Os defeitos mais comuns em sistemas de armazenamento de energia

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Após extensas auditorias de qualidade de fábrica em mais de 30 GWh de projetos de armazenamento de energia de íons de lítio nos últimos seis anos, a CEA identificou os principais defeitos e problemas desses equipamentos, incluindo as suas causas e riscos associados. As conclusões foram detalhadas no relatório “BESS Quality Risks Report” e sugerem que os projetos BESS enfrentam mais desafios de qualidade do que a indústria pode esperar, levando a potenciais riscos de desempenho e segurança. O relatório também oferece orientações sobre como minimizar estes riscos de forma eficaz.

Nos últimos anos, o mercado observou que a fuga térmica representa um risco significativo para a indústria de armazenamento de energia. Os dados recolhidos das inspeções de qualidade de fábrica dos sistemas BESS realizadas pela CEA revelaram que estes riscos ainda existem: 26% dos sistemas de armazenamento de energia inspecionados apresentavam problemas de qualidade relacionados ao sistema de detecção e supressão de incêndio. Além disso, 18% dos sistemas inspecionados apresentavam problemas de qualidade relacionados ao sistema de gestão térmica.

Os resultados são baseados em mais de 320 inspeções, em mais de 52 fábricas de sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS), dos quais 64% dos fabricantes de células BESS são tier 1 na classificação BMI (Benchmark Mineral Intelligence). Foram identificados mais de 1.300 problemas de fabricação no total.

Mais problemas a nível de sistema do que de célula

Os defeitos no nível do sistema foram responsáveis por quase 48% dos problemas identificados durante a inspeção de controle de qualidade, refletindo desvio das melhores práticas, processos ou especificações de produtos padrão. De acordo com a CEA, o grande número de problemas no nível do sistema é causado principalmente por dois fatores: o processo de integração altamente manual e trabalhoso do BESS, com procedimentos de controle de qualidade menos rigorosos. E a complexidade e vulnerabilidade dos sistemas a problemas subjacentes originados de defeitos em componentes anteriores que não foram detectados durante verificações de qualidade anteriores.

A maioria das descobertas no nível do sistema, 58%, está relacionada ao equilíbrio do sistema, ou seja, defeitos de componentes e procedimentos inadequados de integração do sistema. Das unidades do BESS inspecionadas pela CEA, 26% apresentavam defeitos no Sistema de Supressão de Incêndio, enquanto 18% das unidades apresentavam defeitos no Sistema de Gestão Térmica.

As células de baterias – que são posteriormente reunidas em módulos, que formam o sistema, representaram 30% dos problemas identificados pela CEA. Embora as fábricas de células de bateria tenham alto nível de automação, elas apresentam um maior número de descobertas do que os módulos de bateria devido aos seus processos de produção demorados e requisitos de precisão mais elevados, o que abre mais margem para erros. As descobertas de auditoria nas células normalmente têm uma classificação de gravidade mais alta, pois as células são os blocos de construção do sistema de armazenamento de energia e os defeitos podem ser prejudiciais ao desempenho e à segurança do sistema.

Das unidades no nível de células de baterias, 38% ocorrem durante a montagem das células, com processo e execução de controle de qualidade inadequados. E 32% ocorrem durante a fabricação de eletrodos, com análise do sistema de medição e controle de processo inadequados.

Por fim, os módulos de células de baterias representaram 23% dos problemas identificados pela CEA. Dos problemas identificados nessa etapa, 45% das descobertas ocorrem na classificação e instalação de células.

O relatório completo com detalhamento dos riscos encontrados e possíveis respostas pode ser acessado aqui.

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