Solar litiumbatteriär nyckelkomponenten i solenergilagringssystem, prestanda för litiumbatteri är en av nyckelelementen för att bestämma prestandan hos batterienergilagringssystem.
Utvecklingen av solcellslitiumbatteriteknologi har varit att kontrollera kostnader, förbättra energitätheten och effekttätheten hos litiumbatterier, förbättra användningen av säkerhet, förlänga livslängden och förbättra batteripaketets konsistens, etc. som huvudaxel, och förbättringen av dessa element är fortfarande litiumbatteriet står för närvarande inför den största utmaningen. Detta beror främst på gruppen av encellsprestanda och användning av driftsmiljön (som temperatur) det finns skillnader, så att prestandan hos solcellslitiumbatterier alltid är lägre än den sämsta encellen i batteripaketet.
Inkonsekvensen av encellsprestanda och driftsmiljö minskar inte bara prestandan hos solcellslitiumbatteriet, utan påverkar också noggrannheten i BMS-övervakningen och säkerheten för batteripaketet. Så vad är orsakerna till inkonsekvensen av sol litiumbatteri?
Vad är Lithium Solar Battery Consistence?
Konsistensen av litium-solbatterier innebär att spänningen, kapaciteten, inre motståndet, livslängden, temperatureffekten, självurladdningshastigheten och andra parametrar förblir mycket konsekventa utan större skillnad efter att samma specifikationsmodell av enstaka celler bildar ett batteripaket.
Litium-solbatterikonsistens är avgörande för att säkerställa enhetlig prestanda, minska risker och optimera batteritiden.
Relaterad läsning: vilka är riskerna som inkonsekventa litiumbatterier kan medföra?
Vad orsakar inkonsekvensen hos solcellslitiumbatterier?
Inkonsekvens av batteripaket orsakar ofta solcellslitiumbatterier i cyklingsprocessen, såsom överdriven kapacitetsförsämring, kortare livslängd och andra problem. Det finns många anledningar till inkonsekvensen hos solcellslitiumbatterier, främst i tillverkningsprocessen och användningen av processen.
1. Skillnader i parametrar mellan litiumjärnfosfatbatterier
Tillståndsskillnaderna mellan litiumjärnfosfatmonomerbatterier inkluderar huvudsakligen de initiala skillnaderna mellan monomerbatterier och parameterskillnaderna som genereras under användningsprocessen. Det finns en mängd olika okontrollerbara faktorer i processen för batteridesign, tillverkning, lagring och användning som kan påverka batteriets konsistens. Att förbättra konsistensen hos enskilda celler är en förutsättning för att förbättra batteripaketens prestanda. Interaktionen mellan encellsparametrar av litiumjärnfosfat, det aktuella parametertillståndet påverkas av initialtillståndet och den kumulativa effekten av tid.
Litiumjärnfosfatbatterikapacitet, spänning och självurladdningshastighet
Inkonsekvens av litiumjärnfosfatbatterikapacitet kommer att göra batteripaketet för varje enskild cells urladdningsdjup inkonsekvent. Batterier med mindre kapacitet och sämre prestanda kommer att nå full laddning tidigare, vilket gör att batterier med stor kapacitet och bra prestanda inte når full laddning. Litiumjärnfosfatbatteriets spänningsinkonsekvens kommer att leda till att parallella batteripaket i encellen laddar varandra, det högre spänningsbatteriet kommer att ge den lägre spänningen batteriladdning, vilket kommer att påskynda försämringen av batteriets prestanda, förlusten av energin i hela batteripaketet . Stor självurladdningshastighet av batteriets kapacitetsförlust, litiumjärnfosfatbatteris självurladdningshastighet inkonsekvens kommer att leda till skillnader i batteriets laddningstillstånd, spänning, vilket påverkar batteriets prestanda.
Internt motstånd hos ett litiumjärnfosfatbatteri
I seriesystemet kommer skillnaden i intern resistans för ett enda litiumjärnfosfatbatteri att leda till inkonsekvens i laddningsspänningen för varje batteri, batteriet med stort internt motstånd når den övre spänningsgränsen i förväg och andra batterier kanske inte är fulladdade kl. denna gång. Batterier med högt internt motstånd har hög energiförlust och genererar hög värme, och temperaturskillnaden ökar ytterligare skillnaden i internt motstånd, vilket leder till en ond cirkel.
