Producent - SAFT

Saft jest francuskim producentem baterii przemysłowych o historii przekraczającej sto lat i spółką należącą do TotalEnergies. Firma rozwija ogniwa, moduły i kompletne systemy dla lotnictwa, kosmosu, kolei, transportu, telekomunikacji, centrów danych, energetyki, przemysłu, ropy i gazu, urządzeń medycznych oraz infrastruktury krytycznej. Produkty są projektowane do długiej pracy, wysokiej niezawodności i określonych warunków środowiskowych.

Saft koncentruje się na trzech głównych rodzinach chemicznych: bateriach niklowych, pierwotnych bateriach litowych i akumulatorach litowo-jonowych. Każda grupa ma inną gęstość energii, moc, trwałość, temperaturę oraz sposób ładowania. Wspólna marka nie oznacza możliwości zastępowania ogniw pomiędzy systemami.

Akumulator niklowo-kadmowy wykorzystuje elektrodę niklową i kadmową oraz elektrolit alkaliczny. Konstrukcja przemysłowa dobrze znosi wysoką i niską temperaturę, głębokie rozładowanie oraz długie pozostawanie w gotowości. Jest stosowana w kolei, lotnictwie, energetyce i instalacjach awaryjnych. Kadm podlega ścisłym zasadom środowiskowym i recyklingowi.

Ogniwo Ni-Cd ma napięcie nominalne około 1,2 V. Bateria składa się z wielu elementów połączonych szeregowo. Pojemność jest określana przy zadanym prądzie oraz temperaturze. Wysoki prąd rozładowania i niska temperatura zmniejszają energię dostępną w danym cyklu.

Ładowanie baterii niklowej używa profilu dopasowanego do konstrukcji. Nadmierne napięcie powoduje gazowanie i wzrost temperatury. Ogniwa przemysłowe mogą mieć system wentylowany albo rekombinacyjny zależnie od serii. Ładowarka kwasowo-ołowiowa nie jest odpowiednim zamiennikiem bez potwierdzonego profilu.

Akumulatory niklowe Saft występują w rozwiązaniach stacjonarnych dla elektrowni, podstacji, procesów i rozruchu. Zapewniają zasilanie zabezpieczeń, sterowania, pomp, wyłączników i awaryjnego oświetlenia. Krótki impuls dużej mocy jest innym obciążeniem niż wielogodzinne podtrzymanie. Liczba i typ płyt są dobierane do profilu.

Baterie kolejowe zasilają układy pokładowe, sterowanie, hamowanie, drzwi, komunikację i awaryjne funkcje pociągu. Muszą pracować przy wibracjach, zmianach temperatury i nieregularnym ładowaniu. Obudowa, mocowanie i wentylacja są częścią homologowanego systemu. Wymiana pojedynczych ogniw wymaga oceny całego zestawu.

Baterie lotnicze są używane do rozruchu silnika lub APU, awaryjnego zasilania awioniki oraz funkcji krytycznych. Masa, moc, niezawodność i zachowanie przy wysokości są kluczowe. Produkt ma wymagania certyfikacyjne dla konkretnego statku powietrznego. Bateria podobna wymiarowo nie jest automatycznie dopuszczona.

Saft rozwija zarówno niklowe, jak i litowo-jonowe systemy lotnicze. Li-ion zapewnia mniejszą masę i wysoką energię, ale wymaga BMS, monitorowania oraz ochrony termicznej. Bateria lotnicza jest kompletnym zespołem z elektroniką, obudową i interfejsem, nie pakietem z przypadkowych ogniw.

Pierwotne baterie litowe nie są przeznaczone do ładowania. Chemie obejmują między innymi Li-SOCl2, Li-MnO2 i inne rozwiązania zależnie od produktu. Zapewniają wysoką energię, długi okres przechowywania i mały samorozładunek. Próba ładowania może prowadzić do przegrzania, wycieku lub rozerwania.

Ogniwa litowo-chlorkowo-tionylowe są stosowane w licznikach, urządzeniach IoT, elektronice przemysłowej, systemach alarmowych i pomiarach. Mają wysokie napięcie oraz długi okres pracy. Pasywacja elektrody może powodować początkowy spadek napięcia po długim magazynowaniu. Obciążenie impulsowe może wymagać kondensatora albo hybrydowego rozwiązania.

Saft produkuje baterie dla liczników energii, gazu i wody oraz elektronicznego poboru opłat. Urządzenie przez lata pozostaje w terenie i okresowo wysyła dane. Profil ma niski pobór średni oraz krótkie impulsy. Dobór uwzględnia temperaturę, częstotliwość transmisji i końcowe napięcie elektroniki.

Akumulatory litowo-jonowe wykorzystują odwracalny transport jonów pomiędzy elektrodami. Pojedyncze ogniwo ma wyższe napięcie niż niklowe. Chemia katody oraz anody wpływa na energię, moc i bezpieczeństwo. Przeładowanie, zwarcie i wysoka temperatura wymagają szybkiego odłączenia.

