¿Cuáles son los peligros de las baterías de litio solares inconsistentes?

La densidad de energía de la batería de iones de litio es alta; por razones de seguridad, el volumen general no se diseñará demasiado grande, sino que se colocarán varias celdas individuales de fosfato de hierro y litio a través de conectores conductores en serie y en paralelo en una fuente de alimentación, formando un módulo de batería de litio solar. Sin embargo, esto debe enfrentar el problema de la coherencia.

Inconsistencia debatería de litio solarLos parámetros generalmente incluyen capacidad, resistencia interna, inconsistencia del voltaje de circuito abierto, la inconsistencia del rendimiento de la celda de la batería, formada en el proceso de producción, se agravará aún más en el proceso de uso, el mismo paquete de batería dentro de la celda, más débil es siempre más débil y acelerado para debilitarse y el grado de dispersión de los parámetros entre la celda de monómero, con la profundización del grado de envejecimiento y hacerse más grande.

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Este artículo presentará celdas inconsistentes cuando se usan en serie y juntas, qué daño se causará al PAQUETE de baterías de iones de litio y cómo debemos abordar el problema de las baterías de litio solares inconsistentes.

¿Cuáles son los peligros de las baterías solares de litio inconsistentes?

Pérdida de capacidad de almacenamiento del paquete de baterías solares de litio.

En el diseño del paquete de baterías solares de litio, la capacidad general está en línea con el "principio del barril", la capacidad de la peor celda de fosfato de hierro y litio determina la capacidad de todo el paquete de baterías solares de litio. Para evitar sobrecargas y descargas excesivas, el sistema de gestión de baterías adoptará la siguiente lógica:

Al descargar: cuando el voltaje de celda individual más bajo alcanza el voltaje de corte de descarga, todo el paquete de baterías deja de descargarse;
Durante la carga: cuando el voltaje individual más alto toca el voltaje de corte de carga, la carga se detiene.

Además, cuando la celda de batería de menor capacidad se usa en serie con la celda de batería de mayor capacidad, la celda de batería de menor capacidad siempre estará completamente descargada, mientras que la celda de batería de mayor capacidad siempre usará parte de su capacidad, lo que resultará en la capacidad de toda la batería teniendo siempre una parte de su capacidad en estado inactivo.

Reducción de la vida útil de los paquetes de baterías solares de litio

De manera similar, la vida útil de unbatería solar de litiodepende de la celda de fosfato de hierro y litio con la vida útil más corta. Es probable que la celda con la vida útil más corta sea la celda de fosfato de hierro y litio con baja capacidad. Es probable que la celda LiFePO4 de menor capacidad sea la primera en llegar al final de su vida útil porque se carga y descarga completamente cada vez. Cuando se suelda como un grupo de celdas de fosfato de hierro y litio al final de su vida útil, todo el paquete de baterías solares de litio también llegará al final de su vida útil.

Aumento de la resistencia interna de los paquetes de baterías solares.

Cuando la misma corriente fluye a través de celdas con diferentes resistencias internas, la celda LiFePO4 con mayor resistencia interna genera más calor. Esto conduce a una alta temperatura de la célula solar, lo que acelera la tasa de deterioro y aumenta aún más la resistencia interna. Se forma un par de retroalimentaciones negativas entre la resistencia interna y el aumento de temperatura, lo que acelera el deterioro de las células con alta resistencia interna.

Los tres parámetros anteriores no son completamente independientes y las células profundamente envejecidas tienen una mayor resistencia interna y una mayor degradación de la capacidad. Aunque estos parámetros se afectan entre sí, pero explican por separado su dirección de influencia respectiva, ayudan a comprender mejor el daño de la inconsistencia de la batería de litio solar.

¿Cómo lidiar con la inconsistencia de la batería solar de litio?

Gestión Térmica

En respuesta al problema de que las celdas de fosfato de hierro y litio con resistencia interna inconsistente generan diferentes cantidades de calor, se puede incorporar un sistema de gestión térmica para regular la diferencia de temperatura en todo el paquete de baterías, de modo que la diferencia de temperatura se mantenga dentro de un rango pequeño. De esta manera, incluso si la celda que genera más calor todavía tiene un aumento de temperatura alto, no se separará de las otras celdas y el nivel de deterioro no será significativamente diferente. Los sistemas de gestión térmica comunes incluyen sistemas enfriados por aire y por líquido.

Clasificación

El propósito de la clasificación es separar diferentes parámetros y lotes de celdas de batería de fosfato de hierro y litio mediante la selección, incluso si es el mismo lote de celdas de batería de fosfato de hierro y litio, pero también es necesario examinar los parámetros de la concentración relativa de la batería de fosfato de hierro y litio. celdas en un paquete de baterías, paquete de baterías. Los métodos de clasificación incluyen clasificación estática y clasificación dinámica.

Igualdad

Debido a la inconsistencia de las celdas de fosfato de hierro y litio, el voltaje terminal de algunas celdas estará por delante de otras celdas y alcanzará primero el umbral de control, lo que hará que la capacidad de todo el sistema se vuelva más pequeña. La función de ecualización del sistema de gestión de baterías BMS puede resolver muy bien este problema.

Cuando una celda de batería de fosfato de hierro y litio es la primera en alcanzar el voltaje de corte de carga, mientras que el resto del voltaje de la celda de fosfato de hierro y litio se queda atrás, el BMS iniciará la función de ecualización de carga, o accederá a la resistencia, para descargar. parte de la potencia de la celda de la batería de fosfato de hierro y litio de alto voltaje, o transferir la energía a la celda de la batería de fosfato de hierro y litio de bajo voltaje. De esta manera, se levanta la condición de corte de carga, el proceso de carga comienza de nuevo y la batería se puede cargar con más energía.