Яке застосування фотоелектричного зварювального смугопрокатного стану в промисловості обладнання для зберігання енергії

       Застосування фотоелектричного зварювального смугопрокатного стану в галузі обладнання для накопичення енергії покладається на його «високоточну технологію прокатки тонкої металевої смуги» для виробництва ключових провідних з’єднувальних компонентів в акумуляторах для накопичення енергії та системах накопичення енергії. Ці компоненти вимагають високої точності розмірів, якості поверхні, провідності та механічних характеристик металевої стрічки, яка дуже сумісна з фотоелектричною стрічкою (наприклад, допуск на товщину ± 0,005 мм, відсутність подряпин на поверхні, низький внутрішній опір тощо). Його конкретні сценарії застосування зосереджені на трьох основних ланках «з’єднання клітин», «збір струму» та «системна провідність» у пристроях зберігання енергії. Нижче наведено детальну розбивку:

1、 Основний сценарій застосування: провідні з’єднання всередині акумуляторів для зберігання енергії

       Батареї для накопичення енергії (такі як літій-залізо-фосфатні батареї, потрійні літієві батареї, усі ванадієві батареї тощо) є основою накопичувачів енергії, і їхні внутрішні компоненти вимагають «точних провідних смуг» для досягнення послідовного/паралельного з’єднання елементів батареї та збору струму, щоб забезпечити ефективність заряджання та розряджання, стабільність внутрішнього опору та безпечні характеристики акумуляторної батареї. Мідна стрічка (або нікельована/олов’яна мідна стрічка), вироблена фотоелектричним прокатним станом, є основною сировиною для таких провідних з’єднувальних компонентів і спеціально використовується в наступних підсценаріях:

1. "Ремінь для з'єднання вуха" для квадратних/циліндричних накопичувачів енергії

       Вимоги до застосування: полюсні вуха (позитивні та негативні клеми) квадратних (наприклад, літій-залізо-фосфатних великих елементів) і циліндричних елементів накопичення енергії (таких як тип 18650/21700) повинні бути з’єднані за допомогою провідної стрічки для досягнення послідовного паралельного з’єднання кількох елементів (наприклад, з’єднання 10 елементів послідовно для формування акумуляторного модуля 3,2 В × 10=32 В). Даний тип сполучної стрічки повинен відповідати наступним вимогам:

       Товщина 0,1-0,3 мм (занадто товстий збільшить об'єм батареї, занадто тонкий схильний до нагрівання і плавлення);

       Відсутність окислення або подряпин на поверхні (щоб уникнути збільшення контактного опору та спричинення локального перегріву);

       Хороші показники згинання (підходить для компактного місця установки акумуляторних модулів).

       Функція прокатного стану: за допомогою «багатопрохідної прогресивної прокатки» (наприклад, 3-5 проходів) вихідна мідна смуга (товщина 0,5-1,0 мм) прокатується в тонку мідну смугу, яка відповідає розміру, забезпечуючи рівність смуги (допуск ≤± 0,003 мм) через «контроль натягу»; Якщо потрібне запобігання окисленню, можна використовувати наступні процеси нікелювання/олов’яного покриття. Шорсткість поверхні (Ra ≤ 0,2 мкм) мідної смуги, виготовленої на прокатному стані, може забезпечити адгезію покриття.

2. Струмоприймаюча провідна стрічка проточної батареї

       Вимоги до застосування: у комплекті всіх ванадієвих проточних акумуляторів (основна технологія довгострокового накопичення енергії) необхідна «струмопровідна стрічка», яка збирає струм від однієї батареї до зовнішнього кола. Його матеріал переважно чиста мідь (висока провідність) або мідний сплав (стійкий до корозії). Вимоги:

       Ширина, що відповідає розміру стопки (зазвичай 50-200 мм), товщина 0,2-0,5 мм (збалансована провідність і легкість);

       На краю стрічки не повинно бути задирок (щоб уникнути проколу мембрани стека та спричинити витік електроліту);

       Стійкість до корозії іонами ванадію (деякі сценарії вимагають пасивації поверхні після прокатки).

       Функція прокатного стану полягає у виготовленні широких і плоских мідних смуг за допомогою налаштованих прокатних валків (розроблених відповідно до ширини пакету), одночасно усуваючи задирки, що утворюються під час процесу прокатки через пристрій для шліфування кромок; «Контроль температури» прокатного стану (температура мідної смуги ≤ 60 ℃ під час прокатки) може запобігти зростанню зерен мідної смуги, забезпечити її механічну міцність (межа міцності на розрив ≥ 200 МПа) і адаптуватися до довгострокової роботи акумуляторних батарей з потоком рідини (розрахунковий термін служби більше 20 років).