Parallellt system, den interna resistansskillnaden kommer att leda till inkonsekvens av varje batteriström, strömmen i batterispänningen ändras snabbt, så att laddningsdjupet och urladdningen av varje enskilt batteri är inkonsekvent, vilket resulterar i att systemets faktiska kapacitet är svårt att nå designvärdet. Batteriets driftsström är annorlunda, dess prestanda vid användning av processen kommer att skapa skillnader och kommer i slutändan att påverka livslängden för hela batteripaketet.
2. Laddnings- och urladdningsförhållanden
Laddningsmetoden påverkar laddningseffektiviteten och laddningstillståndet för solcellslitiumbatteripaketet, överladdning och överurladdning kommer att skada batteriet, och batteripaketet kommer att visa inkonsekvens efter många gångers laddning och urladdning. För närvarande finns det flera laddningsmetoder för litiumjonbatterier, men de vanliga är segmenterad konstantströmsladdning och konstantström konstantspänningsladdning. Konstant strömladdning är ett mer idealiskt sätt att utföra säker och effektiv full laddning; konstant ström och konstant spänningsladdning kombinerar effektivt fördelarna med konstant strömladdning och konstant spänningsladdning, att lösa den allmänna konstantströmsladdningsmetoden är svårt att exakt full laddning, undvika konstantspänningsladdningsmetoden i laddningen av det tidiga skedet av strömmen är för stort för att batteriet ska kunna påverka batteriets drift, enkelt och bekvämt.
3. Drifttemperatur
Prestandan hos solcellslitiumbatterier kommer att försämras avsevärt under hög temperatur och hög urladdningshastighet. Detta beror på att litiumjonbatteriet under höga temperaturer och hög strömanvändning kommer att orsaka katodaktivt material och elektrolytnedbrytning, vilket är den exoterma processen, en kort tidsperiod, såsom frigöring av värme kan leda till batteriets egen temperaturen stiger ytterligare, och högre temperaturer accelererar nedbrytningsfenomenet, bildandet av en ond cirkel, accelererad nedbrytning av batteriet för att ytterligare minska i prestanda. Därför, om batteripaketet inte hanteras korrekt, kommer det att medföra oåterkalleliga prestandaförluster.
Solar litium batteri design och användning av miljöskillnader kommer att orsaka temperatur miljön i en cell är inte konsekvent. Som visas av Arrhenius lag är den elektrokemiska reaktionshastighetskonstanten för ett batteri exponentiellt relaterad till graden, och batteriets elektrokemiska egenskaper är olika vid olika temperaturer. Temperaturen påverkar driften av batteriets elektrokemiska system, Coulombisk effektivitet, laddnings- och urladdningsförmåga, uteffekt, kapacitet, tillförlitlighet och livslängd. För närvarande utförs den huvudsakliga forskningen för att kvantifiera effekten av temperatur på inkonsekvensen av batteripaket.
4. Batteriets externa krets
Anslutningar
I enkommersiellt energilagringssystem, litium solcellsbatterier kommer att monteras i serie och parallellt, så det kommer att finnas många anslutningskretsar och kontrollelement mellan batterierna och modulerna. På grund av olika prestanda och åldringshastighet för varje strukturell del eller komponent, såväl som den inkonsekventa energi som förbrukas vid varje anslutningspunkt, har olika enheter olika effekter på batteriet, vilket resulterar i ett inkonsekvent batteripaketsystem. Inkonsekvenser i hastigheten för batterinedbrytning i parallella kretsar kan påskynda försämringen av systemet.
Anslutningsstyckets impedans kommer också att ha en inverkan på inkonsekvensen hos batteripaketet, anslutningsstyckets motstånd är inte detsamma, polen till encellsgrenkretsens motstånd är annorlunda, bort från batteriets pol på grund av att anslutningsstycket är längre och resistansen är större, strömmen är mindre, anslutningsstycket gör att den enstaka cellen som är ansluten till polen blir den första som når brytspänningen, vilket resulterar i en minskning av energianvändningen, vilket påverkar prestandan av batteriet, och encellsåldringen i förväg kommer att leda till överladdning av det anslutna batteriet, vilket resulterar i säkerhet och säkerhet för batteriet. Den tidiga åldrandet av den enskilda cellen kommer att leda till överladdning av batteriet som är anslutet till den, vilket leder till potentiella säkerhetsrisker.
När antalet battericykler ökar, kommer det att orsaka att det ohmska interna motståndet ökar, kapacitetsförsämring och förhållandet mellan det ohmska interna motståndet och resistansvärdet för anslutningsdelen kommer att ändras. För att säkerställa systemets säkerhet måste påverkan av motståndet hos anslutningsstycket beaktas.
