ಅಸಮಂಜಸ ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಪಾಯಗಳು ಯಾವುವು?

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅಧಿಕವಾಗಿದೆ, ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಹಲವಾರು ಏಕ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಸ್ಥಿರತೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಎದುರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.

ಅಸಂಗತತೆಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿನಿಯತಾಂಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ, ತೆರೆದ-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಸಂಗತತೆ, ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಸಂಗತತೆ, ಬಳಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಉಲ್ಬಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಕೋಶದೊಳಗೆ ಅದೇ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್, ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಯಾವಾಗಲೂ ದುರ್ಬಲ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಿತ ದುರ್ಬಲವಾಗಲು ಮತ್ತು ಮಾನೋಮರ್ ಕೋಶದ ನಡುವಿನ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪ್ರಸರಣದ ಮಟ್ಟ, ವಯಸ್ಸಾದ ಮಟ್ಟವು ಆಳವಾಗುವುದರೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಂಬಂಧಿತ ಓದುವಿಕೆ: ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸ್ಥಿರತೆ ಏನು?

ಈ ಲೇಖನವು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಳಸಿದಾಗ ಅಸಮಂಜಸ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ಗೆ ಯಾವ ಹಾನಿಯನ್ನು ತರಲಾಗುವುದು ಮತ್ತು ಅಸಮಂಜಸವಾದ ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಾವು ಹೇಗೆ ಎದುರಿಸಬೇಕು.

ಅಸಮಂಜಸ ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಪಾಯಗಳು ಯಾವುವು?

ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ನ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ನಷ್ಟ

ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ನ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ, ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು "ಬ್ಯಾರೆಲ್ ತತ್ವ" ಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿದೆ, ಕೆಟ್ಟ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕೋಶದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಅತಿಯಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವುದನ್ನು ಮತ್ತು ಅತಿಯಾಗಿ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು, ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನ ತರ್ಕವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:

ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ: ಕಡಿಮೆ ಸಿಂಗಲ್ ಸೆಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಟ್-ಆಫ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ;
ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ: ಹೆಚ್ಚಿನ ವೈಯಕ್ತಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಟ್-ಆಫ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸ್ಪರ್ಶಿಸಿದಾಗ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಜೊತೆಗೆ, ಚಿಕ್ಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶವನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶದೊಂದಿಗೆ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದಾಗ, ಚಿಕ್ಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶವು ಯಾವಾಗಲೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದೊಡ್ಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶವು ಯಾವಾಗಲೂ ಅದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಭಾಗವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಯಾವಾಗಲೂ ಅದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ಗಳ ಶೇಖರಣಾ ಅವಧಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ

ಅಂತೆಯೇ, ಜೀವಿತಾವಧಿಯು aಲಿಥಿಯಂ ಸೌರ ಬ್ಯಾಟರಿಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕೋಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೋಶವು ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕೋಶವಾಗಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ LiFePO4 ಸೆಲ್ ತನ್ನ ಜೀವನದ ಅಂತ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಪ್ರತಿ ಬಾರಿಯೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕೋಶಗಳ ಗುಂಪಿನಂತೆ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಿದಾಗ ಜೀವನದ ಅಂತ್ಯ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಸಹ ಜೀವನದ ಅಂತ್ಯವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ.

ಸೌರ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ಗಳ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ

ವಿಭಿನ್ನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೋಶಗಳ ಮೂಲಕ ಅದೇ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುವಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ LiFePO4 ಕೋಶವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೌರ ಕೋಶದ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅವನತಿ ದರವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯ ನಡುವೆ ಒಂದು ಜೋಡಿ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಕ್ಷೀಣತೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೇಲಿನ ಮೂರು ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ವಯಸ್ಸಾದ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅವನತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಅವುಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿ, ಸೌರ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಅಸಂಗತತೆಯ ಹಾನಿಯನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಲಿಥಿಯಂ ಸೋಲಾರ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಅಸಂಗತತೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಎದುರಿಸುವುದು?

ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ

ಅಸಮಂಜಸವಾದ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಐರನ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕೋಶಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು ಇದರಿಂದ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸಣ್ಣ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಕೋಶವು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಏರಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಅದು ಇತರ ಕೋಶಗಳಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅವನತಿಯ ಮಟ್ಟವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಳಿ-ತಂಪಾಗುವ ಮತ್ತು ದ್ರವ-ತಂಪಾಗುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿವೆ.

ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ

ವಿಂಗಡಣೆಯ ಉದ್ದೇಶವು ಲಿಥಿಯಂ ಐರನ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶಗಳ ಅದೇ ಬ್ಯಾಚ್‌ನ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶಗಳ ವಿವಿಧ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಚ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು, ಆದರೆ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕೋಶಗಳು, ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್. ವಿಂಗಡಣೆ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ವಿಂಗಡಣೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಿಂಗಡಣೆ ಸೇರಿವೆ.

ಸಮೀಕರಣ

ಲಿಥಿಯಂ ಐರನ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕೋಶಗಳ ಅಸಮಂಜಸತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕೆಲವು ಕೋಶಗಳ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇತರ ಕೋಶಗಳಿಗಿಂತ ಮುಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲು ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಇಡೀ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಚಿಕ್ಕದಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ BMS ನ ಸಮೀಕರಣ ಕಾರ್ಯವು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ.

ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶವು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಟ್-ಆಫ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲು ತಲುಪಿದಾಗ, ಉಳಿದ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸೆಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಿಂದುಳಿದಿರುವಾಗ, BMS ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮೀಕರಣ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಲಿಥಿಯಂ ಐರನ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸೆಲ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗ, ಅಥವಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಟ್-ಆಫ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮತ್ತೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು.