放電深度とは何ですか?
放電深度は、バッテリーから引き出された容量の割合です。フルで開始して 20% まで下げると、80% が国防総省になります。十分シンプルです。
この数値を気にする理由はサイクル寿命です。すべてのバッテリーのデータシートにはサイクル定格が記載されていますが、テストされた国防総省が分からなければ、その定格は何の意味も持ちません。 50% DoD で 4000 サイクルと評価されたセルは、毎回空になるまで実行すると、1200 サイクルしか得られない可能性があります。これによってプロジェクトが炎上するのを見てきました。誰かが細字を読まずに見出しのサイクル番号に基づいてシステムを仕様化し、2 年後にはそのパックは完全に完成しました。
誰も話したくないトレードオフ
ここが問題です。浅いサイクリングは寿命を延ばしますが、一度も使用しない容量に対して料金を支払うことになります。 DoD 60% に制限された 100 kWh システムでは、1 サイクルあたり 60 kWh が得られます。もっと小さいパックを購入して、よりハードに実行することもできたでしょう。それが理にかなうかどうかは、セルのコスト、交換コスト、設置場所の制約、その他約 15 の変数によって決まります。普遍的な正解はありません。
LFP セルはこれに関する計算を変更しました。 5 年前、NMC を国防総省の 90% まで運用することは問題を引き起こしていました。カソード側が剥がれてしまいます。酸素の損失、構造の劣化、すべてがよくある疑いです。 LFP には、高 DoD でのこれらの障害モードがありません。同じペナルティなしでさらに強くプッシュすることができます。エネルギー密度が劣るにもかかわらず、多くの定置型貯蔵プロジェクトが LFP に移行したのはこのためです。
高い DoD で実際に細胞を殺すもの
アノード側は充電状態ウィンドウの両端でストレスを受けます。ゼロ近くになると、本当に保持したいグラファイトからリチウムを引き抜くことになります。 SEI 層に亀裂が入り、再形成されます。再形成するたびに、より多くのリチウムを消費し、容量が低下します。 100% 近くまで充電すると、特に高速充電ではメッキの危険があります。どちらの極端も長寿には良くありません。
カソードの劣化は化学物質に大きく依存します。 NMC111 は高電圧では NMC811 よりも安定していますが、NMC811 の方がエネルギー密度が高くなります。高ニッケル正極-は、特定のポイントを超えて脱リチウム化すると酸素を放出しようとします。酸素が電解質と反応して熱を発生します。それを続けると細胞は急速に老化します。
機械的ストレスは、ほとんどの人が思っている以上に重要です。グラファイトはリチウム化すると膨張します。シリコン陽極はさらに膨張します。深いサイクルは、体積変化が大きくなり、電極コーティングにかかるストレスが大きくなり、層間剥離や粒子の亀裂が発生する可能性が高くなります。新しいシリコン-ブレンド陽極の一部には、これに関する大きな問題があります。
システムが国防総省の制限を処理する方法
すべてのバッテリー管理システムには、最小および最大の SoC セットポイントがあります。 BMS は、その窓の外に出ることを許可しません。お客様がディスプレイ上で「0%」と呼んでいるものは、おそらく実際の SoC の 5% または 10% です。彼らが「100%」と呼ぶものは、95% である可能性があります。メーカーはマージンを増やすためにこれを行います。
問題は、時間の経過とともに容量が減少することです。 100 Ah で開始したセルは、3 年後には 85 Ah になる可能性があります。 BMS がまだ元の容量値を使用している場合、国防総省の計算は間違っています。優れたシステムは定期的に再調整されます。安価なシステムはそうではありません。
温度によってさらに問題が発生します。0 度のセルでは、国防総省を 100% に引き上げようとしても、定格容量の 60% しか供給できない可能性があります。リチウムは十分な速度で移動できません。一部のシステムは、寒いときに自動的に DoD 制限を下げます。他の人はただ挑戦して失敗させるだけです。
私がお客様に伝えること
グリッド ストレージの場合、80% の国防総省はかなり標準的です。細胞を殺すことなく適切な利用が得られます。 1 日に複数のサイクルを必要とする収益を積み上げるアプリケーションでは、寿命を保つために 70% に達する可能性があります。ほとんどの時間アイドル状態にあるバックアップ電源は、まれに必要になる場合に 90% 以上を供給できます。
住宅用太陽光発電の蓄電率は通常 80-90% です。 Tesla Powerwall はほぼ 100% 使用可能ですが、独自のセルと独自の保証計算を使用しています。サードパーティのインテグレータはより保守的な傾向があります。
EVは地図のいたるところにあります。ダッシュボードに表示される 0 ～ 100% は、実際のセル制限に対応しません。メーカーは両端の容量を隠しています。どのくらいの金額になるかは、パックの設計と保証の前提がどの程度厳格であるかによって異なります。
肝心なのは、国防総省は設計上の選択であり、固定された数ではないということです。経済性、リスク許容度、アプリケーション要件に基づいて選択します。あらゆる状況に対して正しい答えが 1 つあると言う人は、十分なプロジェクトを行っていません。
