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Batería semisólida

La mayor parte de lo inflamable, fuera

Una celda híbrida sólido–líquido: el electrolito líquido se sustituye en gran parte por uno sólido, curado dentro de la celda ya montada en lugar de prensado contra ella. Se fabrica en las mismas líneas que una celda convencional — y se comporta de forma muy distinta cuando algo va mal.

Celda aprobada por sociedad de clasificación Del módulo de 16 kWh al contenedor de 1,9 MWh En producción en serie, no un prototipo
Qué significa realmente «semisólido»

Una escala, no un interruptor

El estado sólido no es una sola cosa. Lo que importa comercialmente es cuánto electrolito líquido queda en la celda — y si el resultado se puede seguir fabricando con los equipos que ya existen.

Celda líquida convencional25 wt%Electrolito líquido — la parte que se evapora a 140 °C y arde
Semisólido (lo que entregamos)10–15 wt%El electrolito sólido hace la mayor parte del trabajo; ya en producción en serie
Cuasisólido1 wt%El siguiente paso en la misma ruta de fabricación
Totalmente sólido0 wt%Sin líquido alguno — todavía limitado por coste, interfases y tamaño de celda

Curado dentro de la celda

El electrolito entra como precursor líquido y se solidifica in situ, una vez montada la celda. La fase sólida se forma así en contacto con los electrodos en lugar de prensarse contra ellos — que es el problema de interfase que frena a la mayoría de los diseños de estado sólido.

Seis cosas lo hacen posible

Solidificación in situ; electrolito sólido mezclado en el electrodo; partículas de cátodo recubiertas de electrolito sólido; separador recubierto de electrolito sólido; litio metálico ultrafino; y prelitiación de ánodo de alta precisión.

Fabricado en las líneas de hoy

Como la ruta es compatible con los procesos y equipos de celda existentes, esto no es una cantidad piloto. Se entrega en volumen para cadenas cinemáticas ligeras próximas a la aviación, vehículos de carretera y almacenamiento en red — y, desde 2024, para buques.

Seguridad, medida

Los mismos ensayos, uno al lado del otro

Una celda semisólida de 280 Ah frente a una celda líquida convencional de 280 Ah, en los ensayos de abuso que las normas realmente exigen. Son los resultados de cualificación del fabricante de celdas.

Punto de disparo de la fuga térmica123.4 °CGB/T 36276-2023, sobrecarga a 0,5C con un calefactor de 1.000 W — frente a 92,7 °C de la celda líquida. Más de 20 °C de margen y cuatro minutos más antes de ceder
Cortocircuito externo tras una hora a 150 °C44.6 °CTemperatura superficial máxima, con el separador ya contraído por el calor. Sin humo, sin fuego, sin explosión; la celda líquida humeó
Sobrecarga de módulo, 280 A138.7 °CMáximo en un módulo 1P52S — sin fuga, sin humo, sin fuego. El módulo líquido se disparó, propagó y ardió
Propagación tras una fuga forzadaNingunaEn un módulo 1P12S las celdas vecinas alcanzaron 81,5 y 79,6 °C: ligera hinchazón, sin humo, sin fuego
Fracción inflamable del gas ventilado41–43 %Frente al 46–50 % de las celdas líquidas — menos CO y menos hidrógeno para el mismo evento
Por qué importa a bordoEn el mar no se puede dejar atrás una sala de baterías. El margen antes del primer evento, y la ausencia de propagación después, valen más que cualquier cifra de una hoja de datos.
Gama marina

Módulo, rama, contenedor

Una celda, tres niveles de montaje. LFP prismática, 280 Ah, refrigerada por líquido desde la base del envolvente en todos los casos.

Módulo de baterías — 1P18S

El bloque básico: 16 kWh a 57,6 V, estanco IP67 y por debajo de 130 kg, de modo que pasa por una escotilla y se atornilla en el bastidor.

Energía nominal16.128 kWhLFP prismática de 280 Ah, 1P18S
Tensión nominal57.6 VRango de trabajo 45–65,7 V
Régimen continuo0.7C / 1CCarga / descarga
ProtecciónIP67Refrigeración líquida integrada en la base
Dimensiones846×439×240 mm≤ 130 kg
Temperatura−30…+60 °CDescarga; carga desde 0 °C
El módulo marino 1P18S visto desde el lado de los conectores
Una rama de baterías: quince módulos apilados en un bastidor de acero negro

Rama de baterías — 1P270S

Módulos apilados en una rama de 864 V y 242 kWh — la unidad con la que realmente proyecta un arquitecto naval, porque es la que se puede perder sin perder el buque.

