Proporcionar una opción de energía confiable

Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) ya desempeñan un papel importante en las redes eléctricas. Son un recurso de respaldo para ayudar a gestionar las fluctuaciones de las redes eléctricas o proporcionar almacenamiento de energía renovable que luego se transfiere a la red eléctrica. Los ESS están pasando de un papel de apoyo al escenario principal para una mejor gestión de la red para muchas empresas de servicios públicos.

Otra función de ESS es apoyar la creciente infraestructura de estaciones de carga de vehículos eléctricos residenciales y comerciales. La rápida tasa de adopción de vehículos eléctricos (EV) está impulsando el crecimiento de estaciones de carga rápida que requerirán no sólo la red eléctrica para proporcionar energía, sino también sistemas de almacenamiento de energía. Las estaciones de carga de vehículos eléctricos con ESS hacen que la carga sea más rentable al extraer energía de la red durante los períodos de baja demanda y liberar energía para cargar los vehículos eléctricos durante los períodos de máxima demanda.

Actualmente, Europa está liderando el camino al tener la mayor cantidad de ESS como parte de su infraestructura de red eléctrica. Según un estudio de febrero de 2020, América del Norte, China e India forman parte de mercados de rápido crecimiento impulsados por los incentivos gubernamentales para la expansión de la red, la dependencia de la energía renovable y la mayor demanda de vehículos eléctricos. Informe de Mercados y Mercados.

¿Qué son los sistemas de almacenamiento de energía?

En términos simples, ESS es la captura de energía producida en un momento dado para su uso posterior para ayudar a mantener un suministro constante de energía. Estos sistemas se componen de electrónica interna, paneles de CA/CC, inversores de energía, sistemas HVAC, software/hardware operativo, módulos de batería, sistema de gestión térmica y un sistema de extinción de incendios. Un sistema típico llena un contenedor metálico independiente y se coloca en su lugar para respaldar una operación. Los contenedores de metal pueden ser lo suficientemente pequeños como para colgarlos en la pared del garaje de una residencia personal o tan grandes como un contenedor de envío. Se pueden vincular varios sistemas de almacenamiento y ejecutarlos mediante un sistema de control para ayudar a gestionar el flujo de energía para el sistema de red o actuar como un sistema independiente alimentado por energía solar o eólica.

¿Qué baterías son la mejor opción para ESS?

Los ESS modernos se están alejando de las baterías tradicionales de plomo-ácido en los módulos de batería hacia alternativas que tienen una mayor densidad de energía, mayor densidad de potencia, mayor ciclo de vida y vida útil más larga. A medida que los precios han disminuido, los módulos de baterías de iones de litio se han convertido en una opción atractiva para su uso en ESS.

Para ayudarlo a elegir las celdas de iones de litio más apropiadas para crear el módulo de batería para su ESS, el equipo de sistemas avanzados de baterías Flex (equipo de baterías) puede ayudarlo. Tenemos un profundo conocimiento de los tipos de celdas, la química de las celdas, los requisitos de aplicación y las evaluaciones internas de caracterización del rendimiento y envejecimiento que brindan la mejor combinación para cualquier requisito mecánico y eléctrico.

Construyendo un ESS confiable

Como se mencionó anteriormente, la lista de componentes para ESS es corta, pero el éxito del sistema depende de la fabricación de módulos de batería confiables y duraderos. Un módulo de batería es un grupo de celdas electroquímicas individuales idénticas configuradas en paralelo y posteriormente en serie para proporcionar el voltaje, la capacidad o la densidad de potencia deseados.

Fabricación de módulos de baterías de iones de litio de larga duración

El proceso de fabricación del módulo está determinado por el tipo de celdas de batería utilizadas para crear los módulos de batería para cumplir con las especificaciones de una aplicación. Y la mejor manera de fabricar módulos de baterías de iones de litio es mediante una línea de fabricación automatizada que se basa en un sistema de soldadura láser.