2、Сценарій розширеного застосування: зовнішні провідні компоненти систем зберігання енергії

        На додаток до внутрішніх з’єднань всередині батареї, прецизійні мідні смуги, виготовлені на фотоелектричних смугових станах, також можна використовувати для «зовнішніх провідних з’єднань» у системах зберігання енергії, таких як контейнери для зберігання енергії та побутові шафи для зберігання енергії, вирішуючи проблему адаптації традиційних провідних компонентів, таких як кабелі та мідні шини, у компактних приміщеннях.

1. «Гнучка провідна стрічка» для модуля накопичення енергії та інвертора

        Вимоги до застосування: у контейнерах для накопичення енергії простір для з’єднання між модулями акумуляторів (здебільшого вертикально складеними) та інверторами є вузьким, а традиційні тверді мідні шини (сильна жорсткість, їх важко згинати) важко встановити. Для з’єднання потрібна «гнучка струмопровідна стрічка» (згинається, згинається). Його вимоги:

        Товщина 0,1-0,2 мм, ширина 10-30 мм (налаштовується відповідно до поточного розміру, наприклад струм 200 А, сумісний з мідною стрічкою шириною 20 мм);

        Можна складати в кілька шарів (наприклад, 3-5 шарів мідних смуг, складених для підвищення пропускної здатності по струму);

        Поверхневе ізоляційне покриття має міцну адгезію (його необхідно покрити ізоляційним шаром після прокатки мідної стрічки, щоб уникнути короткого замикання).

        Функція прокатного стану: вироблена тонка мідна смуга має високу площинність (без хвилеподібної форми), що може забезпечити щільний контакт при складанні кількох шарів (без зазорів, зменшення контактного опору); «Безперервний процес прокатки» прокатного стану може досягти виробництва довгих рулонів мідної смуги (довжина одного рулону 500-1000 м), що відповідає потребам серійного складання систем накопичення енергії та замінює традиційний режим розсіяної обробки «штампування та різання» (підвищуючи ефективність більш ніж на 30%).

2. «Мікропровідні з'єднувачі» для побутових шаф зберігання енергії

       Вимоги до застосування: Побутова шафа для зберігання енергії (ємністю 5-20 кВт/год) має невеликий об’єм, а для з’єднання між внутрішніми елементами батареї, BMS (системою керування батареєю) та інтерфейсами потрібні «мікропровідні з’єднувачі». Розмір зазвичай становить 3-8 мм в ширину і 0,1-0,15 мм в товщину. Вимоги:

       Допуск на розміри надзвичайно малий (ширина ± 0,02 мм, товщина ± 0,002 мм), щоб уникнути перешкод з іншими компонентами;

       Поверхневе лудіння (антиокислення, підходить для низькотемпературного процесу зварювання);

       Легка вага (зменшує загальну вагу шафи для зберігання енергії та полегшує установку).

       Функція прокатного стану полягає у виготовленні вузької прецизійної мідної смуги за допомогою «прокатного стану вузької ширини + високоточного сервокерування», а потім виготовлення з’єднувальних деталей за допомогою подальших процесів різання та лудіння; «Точність прокатки» прокатного стану може забезпечити узгодженість розміру з’єднувальної пластини (рівень проходження ≥ 99,5%), уникаючи збоїв у встановленні, спричинених відхиленнями розміру (наприклад, поганий контакт і неможливість вставити інтерфейси).

3、Переваги застосування: чому галузь накопичення енергії обирає фотоелектричні зварювальні та прокатні стани?

       Порівняно з традиційним обладнанням для виробництва металевої смуги, таким як штампові машини та звичайні прокатні стани, переваги застосування фотоелектричних зварювальних станів для прокатки смуги в промисловості зберігання енергії відображені в основному в трьох пунктах:

       Відповідність точності: Допуск на товщину (± 0,003-0,005 мм) і шорсткість поверхні (Ra ≤ 0,2 мкм) провідної смуги, що накопичує енергію, повинні відповідати висоті фотоелектричної зварювальної смуги, без необхідності значних модифікацій прокатного стану. Для адаптації потрібне лише налаштування параметрів кочення (таких як зазор між валками та швидкість);

       Економічна перевага: «безперервний процес прокатки» фотоелектричних прокатних станів може досягти великомасштабного виробництва (з щоденною виробничою потужністю 1-2 тонни на обладнання). Порівняно з «переривчастою обробкою» штампувальних машин, собівартість одиниці виробу знижується на 15%-20%, що відповідає основним потребам індустрії зберігання енергії щодо «зниження витрат і підвищення ефективності»;

       Сумісність матеріалів: він може прокатувати різні матеріали, такі як чиста мідь, мідний сплав, нікельована мідь тощо, щоб задовольнити потреби в провідності різних акумуляторів для зберігання енергії (наприклад, чиста мідь для фосфату літію та мідний сплав для проточних батарей), без необхідності заміни основного обладнання.