太陽電池リチウム電池の安定性とは何ですか?

太陽電池リチウム電池は太陽エネルギー貯蔵システムの重要なコンポーネントであるため、リチウム電池の性能はバッテリーエネルギー貯蔵システムの性能を決定する重要な要素の1つです。

太陽電池リチウム電池技術の開発は、コストの抑制、リチウム電池のエネルギー密度と出力密度の向上、安全性の向上、耐用年数の延長、電池パックの一貫性の向上などを主軸としており、これらの要素の強化は依然としてリチウム電池が現在最大の課題に直面している。これは主に単セルのグループの性能と使用環境（温度など）の違いによるもので、太陽電池リチウム電池の性能は常にバッテリーパック内の最悪の単セルよりも低くなります。

単セルの性能と動作環境が一致しないと、太陽電池リチウム電池の性能が低下するだけでなく、BMS モニタリングの精度や電池パックの安全性にも影響します。では、太陽電池リチウム電池の品質が安定しない原因は何でしょうか?

リチウム太陽電池の安定性とは何ですか?

リチウム太陽電池のバッテリーパックの一貫性とは、同一仕様モデルの単セルでバッテリーパックを形成した後、電圧、容量、内部抵抗、寿命、温度の影響、自己放電率などのパラメータが大きな差異なく高い一貫性を保つことを意味します。

リチウム太陽電池の一貫性は、均一な性能を確保し、リスクを軽減し、電池寿命を最適化するために重要です。

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太陽リチウム電池の不一致の原因は何ですか?

バッテリーパックの不一致は、サイクルプロセス中に太陽電池リチウムバッテリーに過度の容量低下、寿命の短縮、その他の問題を引き起こすことがよくあります。太陽電池リチウム電池の不一致には多くの理由があり、主に製造プロセスとプロセスの使用にあります。

1.リン酸鉄リチウム単電池のパラメータの違い

リン酸鉄リチウムモノマー電池間の状態の違いには、主にモノマー電池間の初期の違いと使用過程で発生するパラメータの違いが含まれます。バッテリーの設計、製造、保管、使用のプロセスには、バッテリーの一貫性に影響を与える可能性のあるさまざまな制御不能な要因があります。個々のセルの一貫性を向上させることは、バッテリー パックの性能を向上させるための前提条件です。リン酸鉄リチウム単セルパラメータの相互作用、現在のパラメータ状態は、初期状態と時間の累積効果の影響を受けます。

リン酸鉄リチウム電池の容量、電圧、自己放電率

リン酸鉄リチウム電池の容量にばらつきがあると、各単セルのバッテリパックの放電深さがばらつきます。容量が小さく性能が低いバッテリーは満充電状態に達するのが早く、容量が大きく性能が良いバッテリーが満充電状態に達しない原因となります。リン酸鉄リチウムバッテリーの電圧が不安定であると、単一セル内の並列バッテリーパックが互いに充電し、高電圧のバッテリーが低電圧のバッテリーを充電することになり、バッテリーの性能劣化が加速し、バッテリーパック全体のエネルギーが失われます。 。自己放電率が大きいとバッテリー容量が失われ、リン酸鉄リチウムバッテリーの自己放電率が不一致になると、バッテリーの充電状態、電圧の違いが生じ、バッテリーパックの性能に影響を与えます。

リン酸鉄リチウム単電池の内部抵抗

シリーズ方式では、単体のリン酸鉄リチウム電池の内部抵抗の違いにより、各電池の充電電圧にばらつきが生じ、内部抵抗が大きい電池はあらかじめ上限電圧に達し、他の電池が満充電にならない場合があります。この時。内部抵抗が大きい電池はエネルギーロスが大きく発熱し、温度差によりさらに内部抵抗の差が大きくなるという悪循環に陥ります。

並列システムでは、内部抵抗の違いにより各バッテリー電流が不一致になり、電流とバッテリー電圧が急速に変化するため、各単一バッテリーの充電深度と放電深度が不一致となり、システムの実際の容量が低下します。設計値に達するのが難しい。バッテリーの動作電流は異なり、プロセスの使用時のパフォーマンスによって差が生じ、最終的にはバッテリー パック全体の寿命に影響します。

2. 充放電条件

充電方法は太陽電池リチウム電池パックの充電効率と充電状態に影響を与え、過充電と過放電は電池に損傷を与え、何度も充電と放電を繰り返すと電池パックに不整合が生じます。現在、リチウムイオン電池の充電方法はいくつかありますが、一般的なのは分割定電流充電と定電流定電圧充電です。定電流充電は、安全で効果的な完全充電を実行するためのより理想的な方法です。定電流および定電圧充電は、定電流充電と定電圧充電の利点を効果的に組み合わせ、一般的な定電流充電方法が正確に満充電することが難しいことを解決し、電流の初期段階の充電で定電圧充電方法を回避します。バッテリーが大きすぎるとバッテリーの動作に影響を与える可能性があり、シンプルで便利です。

3. 使用温度

太陽電池リチウム電池は、高温および高放電率下では性能が著しく低下します。これは、高温条件下でリチウムイオン電池を高電流で使用すると、正極活物質と電解質の分解（発熱プロセス）が発生し、短時間のうちに熱が放出され、電池自体の故障につながる可能性があるためです。さらに温度が上昇し、さらに温度が上昇すると分解現象が促進され、バッテリーの分解が促進され、さらに性能が低下するという悪循環が形成されます。したがって、バッテリーパックが適切に管理されていない場合、回復不能なパフォーマンスの低下が引き起こされます。