BMS ingångskrets
Batterihanteringssystem (BMS) är garantin för normal drift av batteripaket, men BMS-ingångskretsen kommer att negativt påverka batteriets konsistens. Metoder för övervakning av batterispänning inkluderar precisionsmotståndsspänningsdelare, integrerad chipsampling, etc. Dessa metoder kan inte undvika sampling av linjeavlastningsläckström på grund av närvaron av resistor- och kretskortsbanor, och batterihanteringssystemets spänningssamplingsimpedans kommer att öka inkonsekvens i batteriets laddningstillstånd (SOC) och påverkar batteripaketets prestanda.
5. SOC-uppskattningsfel
SOC-inkonsekvens orsakas av inkonsekvensen av den initiala nominella kapaciteten för en enskild cell och inkonsekvensen av den nominella kapacitetsavklingningshastigheten för en enskild cell under drift. För parallellkrets kommer skillnaden i inre resistans hos en enda cell att orsaka ojämn strömfördelning, vilket kommer att leda till inkonsekvens av SOC. SOC-algoritmer inkluderar ampere-tid-integreringsmetod, öppen kretsspänningsmetod, Kalman-filtreringsmetod, neurala nätverksmetod, fuzzy logic-metod och urladdningstestmetod, etc. SOC-uppskattningsfelet beror på inkonsekvensen av initial nominell kapacitet för en cell och inkonsekvensen av nominell kapacitetsavklingningshastighet för en enda cell under drift.
Ampere-time integrationsmetoden har bättre noggrannhet när SOC för startladdningstillståndet är mer exakt, men Coulombic effektiviteten påverkas kraftigt av batteriets laddningstillstånd, temperatur och ström, vilket är svårt att mäta exakt, så det är svårt för ampere-time integrationsmetoden att uppfylla noggrannhetskraven för uppskattning av laddningstillståndet. Löpspänningsmetod Efter en lång period av vila har batteriets tomgångsspänning ett bestämt funktionsförhållande med SOC, och det uppskattade värdet på SOC erhålls genom att mäta polspänningen. Den öppna spänningsmetoden har fördelen av hög uppskattningsnoggrannhet, men nackdelen med lång vilotid begränsar också dess användning.
Hur förbättrar jag litiumsolarbatteriets konsistens?
Förbättra konsistensen hos solcellslitiumbatterier i produktionsprocessen:
Innan tillverkningen av solcellslitiumbatteripaket är det nödvändigt att sortera litiumjärnfosfatbatterier för att säkerställa att de enskilda cellerna i modulen använder enhetliga specifikationer och modeller, och för att testa spänning, kapacitet, inre resistans etc. hos enskilda celler för att se till att den initiala prestandan för solcellslitiumbatterier är konsekventa.
Kontroll av användning och underhållsprocessen
Realtidsövervakning av batteriet med hjälp av BMS:Realtidsövervakning av batteriet under användningsprocessen kan observeras i realtid till konsistensen av användningsprocessen. Försök att se till att drifttemperaturen för solcellslitiumbatteriet hålls inom det optimala intervallet, men försök också att säkerställa överensstämmelsen mellan temperaturförhållandena mellan batterierna, för att effektivt säkerställa enhetligheten i prestanda mellan batterierna.
Anta en rimlig kontrollstrategi:minimera batteriurladdningsdjupet så mycket som möjligt när uteffekten är tillåten, i BSLBATT är våra solcellslitiumbatterier vanligtvis inställda på ett urladdningsdjup på högst 90 %. Att undvika överladdning av batteriet kan samtidigt förlänga batteripaketets livslängd. Stärk underhållet av batteripaketet. Ladda batteripaketet med lite strömunderhåll vid vissa intervall, och var även uppmärksam på rengöring.
Slutlig slutsats
Orsakerna till batteriinkonsekvens är främst i de två aspekterna av batteritillverkning och användning, inkonsekvensen av Li-ion batteripaket gör ofta att energilagringsbatteriet har för snabb kapacitetsförsämring och kortare livslängd under cykelprocessen, så det är mycket viktigt för att säkerställa konsistensen hos solcellslitiumbatterier.
På samma sätt är det också mycket viktigt att välja professionella tillverkare och leverantörer av solcellslitiumbatterier,BSLBATTkommer att testa spänning, kapacitet, inre resistans och andra aspekter av varje LiFePO4-batteri före varje produktion, och hålla varje solcellslitiumbatteri med hög konsistens genom att kontrollera det i produktionsprocessen. Om du är intresserad av våra energilagringsprodukter, kontakta oss för bästa återförsäljarpris.
Posttid: 2024-03-03