Norm IEC 62133 – warum ist sie für Lithium-Solarbatterien wichtig?

Von 2020 bis 2030 wird die größte Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien im Markt für netzunabhängige Energiespeicherung bestehen, einschließlich der Klassifizierung von Energiespeichersysteme für Privathaushalte Und Industrielle Energiespeichersysteme (ESS) . Lithiumbatterien stellen ein Risiko für die Umwelt dar und stellen eine chemische und elektrische Gefahr dar, wenn sie aufgrund extremer Temperaturbelastung transportiert oder vergrößert werden. Um Sicherheitsstandards für Lithium-Ionen-Batterieprodukte zu erfüllen, wurde die International Electrotechnical Commission (IEC) 62133 eingeführt. Die Lithium-Ionen-Batterien von BSLBATT sorgen für Sicherheit und Zuverlässigkeit auf dem Energiespeichermarkt.

Positionierung von BSLBATT

BSLBATT ist ein Profi Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien , einschließlich F&E- und OEM-Dienstleistungen seit mehr als 18 Jahren. Unsere Produkte entsprechen den ISO/CE/UL/UN38.3/ROHS/IEC-Standards. Das Unternehmen übernimmt die Entwicklung und Produktion fortschrittlicher Serien. BSLBATT“ (Lithiumbatterie der besten Lösung) als seine Mission.

BSLBATT-Lithiumprodukte versorgen eine Reihe von Anwendungen mit Strom, darunter Solarstromlösungen, Mikronetze, Energiespeicher für Privathaushalte, Golfwagen, Wohnmobile, Schiffs- und Industriebatterien und mehr. Das Unternehmen bietet eine umfassende Palette an Dienstleistungen und hochwertigen Produkten und ebnet damit weiterhin den Weg für eine umweltfreundlichere und effizientere Zukunft der Energiespeicherung.

Wie definiert man die Lebenserwartung von Lithium-Solarbatteriesystemen?

Batteriehersteller definieren die Batterielebensdauer traditionell entweder als Float-Lebensdauer oder als Zyklenlebensdauer. Die Erhaltungslebensdauer bezieht sich auf die Anzahl der Jahre, die die Batterie benötigt, um bei einer bestimmten Referenztemperatur, normalerweise 25 Grad Celsius, das Ende ihrer Lebensdauer zu erreichen. Andererseits gibt die Zyklenlebensdauer an, wie oft eine Batterie Zyklen durchlaufen (entladen und wieder aufgeladen) werden kann, bevor sie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht.

Bei einer Float-Anwendung fungiert die Batterie als Notstromquelle. Das häufigste Beispiel ist das unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). . Das Wechselstromnetz liefert die Hauptstromversorgung, aber im seltenen Fall eines Netzausfalls liefert die Batterie Notstrom, bis das Netz wieder Strom liefert. Dies bedeutet, dass bei Float-Anwendungen die Batterie nicht regelmäßig geladen und entladen werden muss. Technisch gesehen würde die Batterie bei einer Float-Anwendung nicht zyklisch betrieben werden. Eine Batterie wird als zyklisch bezeichnet, wenn sie häufig geladen und entladen wird.

Um die Lebenserwartung einer Batterie zu definieren, wird daher grundsätzlich davon ausgegangen, dass jede spezifische Anwendung explizit entweder als Erhaltungsladung oder als zyklische Anwendung betrachtet werden kann. Allerdings sind Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energien (RE) etwas anders, da es sich bei Lithium-Solarbatteriesystemen um Deep-Cycling-Anwendungen handelt.

Da weder die Erhaltungslebensdauer noch die Zyklenlebensdauer die erwartete Lebensdauer einer Batterie in einer RE-Anwendung effektiv definieren, ist eine andere Methode erforderlich, um die Batterielebensdauer in Lithium-Solarbatteriesystemen zu ermitteln. Hier setzt die Norm IEC 62133 an. Dieses Standardtestprotokoll verwendet erhöhte Temperaturen (40 °C oder 104 °F) und eine Reihe von Zyklen, die eine reale Anwendung eines Lithium-Solarbatteriesystems nachahmen. Das Ende der Lebensdauer der getesteten Batterie gilt als erreicht, wenn ihre Kapazität auf weniger als 80 % ihrer Nennkapazität absinkt.

Über den IEC 62133-Standard

IEC 62133 ist der wichtigste Standard für den Export von Lithium-Ionen-Batterien, einschließlich solcher, die in IT-Geräten, Werkzeugen, Labor-, Haushalts- und medizinischen Geräten verwendet werden.

● Bis zum 30. April 2011 werden sekundäre (wiederaufladbare) Lithiumbatterien, die nach UL 1642 getestet wurden, für die CB-Zertifizierung akzeptiert.

