Пояснення іменників

ISO (Незалежні системні оператори) – це незалежні організації, відповідальні за планування роботи енергетичних мереж у певних регіонах, управління оптовим ринком електроенергії та забезпечення безпеки та надійності енергосистеми. Вони широко представлені в таких регіонах, як Сполучені Штати та Канада, прагнучи здійснювати нейтральне, справедливе та ефективне планування між ресурсами виробництва електроенергії та навантаженням.

Джоуль (скорочено Дж) — стандартна одиниця вимірювання, що використовується в Міжнародній системі одиниць для позначення енергії, тепла або роботи. У акумуляторній промисловості джоуль використовується для вимірювання:

– Енергія, що накопичується або вивільняється акумулятором;

– Втрати в системі (такі як джоулево тепло);

– Зміни енергії в електрохімічних реакціях.

KPI (ключовий показник ефективності) – це кількісний показник, який використовується для оцінки того, чи відповідає завдання, система або процес очікуваним цілям. У галузі акумуляторів та накопичувачів енергії KPI використовуються для оцінки продуктивності та стану справності різних вимірів, таких як акумуляторні елементи, модулі, системи, процеси, ланцюги поставок та операційна ефективність.
Роль ключових показників ефективності (KPI):

Фаза досліджень та розробок: вибір керівних матеріалів та оптимізація системи;
Фаза виробництва: контроль якості продукції та підвищення ефективності виробничої лінії;
Фаза застосування: оптимізація операційних стратегій та забезпечення надійності системи;
Рівень ланцюга поставок: забезпечення сталості витрат, доставки та ресурсів.

LCO позначає оксид літію-кобальту (хімічна формула: LiCoO₂), який є поширеним катодним матеріалом для літій-іонних акумуляторів. З моменту його першого комерціалізації компанією Sony у 1991 році, LCO широко використовується як катодний матеріал у ранніх літій-іонних акумуляторах і досі широко використовується в побутовій електроніці, такій як мобільні телефони, ноутбуки, планшети та інші галузі.
Сценарії застосування:
смартфони
Ноутбуки
Цифрові фотоапарати
Планшети та інші тонкі та легкі пристрої з високими вимогами до щільності енергії

LFP – це катодний матеріал для літій-іонних акумуляторів з хімічною формулою LiFePO₄. Він відомий своєю високою безпекою, тривалим терміном служби та низькою вартістю, і наразі широко використовується як система матеріалів для акумуляторів в електромобілях (EV) та системах накопичення енергії (ESS).
Типові сценарії застосування:
Електромобілі (EV): спеціально для транспортних засобів середнього та малого радіусу дії, таких як BYD, Tesla Model 3 Standard Range Edition
Електричні автобуси та спеціальні транспортні засоби: популярні завдяки високій безпеці та тривалому терміну служби
Системи накопичення енергії (BESS): накопичення енергії в житлових приміщеннях, комерційне та промислове накопичення енергії, проекти накопичення енергії на рівні мережі
Легкі електромобілі та інструментальне обладнання

Літій (Li) — це легкий металевий елемент з атомним номером 3. Він є незамінним ключовим матеріалом у виробництві акумуляторів і широко використовується в літій-іонних акумуляторах (літій-іонних батареях). Він є кращим основним елементом для систем накопичення енергії з високою щільністю енергії завдяки своїй надзвичайно високій електрохімічній активності та властивостям найлегшого металу.
Літієві елементи зазвичай присутні в електроліті у формі іонів (Li⁺), які мігрують між позитивним і негативним електродами акумулятора для досягнення перетворення енергії під час заряджання та розряджання. До поширених літійвмісних матеріалів належать:

Анодні матеріали: металевий літій (використовується в літій-металевих батареях), літій-інтеркальований графіт (LiC₆)

Катодні матеріали: LFP (літій-залізофосфат), NMC (тривалентний), LCO (літій-кобальтоксид) тощо.

Електроліт: солі літію, такі як LiPF₆, LiBF₄ тощо.