BMS mierzy napięcia sekcji, prąd i temperaturę. Balansuje ogniwa oraz steruje stycznikami. Nie naprawia zużytej sekcji, lecz ogranicza pracę poza bezpiecznym zakresem. Komunikacja z urządzeniem nadrzędnym pozwala planować ładowanie i serwis.

Systemy Intensium i inne rozwiązania Saft dla magazynowania energii łączą moduły, szafy, BMS, chłodzenie i sterowanie. Są używane w sieci, mikrosieci, przemyśle i centrach danych. Pojemność w MWh opisuje energię, a moc w MW szybkość jej oddawania. Projekt obejmuje ochronę pożarową i separację.

BESS może przesuwać energię w czasie, ograniczać szczyty, wspierać częstotliwość albo zapewniać rezerwę. Jedna bateria nie realizuje wszystkich usług równocześnie bez ograniczeń. Liczba cykli zależy od głębokości, mocy i temperatury. System EMS planuje pracę według celu.

Centra danych wykorzystują baterie w UPS-ach oraz systemach dłuższego podtrzymania. Li-ion zajmuje mniej miejsca niż część rozwiązań VRLA i może mieć dłuższą trwałość kalendarzową, lecz wymaga zgodnej elektroniki. Redundancja N+1 nie chroni przed wspólną awarią rozdzielni. Test obejmuje cały tor.

Telekomunikacja potrzebuje zasilania rezerwowego stacji bazowych, węzłów i sieci dostępowych. Bateria pracuje na zewnątrz przy zmiennych temperaturach. Niski pobór w czuwaniu i szybka transmisja wpływają na profil. Kradzież, wentylacja oraz nadzór są częścią obudowy terenowej.

W przemyśle naftowym i gazowym baterie zasilają sterowanie, zabezpieczenia, rozruch i urządzenia w odległych lokalizacjach. Atmosfera może być wybuchowa, a temperatura skrajna. Certyfikacja i obudowa muszą odpowiadać strefie. Produkt konsumencki nie spełnia automatycznie takich wymagań.

Saft dostarcza rozwiązania dla morskiego transportu i jednostek offshore. Wibracje, słona atmosfera i ograniczona możliwość ewakuacji zwiększają wymagania. Bateria może zasilać układ awaryjny albo napęd hybrydowy w określonej konstrukcji. System bezpieczeństwa obejmuje wentylację, gaszenie i izolację.

Zastosowania kosmiczne wykorzystują baterie do satelitów, sond i pojazdów. Cykl ładowania i rozładowania może powtarzać się przy każdej orbicie. Promieniowanie, próżnia i brak serwisu wymagają bardzo niskiej awaryjności. Produkty kosmiczne są projektowane dla konkretnej misji.

Urządzenia medyczne korzystają z baterii do zasilania awaryjnego, mobilności i ciągłości funkcji. Pakiet musi mieć przewidywalne zachowanie oraz identyfikację. Wymiana przez nieautoryzowany element może zmienić wskazanie poziomu, ładowanie i bezpieczeństwo. Status wyrobu medycznego obejmuje cały system.

Stan baterii jest oceniany przez napięcie, rezystancję, pojemność, temperaturę i historię. Napięcie bez obciążenia nie potwierdza zdolności do oddania dużego prądu. Test pojemności kontroluje rozładowanie do określonego progu. System krytyczny ma harmonogram przeglądów.

Temperatura przyspiesza starzenie wszystkich chemii. Niska wartość zmniejsza chwilową moc, a wysoka skraca trwałość. Wentylacja, klimatyzacja lub ogrzewanie są częścią instalacji. Czujniki nie mogą być zasłonięte przez przewody i brud.

Łączenie równoległe i szeregowe wymaga identycznych modułów oraz zgodnego stanu naładowania. Różnica powoduje przepływ wyrównawczy. Bezpiecznik i stycznik odłączają uszkodzony ciąg. Wysokie napięcie DC utrzymuje łuk, dlatego aparatura musi być przeznaczona do tej wartości.

Transport baterii litowych podlega wymaganiom dotyczącym klasyfikacji, stanu naładowania, opakowania i dokumentacji. Uszkodzony moduł jest transportowany inną procedurą. Terminale są zabezpieczane przed zwarciem. Masa dużej baterii wymaga urządzeń podnoszących.

Recykling odzyskuje metale i ogranicza odpady niebezpieczne. Saft prowadzi usługi oraz programy związane z cyklem życia w zależności od rynku. Baterii przemysłowej nie umieszcza się w odpadach komunalnych. Dokumentacja zawiera sposób demontażu oraz właściwy kanał odbioru.

Saft udostępnia katalog Saft4U, karty, instrukcje i narzędzia doboru. Pełny symbol określa chemię, napięcie, pojemność, zaciski, obudowę i temperaturę. Ogniwo pierwotne, bateria niklowa i system Li-ion są całkowicie odrębnymi produktami. Projekt zaczyna się od profilu obciążenia, autonomii, środowiska i norm sektora.