Apa itu Penyimpanan Dingin?

Saya mendapat pertanyaan ini di pameran dagang tahun lalu. Seorang pria dari integrator ESS Eropa ingin mengetahui mengapa pemasoknya mengenakan biaya tambahan untuk "logistik rantai dingin". Dia pikir itu penipuan. Ternyata tidak.

Sel litium menurun saat disimpan di rak. Semakin panas gudang, semakin cepat kehilangan kapasitasnya. Ini bukanlah dampak yang kecil. Saya telah melihat data pengujian dari produsen sel yang menunjukkan hilangnya kapasitas 2-3% selama enam bulan pada suhu 35 derajat dibandingkan mungkin setengah persen pada suhu 20 derajat. Sel-selnya bahkan tidak digunakan. Hanya duduk di sana.

Penyimpanan dingin persis seperti apa yang terdengar. Anda meletakkan sel di gudang yang suhunya-terkendali, menyimpannya pada suhu sekitar 15-25 derajat , dan mengontrol kelembapan. Reaksi samping di dalam sel melambat. Lapisan SEI tumbuh lebih lambat. Anda kehilangan lebih sedikit litium.

Setelah musim panas tahun 2022, tidak ada seorang pun di Tiongkok yang memperdebatkan pentingnya penyimpanan dingin. Tiongkok Timur mencapai suhu 40 derajat selama berminggu-minggu. Saya mendengar dari seseorang di pabrik pembuat paket di Jiangsu bahwa beberapa pemasok sel harus menghapus inventaris karena sel keluar dari penyimpanan dengan kapasitas yang jauh lebih rendah daripada spesifikasi. Apakah cerita tersebut dilebih-lebihkan, saya tidak bisa mengatakannya, namun waktunya sejalan dengan kapan peningkatan penyimpanan dingin mulai muncul dalam rencana belanja modal setiap orang.

Cold Storage

Anda tidak bisa begitu saja membuang sel ke dalam cold storage dengan biaya berapa pun. Muatan penuh berdampak buruk bagi katoda. Struktur oksida berlapis pada NMC-nikel tinggi tidak tahan pada tegangan 4,2V selama berbulan-bulan. Sesuatu tentang perubahan fase yang tidak dapat diubah. Saya bukan ilmuwan material, jadi saya tidak akan berpura-pura memahami sepenuhnya mekanismenya, namun hasilnya adalah hilangnya kapasitas yang dapat diukur.

Sel kosong lebih buruk. Jika tegangan turun terlalu rendah, pengumpul arus tembaga mulai larut. Anda mengisi ulang sel dan menyimpan tembaga di tempat yang tidak seharusnya. Resistensi internal meningkat. Terkadang sel langsung gagal.

Titik terbaiknya adalah antara 30% dan 50% SOC. BYD rupanya membutuhkan 40% plus atau minus 5% untuk sel Blade yang masuk ke penyimpanan. Saya belum melihat dokumen sebenarnya tetapi banyak orang menyebutkan nomor ini. LFP rumit karena kurva tegangannya sangat datar. Sulit untuk mengetahui secara pasti SOC apa yang Anda gunakan hanya dari mengukur tegangan. Beberapa produsen melakukan siklus pengosongan-pengosongan penuh sebelum penyimpanan hanya untuk mengkalibrasi.

Cold Storage

LFP menangani suhu dingin lebih baik daripada ternary. Gotion mencantumkan suhu penyimpanan hingga negatif 20 derajat pada lembar datanya. NCA dan NCM nikel tinggi-lebih pilih-pilih. Sel Samsung SDI NCA menginginkan 15-25 derajat jika saya mengingat spesifikasinya dengan benar. Turun di bawah 10 derajat dan elektrolit menjadi terlalu kental. Rupanya mempengaruhi kualitas formasi.

SVOLT memiliki persyaratan yang lebih ketat lagi pada sel-blade pendeknya. Sesuatu sekitar 18-23 derajat dengan toleransi hanya 2 derajat. Tidak mudah untuk memeliharanya sepanjang tahun-di Tiongkok bagian selatan yang suhu luar ruangan pada musim panas mencapai 40 derajat. Kompresor bekerja tanpa henti. Tagihan listrik menjadi jelek. Salah satu operator gudang yang saya ajak bicara mengatakan bahwa tagihan listrik mereka pada bulan Juli melebihi 100.000 RMB dan itu dianggap normal untuk fasilitas berukuran sedang.

Beberapa produsen diam-diam melonggarkan batas atas menjadi 28 derajat selama puncak musim panas. Kemudian mereka menjalankan pemeriksaan OCV tambahan sebelum pengiriman untuk menangkap sel-sel yang terlalu terdegradasi. Tidak ideal tetapi kondisi ekonominya memang seperti itu.