Літіювання — це явище утворення металевих літієвих відкладень на поверхні негативного електрода літій-іонних акумуляторів, яке зазвичай відбувається за таких умов, як швидка зарядка, зарядка за низьких температур або старіння акумулятора. Це незворотна або частково оборотна побічна реакція, яка вважається одним із ключових механізмів, що викликають зниження ємності, ризики для безпеки та утворення літієвих дендритів.
Під час нормального заряджання іони літію вбудовуються в кристалічну структуру негативного електрода (наприклад, графіту). Однак за таких умов іони літію не можуть вбудуватися з часом і безпосередньо відновлюються до металевого літію на поверхні негативного електрода:

Літій-іонний акумулятор — це акумуляторна батарея, яка переважно накопичує та вивільняє енергію шляхом інтеркаляції та деінтеркаляції іонів літію (Li⁺) між позитивним та негативним електродами. Завдяки високій щільності енергії, тривалому терміну служби, низькому рівню саморозряду та іншим перевагам, вона зараз широко використовується в таких галузях, як електромобілі (EV), побутова електроніка та системи накопичення енергії (ESS).
Принцип роботи: під час заряджання іони літію відриваються від позитивного електрода → проходять через електроліт → вбудовуються в негативний електрод (графіт). Під час розряджання іони літію відриваються від негативного електрода → проходять через електроліт → вбудовуються в матеріал позитивного електрода. Цей процес супроводжується потоком електронів у зовнішньому колі, утворюючи електричний струм.

LMFP – це покращений фосфатний катодний матеріал з хімічною структурою LiFe₁₋ₓMnₓPO₄. Це твердий розчин, утворений шляхом введення марганцю (Mn) на основі традиційного LFP (літій-залізофосфату). Його метою є підвищення щільності енергії та робочої напруги, зберігаючи при цьому високі переваги безпеки та тривалого терміну служби LFP, і вважається одним із високопродуктивних та економічно ефективних матеріалів наступного покоління для акумуляторів живлення та накопичення енергії.

ЛМО – це оксид літію-марганцю (хімічна формула: LiMn₂O₄), катодний матеріал, що широко використовується в літій-іонних акумуляторах. Він має такі характеристики, як низька вартість, висока безпека та хороший коефіцієнт розряду, і зазвичай використовується в електроінструментах, електровелосипедах та деяких електромобілях. Його також часто змішують з іншими матеріалами, такими як NMC, для оптимізації продуктивності.

LMT (легкий транспортний засіб, що працює на електроенергії), має невеликі розміри, невелику вагу, помірну швидкість і підходить для подорожей на короткі відстані. Він включає електричні двоколісні транспортні засоби, електричні триколісні транспортні засоби, електричні скейтборди та електричні велосипеди (електробайкли), і є важливим транспортним засобом для міської мікромобільності, логістики, розподілу та спільних подорожей.
Тенденції застосування:
Азіатсько-Тихоокеанський регіон є найбільшим ринком для LMT, особливо широко використовується в Китаї, Індії та Південно-Східній Азії;
Швидко розвивається модель зі змінним акумулятором, яка сприяє зручності експлуатації та покращує взаємодію з користувачем;
Платформи спільної мобільності сприяють швидкій популяризації електровелосипедів та електросамокатів;
Політика сприяє екологічно чистим подорожам, а LMT включено до стратегії міста щодо скорочення викидів вуглецю та оптимізації транспортної системи.

LAMne (Втрата активного матеріалу – негативний електрод) стосується механізму деградації в процесі використання літій-іонних акумуляторів, коли активний матеріал негативного електрода поступово виходить з ладу або не може брати участь в електрохімічних реакціях, що призводить до зниження ємності акумулятора. LAMneₑ є одним з ключових шляхів **незворотного старіння (незворотної деградації)** акумулятора.
Вплив інженерії:
Зворотне зниження ємності: призводить до скорочення терміну служби
Погіршення швидкості: через втрату контакту утруднено перенесення іонів/електронів
Зниження безпеки: якщо через літієве покриття, знижується термічна стабільність
Підвищений внутрішній опір: впливає на швидкість заряджання та розряджання