Energía nominal241.92 kWh1P270S
Tensión nominal864 VRango de trabajo 675–985,5 V
ComunicaciónRS485 / CANAl sistema de gestión de potencia del buque
Dimensiones1690×1214×2367 mmRefrigeración líquida integrada en la base

Potencia en contenedor — 20 pies

1,9 MWh en una caja estándar: 120 módulos en ocho ramas, clase de fuego A60, cuatro horas de respaldo SAI. Para transbordadores y buques de trabajo es la batería de propulsión; en tierra es el amortiguador de recarga que permite al muelle asumir la carga sin una nueva acometida.

Energía nominal1,935 kWh120 módulos, ocho ramas, 8P270S
Tensión nominal864 VCorriente de diseño 250 A × 4
Vida en ciclos≥ 6,0000,3C, 80 % DOD, 25 °C
Clase de fuegoA60Envolvente estanco a la intemperie, ≥ 4 h de respaldo SAI
Dimensiones / peso6058×2438×2591 mmAproximadamente 26 t
Ambiente−20…+45 °CRefrigeración y calefacción líquidas; altitud ≤ 2.000 m
Unidad marina en contenedor de 20 pies con una puerta lateral abierta y las ramas de baterías a la vista

Especificaciones eléctricas completas, esquemas unifilares y documentación de clase bajo petición.

Diseño del sistema

Cinco decisiones tomadas por el buque, no por la hoja de datos

Primero la celda segura

La base es una celda híbrida sólido-líquido de larga vida. Todo lo que va encima es más fácil por lo que la celda no hace.

Cada celda tiene su propio sensor

La temperatura se mide celda a celda en un canal independiente, no se deduce de la media del módulo. Ve la que se desvía antes de que se convierta en un evento.

Ramas por zonas

Las ramas se gestionan en zonas independientes. Un fallo saca una rama de servicio — el buque mantiene la propulsión con las demás.

Un solo puerto para carga y descarga

Una arquitectura eléctrica más simple: menos contactores, menos cables, menos piezas que inspeccionar y menos cosas que puedan fallar.

Parada de emergencia remota

El sistema puede pararse desde fuera del buque, y los datos de operación quedan respaldados para poder explicar la parada después.

Y nuestra parte

Dimensionamos el sistema según el ciclo de trabajo real, lo integramos con la recarga y el suministro desde tierra, y luego lo operamos — el mismo EMS y la misma mesa de operaciones que el resto de nuestra flota.

Dónde se usa

Cuatro sitios donde el margen vale lo que cuesta

Buques comerciales

Transbordadores, buques de trabajo y embarcaciones portuarias: propulsión y carga hotelera desde una sala de baterías que una sociedad de clasificación aprobará, con la arquitectura de ramas que mantiene el buque en marcha tras un fallo.

Yates

Navegación silenciosa, carga hotelera nocturna y maniobra sin grupo electrógeno — en un casco donde el compartimento de baterías está junto a donde duerme la gente.

EVOLT

Cadenas cinemáticas eléctricas de alta potencia, donde al paquete se le pide toda su corriente mucho más a menudo que en un vehículo de carretera, y la refrigeración y el margen de celda deciden lo que la plataforma puede prometer.

Sistemas láser

Ráfagas cortas y muy intensas desde un paquete compacto: un ciclo de trabajo que castiga térmicamente a las celdas, y la razón por la que el punto de disparo importa más que la placa de características.

Certificación

Ensayado según las normas por las que preguntará un comprador

MarinaCCS — GD22-2019 Directrices para la inspección de buques de propulsión puramente eléctrica (nivel de celda)
Seguridad de celda y sistemaUL 1642 · UL 1973 · UL 9540A (cell) · IEC 62619
Transporte y sustanciasUN 38.3 · RoHS · Directiva 2006/66/CE
Almacenamiento de energíaGB/T 36276-2018 y GB/T 36276-2023

Los certificados y los informes de ensayo de terceros se entregan con la oferta. Las celdas se fabrican sobre la plataforma de nuestro socio de celdas semisólidas; el sistema, su integración y su servicio son nuestros.

Empezar

Cuéntenos el ciclo de trabajo, no los kilovatios-hora

Travesías por día, el tiempo atracado, la conexión en tierra que realmente tiene. Volvemos con un número de ramas, un plan de recarga y un precio.