Pindahkan sel dingin ke ruangan hangat dan air mengembun di permukaan. Semua orang tahu ini. Apa yang tidak semua orang sadari adalah betapa pentingnya hal ini bagi sel kantong. Air pada film laminasi aluminium bukan hanya masalah kosmetik. Itu masuk ke lasan tab. Menyebabkan oksidasi. Dalam kasus yang buruk, kelembapan akan menembus segel panas dan bereaksi dengan elektrolit.

Cara yang tepat untuk menangani hal ini adalah dengan zona penyangga. Sel disimpan di ruangan bersuhu menengah selama empat hingga enam jam sebelum dipindahkan ke lantai produksi. Suhu menjadi seimbang secara bertahap. Tidak ada kondensasi.

Operasi yang lebih kecil lewati langkah ini. Saya mengunjungi salah satu toko perakitan paket di mana mereka menarik sel langsung dari pendingin 5 derajat ke bengkel 30 derajat. Pertengahan Agustus. Setiap permukaan sel basah. Manajer produksi mengakui tingkat penolakan pengelasan modul mereka tinggi pada bulan itu. Dia menyalahkan peralatan las. Saya punya teori sendiri.

Enam bulan adalah batas umum. Setelah itu Anda perlu melakukan tes ulang. OCV, IR, kapasitas, keseluruhan rangkaian. Sel yang gagal akan diturunkan versinya atau dihapus. EVE seharusnya memerlukan sel yang disimpan lebih dari sembilan bulan untuk dikembalikan ke pabrik untuk dinilai ulang. Saya belum mengkonfirmasi hal ini secara langsung tetapi berasal dari seseorang yang mengetahui.

Hal ini menjadi sangat memusingkan ketika pasar ESS melambat pada akhir tahun 2023. Para integrator hanya memiliki persediaan yang tidak dapat mereka pindahkan. Proyek terus tertunda. Pada saat kesepakatan akhirnya tercapai, sel telah melampaui batas penyimpanannya. Menimbulkan perdebatan selama berbulan-bulan antara integrator dan pemasok sel tentang siapa masalahnya. Kontrak pembelian sekarang sering kali mencakup bahasa yang mengharuskan sel diproduksi dalam waktu 60 atau 90 hari setelah pengiriman. Pelajaran yang didapat.

Cold Storage

Alat penyiram gudang standar tidak berfungsi dengan baik pada kebakaran baterai litium. Air yang mengenai sel dalam keadaan panas dapat memperburuk keadaan. Menghasilkan hidrogen. Sistem yang disukai saat ini adalah perfluorohexanone atau kabut air halus, namun pemasangan perfluorohexanone membutuhkan biaya jutaan RMB. Banyak gudang yang tidak bisa membenarkan pengeluaran tersebut.

Asuransi telah menjadi kendala terbesar. CPIC dan Ping An sama-sama menaikkan tarif penyimpanan baterai litium mulai sekitar tahun 2024. Tiga hingga empat kali lipat dari harga yang dibayar gudang pada umumnya, dari apa yang saya dengar. Beberapa perusahaan asuransi tidak akan menyentuh proyek-proyek ini sama sekali. Tanpa perlindungan asuransi, semoga beruntung mendapatkan pembiayaan bank. Segala sesuatu di hilir terhenti.

Sel memerlukan pemeriksaan tegangan berkala selama penyimpanan. Pelepasan sendiri-yang normal adalah beberapa milivolt per bulan. Jika Anda melihat sel turun 15mV atau lebih, mungkin ada sesuatu yang salah secara internal. Kemungkinan besar terjadi korsleting mikro. Tarik keluar dan tangani secara terpisah.

Pelanggan Eropa ingin melihat catatan suhu selama seluruh periode penyimpanan. Beberapa gudang melampirkan data logger ke setiap palet yang dibawa bersama pengiriman. Pelanggan menarik data saat menerima. Satu perjalanan-di luar-spesifikasi pada log itu dan mereka mungkin menolak keseluruhan batch. Terjadi pada pengirim yang saya kenal. Kontainer setinggi empat puluh-kaki diputar di pelabuhan.

FIFO harus sederhana. Masuk pertama, keluar pertama. Dalam praktiknya, pengemudi forklift mengambil palet apa pun yang paling mudah dijangkau. Barang-barang di bagian belakang rak disimpan di sana selama berbulan-bulan sampai seseorang menyadarinya. Sistem MES membantu jika Anda memilikinya. Banyak gudang yang masih menggunakan spreadsheet dan berharap yang terbaik.