LAMpe (Втрата активного матеріалу – позитивного електрода) – це явище, коли матеріал позитивного електрода літій-іонного акумулятора втрачає свою здатність брати участь в електрохімічних реакціях через такі механізми, як структурні пошкодження, поверхневі реакції та розчинення під час циклічного розряду або зберігання, що призводить до зниження продуктивності акумулятора. LAMpe – це один із важливих шляхів старіння, що впливають на термін служби та безпеку акумулятора, і зазвичай зустрічається в акумуляторах з високою щільністю енергії (таких як системи NMC, NCA).
Вплив інженерії:
Незворотна втрата потужності
Зниження швидкості передачі сигналу (через блокування електронних/іонних шляхів)
Скорочений життєвий цикл
Підвищений ризик літієвого покриття (міграція металу може спричинити відкладення літію на негативному електроді)

Втрата електричного контакту стосується порушення або втрати електронного зв'язку між матеріалом електрода та провідним шляхом (таким як колектор, мережа провідного агента або інші активні частинки) під час роботи або старіння акумулятора. Це призводить до того, що деякі активні матеріали не можуть брати участь у реакціях заряджання та розряджання, що спричиняє явища погіршення продуктивності, такі як зниження ємності та збільшення внутрішнього опору.
Вплив на продуктивність:
Зниження ємності акумулятора: Хоча активні речовини не розкладалися, вони не можуть ефективно брати участь у реакції.
Збільшення внутрішнього опору: Збільшення контактного імпедансу проявляється як зниження швидкісних характеристик.
Підвищене локальне нагрівання: ділянки з високим контактним опором можуть утворювати гарячі точки, що створює загрозу безпеці.
Незворотне погіршення продуктивності: активні матеріали назавжди «втрачають контакт» і не підлягають ремонту.

LLI стосується явища, коли кількість іонів літію, які можуть брати участь у оборотних реакціях заряду-розряду в літій-іонних акумуляторах, зменшується під час використання, що призводить до незворотної деградації ємності. Хоча матеріали катода та анода зберігають структурну цілісність, LLI призводить до недостатнього «містка» іонів літію між ними, тим самим обмежуючи нормальне зберігання та відновлення енергії. LLI є одним з найважливіших механізмів деградації в процесі раннього та довгострокового старіння літієвих акумуляторів.

LTO — це титанат літію (Li₄Ti₅O₁₂), матеріал негативного електрода, що використовується в літій-іонних акумуляторах і відомий своєю надшвидкою зарядкою, наддовгим терміном служби та відмінною безпекою. На відміну від традиційних графітових негативних електродів, електрохімічні властивості LTO роблять його особливо придатним для високошвидкісної зарядки та розрядки, а також для тих, де є надзвичайно високі вимоги до безпеки.

Моделі машинного навчання – це алгоритмічні системи, які автоматично вивчають закономірності з даних для прогнозування, класифікації або прийняття управлінських рішень. У акумуляторній галузі моделі машинного навчання широко використовуються в різних сценаріях, таких як проектування акумуляторів, оцінка стану їхньої роботи (SoH), прогнозування терміну служби, моделювання старіння, виявлення аномалій, попередження про несправності та оптимізація стратегій заряджання та розряджання.

У сфері акумуляторів та систем накопичення енергії (BESS, ESS) технічне обслуговування стосується регулярних або за потреби заходів з перевірки, очищення, тестування, калібрування, ремонту або заміни самого акумулятора та його допоміжного обладнання (такого як BMS, система охолодження, інвертор тощо) для забезпечення безпечної, надійної та ефективної роботи системи.

У акумуляторних системах (таких як акумулятори для електромобілів, станції накопичення енергії, побутова електроніка) несправності стосуються аномальних станів, таких як функціональний збій, відхилення від продуктивності, аномалії безпеки або переривання зв'язку, що виникають під час роботи обладнання або систем. Ці збої можуть вплинути на стабільність, безпеку або доступність системи та навіть призвести до теплового виходу, вибуху або аварій, пов'язаних з відключенням електроенергії.