumentando a vida útil e a segurança.

Massa térmica refere-se à capacidade de um objeto ou sistema de absorver, armazenar e liberar energia térmica. Ela reflete a inércia térmica do material no processo de mudança de temperatura, ou seja, a "lentidão" do aquecimento ou resfriamento.
No sistema de bateria, a massa térmica determina a velocidade de resposta da bateria às mudanças de temperatura, afetando diretamente a segurança da bateria, o projeto do sistema de gerenciamento térmico e o controle de risco de fuga térmica.
As principais funções incluem:

Amortecedor de mudanças de temperatura: materiais com alta massa térmica podem aumentar lentamente a temperatura quando a bateria é submetida a choque térmico, o que ajuda a retardar a ocorrência de fuga térmica;

Melhorando a estabilidade térmica do sistema: pode reduzir a diferença de temperatura dentro da bateria, melhorar a uniformidade da distribuição de temperatura;

Influenciando estratégias de resfriamento/aquecimento: sistemas com alta massa térmica são mais difíceis de aquecer ou resfriar, exigindo que o sistema de gerenciamento térmico produza mais potência ou pré-aqueça com antecedência;

Determinação da taxa de difusão de calor: Ela, juntamente com a condutividade térmica, afeta o comportamento de difusão de calor entre módulos/pacotes.

Um modelo térmico é um modelo matemático que descreve as mudanças de temperatura e o comportamento de transferência de calor das baterias sob diferentes condições de trabalho.

No papel da indústria de baterias:
Modelos térmicos são usados para prever a distribuição de temperatura, otimizar sistemas de gerenciamento térmico e evitar superaquecimento local e fuga térmica.

Propagação térmica refere-se ao processo de condução de calor de uma célula para células ou módulos adjacentes.

Na indústria de baterias, seu papel é ser o principal mecanismo de reação em cadeia de fuga térmica em conjuntos de baterias, o que está diretamente relacionado à segurança do sistema.
Fatores: espaçamento das células, condutividade térmica do material, ventilação estrutural;

As baterias sofrem reações de autoaquecimento em condições como superaquecimento e sobrecarga, o que leva a um aumento contínuo de temperatura e pode causar combustão ou explosão.

No papel da indústria de baterias: É um dos fatores de risco mais críticos para a segurança das baterias e deve ser prevenido por meio de estratégias estruturais, de gerenciamento térmico e de controle.
Motivos de gatilho: perfuração de dendrito de lítio, curto-circuito interno, superaquecimento externo;

O titânio é um material metálico leve, de alta resistência e resistente à corrosão, que às vezes é usado em eletrodos ou componentes estruturais.

Na indústria de baterias, seu papel inclui: atuar como material de ânodo em algumas baterias de titanato de lítio, com características de alta segurança e longa vida útil; também é usado em estruturas de invólucros de baterias, tiras de conexão e assim por diante.

Dissolução de metais de transição refere-se ao fenômeno em que, durante a operação ou armazenamento da bateria, elementos de metais de transição (como Mn, Ni, Co, Fe, etc.) no material do eletrodo positivo são separados do eletrodo positivo, entram no eletrólito e podem migrar para a superfície do eletrodo negativo.

Esta é uma reação de degradação irreversível que geralmente ocorre sob condições de alta temperatura, alta voltagem ou reações laterais entre o eletrólito e o material do eletrodo positivo.

A análise de tendências visa identificar a tendência e a direção do desenvolvimento de variáveis ao longo do tempo por meio de análise estatística, modelagem e gráfica de séries de dados históricos.
Ele é usado para identificar as alterações nos parâmetros de desempenho da bateria (como capacidade, resistência interna, temperatura, vida útil do ciclo, etc.) com o tempo ou ciclos de carga e descarga, identificar problemas potenciais com antecedência, otimizar processos de fabricação e formular estratégias de manutenção preditiva.

O baixo desempenho da bateria refere-se à falha das baterias em atender aos indicadores de desempenho técnico ou comercial esperados durante a operação real, como capacidade, potência e vida útil.

O papel do baixo desempenho na indústria de baterias:
O baixo desempenho afeta diretamente a confiabilidade e a aceitação dos produtos no mercado e é um foco importante para a gestão da qualidade, o serviço pós-venda e a otimização do desenvolvimento de produtos.