太陽電池リチウム電池の設計と使用環境の違いにより、単セルの温度環境が不均一になります。アレニウスの法則が示すように、バッテリーの電気化学反応速度定数は次数に指数関数的に関係し、バッテリーの電気化学特性は温度によって異なります。温度は、バッテリーの電気化学システムの動作、クーロン効率、充放電能力、出力電力、容量、信頼性、サイクル寿命に影響を与えます。現在、バッテリーパックの不一致に対する温度の影響を定量化するために主な研究が行われています。

4. バッテリー外部回路

接続

で商用エネルギー貯蔵システム, リチウム太陽電池は直列と並列で組み立てられるため、電池とモジュールの間に多くの接続回路や制御要素が存在します。各構造部材またはコンポーネントの性能と劣化率が異なること、および各接続点で消費されるエネルギーが一貫していないことにより、デバイスが異なればバッテリーに与える影響も異なり、その結果、バッテリー パック システムが一貫性を欠くことになります。並列回路内のバッテリの劣化速度にばらつきがあると、システムの劣化が加速する可能性があります。

接続部分のインピーダンスもバッテリーパックの不一致に影響します。接続部分の抵抗は同じではなく、単セル分岐回路への極の抵抗は異なります。接続部分がバッテリーの極から離れているため、長くなり、抵抗が大きくなり、電流が小さくなり、接続ピースにより極に接続された単電池が最初にカットオフ電圧に達し、その結果、エネルギー使用量が減少し、電池の性能に影響を及ぼします。バッテリーの劣化が進み、単セルが早期に劣化すると、接続されているバッテリーが過充電になり、バッテリーの安全性が損なわれます。単セルの早期劣化は、それに接続されているバッテリの過充電につながり、潜在的な安全上の危険をもたらします。

バッテリーのサイクル数が増加すると、オーム内部抵抗が増加し、容量が低下し、接続ピースの抵抗値に対するオーム内部抵抗の比率が変化します。システムの安全性を確保するには、接続部品の抵抗の影響を考慮する必要があります。

BMS入力回路

バッテリー管理システム (BMS) はバッテリー パックの正常な動作を保証しますが、BMS 入力回路はバッテリーの一貫性に悪影響を及ぼします。バッテリ電圧監視方法には、高精度抵抗分圧器、統合チップサンプリングなどが含まれます。これらの方法では、抵抗と回路基板経路の存在により、サンプリングラインのオフロード漏れ電流を避けることができず、バッテリ管理システムの電圧サンプリング入力インピーダンスが増加します。バッテリーの充電状態 (SOC) が不安定になり、バッテリー パックのパフォーマンスに影響を与えます。

5. SOC推定誤差

SOC の不一致は、単一セルの初期公称容量の不一致と、動作中の単一セルの公称容量減衰率の不一致によって引き起こされます。並列回路の場合、単セルの内部抵抗の違いにより電流分布が不均一になり、SOCのばらつきが生じます。 SOCアルゴリズムには、電流時間積分法、開回路電圧法、カルマンフィルタリング法、ニューラルネットワーク法、ファジーロジック法、放電試験法などが含まれます。SOC推定誤差は、単セルの初期公称容量の不一致に起因します。動作中の単一セルの公称容量減衰率の不一致。

電流時間積分法は、開始時の充電状態の SOC が正確であれば精度も高くなりますが、クーロン効率はバッテリーの充電状態、温度、電流に大きく影響され、正確に測定することが困難です。電流時間積分法では、充電状態の推定の精度要件を満たすことが困難です。開放電圧法 長期間の休止後、バッテリーの開放電圧は SOC と明確な関数関係を持ち、端子電圧を測定することで SOC の推定値が得られます。開路電圧法には推定精度が高いという利点がありますが、休止時間が長いという欠点もあり、その使用は制限されます。

リチウム太陽電池の安定性を改善するにはどうすればよいですか?

生産プロセスにおける太陽電池リチウム電池の一貫性を向上させる:

太陽電池リチウム電池パックを製造する前に、モジュール内の各セルが同一の仕様とモデルを使用していることを確認するためにリン酸鉄リチウム電池を選別し、各セルの電圧、容量、内部抵抗などをテストして、太陽電池リチウム電池パックの初期性能の一貫性を確保します。

使用とメンテナンスのプロセスの管理

BMS を使用したバッテリーのリアルタイム監視:使用プロセス中のバッテリーのリアルタイム監視により、使用プロセスの一貫性をリアルタイムで観察できます。太陽電池リチウム電池の動作温度が最適な範囲内に保たれるようにするだけでなく、電池間の温度条件の一貫性を確保して、電池間の性能の一貫性を効果的に確保するようにしてください。

合理的な制御戦略を採用します。出力電力が許可されている場合、バッテリーの放電深度を可能な限り最小限に抑えるため、BSLBATT では、当社の太陽電池リチウム電池は通常、放電深度が 90% 以下に設定されます。同時に、バッテリーの過充電を避けることで、バッテリーパックのサイクル寿命を延ばすことができます。電池パックのメンテナンスを強化します。バッテリパックは一定間隔で微電流メンテナンスをしながら充電し、清掃にも注意してください。

最終結論

バッテリーの不一致の原因は、主にバッテリーの製造と使用の 2 つの側面にあります。リチウムイオン バッテリー パックの不一致により、多くの場合、サイクル プロセス中にエネルギー貯蔵バッテリーの容量が急速に低下し、寿命が短くなります。太陽電池リチウム電池の一貫性を確保するために重要です。

同様に、プロの太陽電池リチウム電池メーカーとサプライヤーを選択することも非常に重要です。BSLBAT生産前に各LiFePO4電池の電圧、容量、内部抵抗などを検査し、生産工程で管理することで各太陽電池リチウム電池の安定性を高めます。当社のエネルギー貯蔵製品にご興味がございましたら、最良のディーラー価格についてお問い合わせください。