Por ejemplo, la fabricación de módulos que utilizan celdas cilíndricas comienza con el escaneo y la instalación de celdas individuales en un soporte rígido para mantener las celdas en su lugar. Después de cargar las celdas cilíndricas en los soportes del módulo, las pestañas de la batería para la conexión eléctrica se colocan en la parte superior y se sueldan con láser en su lugar. Flex utiliza sistemas de soldadura láser automatizados de precisión para soldar las pestañas de metal a través de las celdas para conectarlas, lo que garantiza una repetibilidad superior, mejora el rendimiento en comparación con la soldadura por puntos mecánica y reduce el riesgo de perforación de las celdas.

Durante el procesamiento en las líneas automatizadas, los módulos se equilibran, se verifica su voltaje y se examina la resistencia de las pestañas después de la soldadura. Todos estos controles de calidad garantizan que el módulo sea confiable y completamente funcional antes de agregar los componentes eléctricos e internos restantes, el software, el hardware y la carcasa metálica.

El proceso de fabricación de las pilas prismáticas y de las bolsas es similar. Las celdas de batería individuales se escanean y prueban antes de apilarlas una sobre otra o una al lado de la otra. Una vez que el número predeterminado de celdas está en su lugar, la placa final y las placas laterales se agregan al módulo y se sueldan con láser en su lugar. La soldadura láser ofrece la aplicación precisa del material de escoria para evitar que las soldaduras se vuelvan demasiado grandes y alteren las dimensiones finales del módulo.

El siguiente paso es añadir el busbar, una barra metálica de baja resistencia para conectar todos los extremos positivos y negativos de las celdas, que se fija nuevamente mediante soldadura láser. La barra colectora ayuda a distribuir la energía mientras el módulo está en uso. El material de escoria debe aplicarse uniformemente para minimizar los espacios que pueden provocar una pérdida de energía o una transferencia lenta de energía. La precisión de la soldadura láser ayuda a conseguir la máxima eficiencia de conexión.

Antes de instalar la parte superior del gabinete, el módulo de batería se somete a varias pruebas para garantizar que cumple con todos los requisitos. Una vez que el módulo pasa todos los controles de calidad, se agrega la parte superior del gabinete y el módulo de batería completo se pasa a la prueba final.

Contamos con sitios de fabricación regionales con líneas dedicadas de automatización de módulos de batería con capacidades de soldadura láser de precisión. Estos sitios ya tienen experiencia en el manejo y almacenamiento de celdas de batería para cumplir con los requisitos ambientales y de seguridad. Puede leer más sobre nuestras capacidades de fabricación avanzadas. aquí.

Aproveche nuestros recursos globales para su próximo proyecto ESS

Después de trabajar con usted para identificar la celda de batería adecuada para su módulo de batería y completar el proceso de fabricación, podemos ayudarlo a construir el resto del ESS. Los controladores HVAC, los paneles AC/DC, los inversores, los componentes electrónicos, el sistema de gestión térmica y las carcasas metálicas a prueba de manipulaciones y ambientales pueden fabricarse internamente o suministrarse en otros sitios de fabricación de Flex para garantizar que se utilicen componentes de alta calidad para su producto. Tenemos acceso a proveedores regionales y globales para ayudarlo a obtener sistemas de extinción de incendios para completar su sistema. Finalmente, tenemos los recursos y la experiencia técnica para ensamblar su sistema de arriba a abajo y realizar pruebas de calidad de todo el sistema antes de enviarlo a su cliente.

Brindamos soluciones para su ESS

Podemos ayudarle a diseñar y construir un nuevo ESS o actualizar sus sistemas existentes para satisfacer la creciente demanda de electrificación de aplicaciones industriales. Las líneas de fabricación automatizadas con capacidades de soldadura láser ensamblan de manera eficiente módulos de batería para su ESS. Nuestro enfoque de fabricación integrada reúne componentes que se ensamblan en nuestras instalaciones de clase mundial. El producto final hace que su ESS pase de ser un papel de apoyo a un papel de liderazgo para usted y sus clientes.