リチウムイオン電池のエネルギー密度は高く、安全上の理由から全体の体積はあまり大きく設計されませんが、多数の単一リン酸鉄リチウムセルが導電性コネクタを介して直列および並列に電源に接続され、太陽電池リチウム電池モジュールを形成します。ただし、これには一貫性の問題に直面する必要があります。
の不一致太陽電池リチウム電池通常、パラメータには容量、内部抵抗、開路電圧のばらつき、バッテリセルの性能のばらつきが含まれます。製造プロセスで形成され、使用の過程でさらに悪化します。セル内の同じバッテリパックであればあるほど、セルの強度が低下します。常に弱くなり、加速して弱くなり、モノマーセル間のパラメータのばらつきの度合いは、経年劣化の度合いが深くなり、大きくなります。
この記事では、セルを直列または組み合わせて使用すると不均一になること、リチウムイオン電池パックにどのような悪影響を与えるか、不均一な太陽電池リチウム電池の問題にどのように対処する必要があるかを紹介します。
一貫性のない太陽リチウム電池の危険性は何ですか?
太陽電池リチウム電池パックの蓄電容量の損失
太陽電池リチウム電池パックの設計では、全体の容量は「樽の原理」に従っており、最も悪いリン酸鉄リチウム電池の容量が太陽電池リチウム電池パック全体の容量を決定します。過充電と過放電を防ぐために、バッテリー管理システムは次のロジックを採用します。
放電時: 単一セルの最低電圧が放電終止電圧に達すると、バッテリーパック全体の放電が停止します。
充電中: 最高の個別電圧が充電カットオフ電圧に達すると、充電が停止します。
さらに、小容量のバッテリー セルを大容量のバッテリー セルと直列に使用すると、小容量のバッテリー セルは常に完全に放電されますが、大容量のバッテリー セルは常にその容量の一部を使用することになり、その結果、バッテリーパック全体の容量の一部は常にアイドル状態にあります。
太陽電池リチウム電池パックの保管寿命の短縮
同様に、寿命もリチウム太陽電池寿命が最も短いリン酸鉄リチウム電池に依存します。寿命が最も短い電池は、容量の低いリン酸鉄リチウム電池である可能性があります。容量の低い LiFePO4 セルは、毎回完全に充電および放電されるため、最初に寿命に達する可能性があります。リン酸鉄リチウム電池の寿命が終了したグループとして溶接すると、太陽電池リチウム電池パック全体も寿命が終わります。
太陽電池パックの内部抵抗の増加
内部抵抗が異なるセルに同じ電流が流れると、内部抵抗が高い LiFePO4 セルの方がより多くの熱を発生します。これにより、太陽電池セルの温度が高くなり、劣化速度が加速し、内部抵抗がさらに増加します。内部抵抗と温度上昇の間には一対の負帰還が形成され、内部抵抗が高いセルの劣化が促進されます。
上記の 3 つのパラメータは完全に独立しているわけではなく、劣化が深いセルは内部抵抗が高く、容量が低下します。これらのパラメータは相互に影響しますが、それぞれの影響の方向を個別に説明することは、太陽電池リチウム電池の不一致による害をより深く理解するのに役立ちます。
リチウム太陽電池の品質が不安定な場合はどうすればよいですか?
熱管理
内部抵抗が一定ではないリン酸鉄リチウム電池の発熱量が異なるという問題に対して、電池パック全体の温度差を制御して温度差を小さい範囲に抑える熱管理システムを組み込むことができます。このように、発熱量の多いセルがまだ温度上昇が高くても、他のセルから引き離されることはなく、劣化度合いに大きな差は生じません。一般的な熱管理システムには、空冷システムと液冷システムが含まれます。
仕分け
選別の目的は、同じバッチのリン酸鉄リチウム電池セルであっても、選択を通じて異なるパラメータとリン酸鉄リチウム電池セルのバッチを分離することですが、リン酸鉄リチウム電池の相対濃度のパラメータもスクリーニングする必要があります。バッテリーパック内のセル、バッテリーパック。並べ替え方法には、静的並べ替えと動的並べ替えがあります。
イコライゼーション
リン酸鉄リチウム電池のばらつきにより、一部の電池の端子電圧が他の電池よりも先に制御閾値に達し、その結果、システム全体の容量が小さくなります。バッテリー管理システム BMS の均等化機能は、この問題をうまく解決できます。
リン酸鉄リチウム電池セルが最初に充電カットオフ電圧に達し、残りのリン酸鉄リチウム電池セル電圧が遅れている場合、BMS は充電均等化機能を開始するか、抵抗器にアクセスして放電します。高電圧リン酸鉄リチウム電池セルの電力の一部を消費するか、エネルギーを低電圧リン酸鉄リチウム電池セルに転送します。このようにして、充電カット条件が解除され、充電プロセスが再開され、バッテリパックをより多くの電力で充電できるようになります。
投稿日時: 2024 年 9 月 3 日