冷蔵保存とは何ですか?
昨年の展示会でこんな質問をされました。欧州の ESS インテグレーターの男性は、サプライヤーが「コールド チェーン ロジスティクス」に追加料金を請求している理由を知りたいと考えていました。彼はそれは詐欺だと思った。そうではありませんでした。
リチウム電池は棚の上に置いておくと劣化します。倉庫が高温になると、容量の低下が早くなります。これは決して小さな影響ではありません。あるセルメーカーのテストデータによると、35 度では 6 か月間で 2 ～ 3% の容量損失があったのに対し、20 度ではおそらく 0.5 パーセントの容量損失が示されています。細胞は使用されていませんでした。ただそこに座っているだけです。
冷蔵倉庫とはまさにその名の通りです。セルを温度管理された倉庫に置き、15～25 度程度に保ち、湿度を管理します。-細胞内の副反応は遅くなります。 SEI 層の成長は遅くなります。リチウムの損失が少なくなります。
2022年の夏以降、中国では冷蔵保存が重要かどうかについて議論する人はいない。中国東部は数週間にわたって40度に達した。江蘇省のパックメーカーの関係者から聞いたところによると、保管庫から出てきたセルの容量が仕様よりも著しく低いため、数社のセルサプライヤーが在庫を償却しなければならなかったという。この話が誇張されているかどうかはわかりませんが、このタイミングは、冷蔵倉庫のアップグレードが各人の設備投資計画に反映され始めた時期と一致しています。
保管前のSOC
どのような充電状態であっても、セルを冷蔵倉庫に放り込むことはできません。完全充電はカソードに悪影響を及ぼします。高ニッケル NMC の層状酸化物構造は、4.2V で数か月間放置されることを好みません。不可逆的な相変化についての何か。私は材料科学者ではないので、メカニズムを完全に理解しているつもりはありませんが、その結果、測定可能な容量の損失が生じます。
空のセルはさらに悪いです。電圧が低下しすぎると、銅の集電体が溶解し始めます。セルを再充電すると、銅が本来あるべきでない場所に堆積します。内部抵抗が上がります。場合によっては、セルが完全に故障することがあります。
スイート スポットは、SOC 30% ～ 50% の間です。 BYD は、Blade セルを保管するために 40% プラスマイナス 5% を必要としているようです。私は実際の文書を見たことがありませんが、複数の人がこの数字について言及しています。 LFP は電圧曲線が非常に平坦であるため扱いが難しいです。電圧を測定するだけでは、SOC がどのくらいであるかを正確に知るのは困難です。一部のメーカーでは、校正のためだけに保管前に完全な充放電サイクルを行っています。-
温度仕様は異なります
LFP は三元系よりも寒さに強く対応します。 Gotion はデータシートに保管温度をマイナス 20 度までと記載しています。高ニッケルの NCA と NCM はより厳選されます。仕様を正しく覚えていれば、Samsung SDI NCA セルは 15 ～ 25 度が必要です。 10度以下になると電解液の粘度が高くなりすぎます。明らかにフォーメーションの品質に影響を与えます。
SVOLT のショートブレード セルにはさらに厳しい要件があります。{0}およそ 18-23 度、どちらにしても許容範囲は 2 度だけです。夏の屋外気温が 40 度に達する中国南部では、年間を通じてメンテナンスが容易ではありません。コンプレッサーはノンストップで稼働しています。電気代がおかしくなる。私が話を聞いたある倉庫業者は、7月の電気代が10万元を超えており、中規模の施設としてはこれが普通だと考えていると語った。
メーカーによっては、夏のピーク時にこっそり上限を28度に緩和しているところもあります。その後、出荷前に追加の OCV スクリーニングを実行して、過度に劣化したセルを検出します。理想的ではありませんが、経済状況はそういうものです。
結露の問題
冷たいセルを暖かい部屋に移動すると、表面に水が結露します。これは誰もが知っています。誰もが気づいているわけではありませんが、パウチ細胞にとってこれがどれほど重要であるかということです。アルミラミネートフィルム上の水は見た目の問題だけではありません。タブの溶接部に入り込んでしまいます。酸化の原因となります。ひどい場合には、湿気がヒートシールを通過して電解液と反応します。
これに対処する適切な方法は緩衝地帯です。細胞は生産フロアに移動する前に、中間温度の部屋に 4 ～ 6 時間放置されます。温度は徐々に均一になります。結露なし。
小規模な操作では、このステップをスキップします。私が訪れたあるパック組立工場では、セルを 5 度のクーラーから 30 度の作業場に直接引き込んでいました。 8月中旬。どの細胞表面も濡れていました。生産マネージャーは、その月のモジュール溶接の不良率が高くなっていたことを認めました。彼は溶接装置のせいだとした。私には独自の理論がありました。
どのくらいの期間保管できますか
一般的な制限は 6 か月です。その後、再テストする必要があります。 OCV、IR、容量、スイート全体。障害が発生したセルはダウングレードまたは廃棄されます。 EVE では、9 か月を超えて保管されたセルを再グレーディングのために工場に戻す必要があるとされています。-私はこれを直接確認していませんが、知っている人からの情報です。
2023 年後半に ESS 市場が減速すると、これが大きな悩みとなりました。インテグレーターは移動できない在庫を抱えたままになっていました。プロジェクトは遅れ続けました。最終的に取引が成立するまでに、セルは保管期間を超えていました。これは誰の問題なのかについて、インテグレーターと電池サプライヤーの間で何ヶ月にもわたる議論が続いた。現在、購入契約には、納入後 60 日または 90 日以内にセルを製造することを要求する文言が含まれることがよくあります。教訓。
火災と保険
倉庫の標準的なスプリンクラーは、リチウム電池の火災にはうまく機能しません。熱暴走でセルに水が当たると、事態がさらに悪化する可能性があります。水素を発生させます。現在、好まれているシステムはパーフルオロヘキサノンまたは微細な水ミストですが、パーフルオロヘキサノンのセットアップには数百万人民元の費用がかかります。多くの倉庫ではその支出を正当化できません。
保険がより大きな制約となっている。 CPIC と Ping An はどちらも、2024 年頃からリチウム電池保管料金を引き上げました。私が聞いたところによると、通常の倉庫に支払う料金の 3 ～ 4 倍です。保険会社によっては、これらのプロジェクトにはまったく触れないところもあります。保険が適用されない場合は、銀行融資を受けることができれば幸いです。下流側のすべてが滞ってしまいます。
日常業務-から-
セルは保管中に定期的に電圧をチェックする必要があります。通常の自己放電は月あたり数ミリボルトです。-セルが 15mV 以上低下している場合は、内部で何か問題が発生している可能性があります。マイクロショートの可能性が最も高いです。取り出して個別に処理してください。
欧州の顧客は、保管期間全体の温度ログを確認したいと考えています。倉庫によっては、荷物と一緒に運ばれる各パレットにデータロガーを取り付けている場合があります。お客様は受信時にデータを取得します。そのログに仕様外の逸脱が 1 つあると、バッチ全体が拒否される可能性があります。--私の知っている配送業者に起こった出来事です。 40フィートのコンテナが港で向きを変えた。
FIFO はシンプルであるべきです。先入れ先出し。実際には、フォークリフトの運転手は、最も届きやすいパレットをつかみます。ラックの奥にあるものは、誰かが気づくまで何ヶ月もそこに放置されます。 MES システムがあれば役に立ちます。多くのウェアハウスは依然としてスプレッドシートで稼働しており、最善の結果を期待しています。