● Ab dem 1. Mai 2011 müssen die Batterien zusätzlich einem „Gap“-Test gemäß Teilen der IEC 62133 unterzogen werden.

● Ab dem 1. Mai 2012 müssen die Zellen und Batterien für die CB-Zertifizierung vollständig gemäß IEC 62133 getestet werden.

Der IEC-Standard erkennt an, dass Batterien in Lithium-Solarbatteriesystemanwendungen die Eigenschaften von Erhaltungs- und zyklischen Anwendungen annehmen. Es wird auch berücksichtigt, dass sie bei Temperaturen über 25 °C (77 °F) einem starken PSOC-Zyklus ausgesetzt sind. Aus diesem Grund hat die Norm IEC 61427 ein Protokoll entwickelt, das eine reale Anwendung eines Lithium-Solarbatteriesystems simuliert. Bei dem Test wird die Batterie einer Reihe flacher DOD-Zyklen bei niedrigem und hohem Ladezustand unterzogen. Der IEC-Standard geht davon aus, dass die Lithium-Solarbatterien tagsüber geladen und nachts entladen werden, wobei die typische Entladung jeden Tag zwischen 2 % und 20 % der Amperestundenkapazität der Batterie verbraucht.

TESTMÖGLICHKEITEN

IEC 62133 definiert die Anforderungen und Tests für Sekundärzellen und Batterien, die alkalische oder andere nicht saure Elektrolyte enthalten, und die daraus hergestellten Batterien. Die Norm IEC 62133 unterscheidet zwischen Nickel- und Lithium-Ionen-Zellen und -Batterien. Für Lithium-Ionen-Zellen und -Batterien enthält die IEC 62133 folgende Einzelprüfungen:

● 7.3.1 Externer Kurzschluss (Zelle)

● 7.32 Externer Kurzschluss (Batterie)

● 7.3.3 Freier Fall

● 7.3.4 Zerkleinern (Zellen)

● 7.3.6 Überladung des Akkus

● 7.3.7 Zwangsentladung (Zellen)

● 7.3.8 Mechanischer Test (Batterien)

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Die Vorhersage der Batterielebensdauer in einer Lithium-Solarbatterie-Anwendung ist aufgrund einer Vielzahl unbekannter Faktoren schwierig, die hauptsächlich mit intermittierenden Wetterbedingungen zusammenhängen, die sowohl die Lade- als auch die Entladephase beeinflussen. Erschwerend kommt hinzu, dass die zur Stromversorgung der Verbraucher erforderliche Batteriekapazität tendenziell unterschätzt wird. Eine typische Anwendung von Lithium-Solarbatterien ist überwiegend zyklischer Natur und kann nicht genau als Float-Anwendung oder echte zyklische Anwendung klassifiziert werden. Daher ist eine alternative Methode zur Bestimmung der Batterielebensdauer in einer Lithium-Solarbatterie-Anwendung erforderlich. Die Norm IEC 62133 bietet diese Methode. Da die Testbedingungen die folgenden Schlüsselmerkmale einer typischen Lithium-Solarbatterie-Anwendung nachahmen, ist die Norm IEC 62133 gut geeignet, genauere Einblicke in die Lebenserwartung einer Batterie in einer Lithium-Solarbatterie-Anwendung zu bieten.

Die IEC 62133-Testtemperatur von 40 °C (104 °F) ist wärmer als die normale Raumtemperatur von 25 °C und daher repräsentativer für eine tatsächliche Installation eines Lithium-Solarbatteriesystems.

Der saisonale Wechsel (Winter/Sommer) führt zu ganzjährig wechselnden Ladevorgängen, was auch für Anwendungen mit Lithium-Solarbatterien gilt.

Durch den Partial-State-of-Charge-Zyklus (PSOC) können Batterien entladen werden, bevor sie vollständig aufgeladen sind, was bei Anwendungen mit Lithium-Solarbatterien sehr häufig vorkommt.

Beim Entwurf eines Lithium-Solarbatteriesystems und der Bewertung von Batterieoptionen für den Einsatz in PV-Anlagen sollte die Norm IEC 62133 als Maßstab zum Vergleich und Gegenüberstellung der für die Anwendung in Betracht gezogenen Batterien verwendet werden. Dies gewährleistet einen genauen Vergleich, der garantiert, dass jede Option für zyklenfeste Batterien auf genau die gleiche Weise getestet wird.

Noch wichtiger ist, dass die Ergebnisse des IEC 62133-Tests die beste Schätzung der Batterielebensdauer in einer tatsächlichen Anwendung von Lithium-Solarbatterien liefern, da die IEC-Norm die Batterie einer Reihe von Betriebsbedingungen aussetzt, die den realen Bedingungen genauer ähneln .

Um mehr über den IEC 62133-Standard zu erfahren, besuchen Sie die IEC-Website.