鋰離子電池能量密度高，出於安全考慮一般體積不會設計太大，而是將多個單體磷酸鐵鋰電池通過導電連接器串並聯成一個電源，形成太陽能鋰電池模組不過，這需要面對一致性問題。
不一致之處太陽能鋰電池參數的不一致通常包括容量、內阻、開路電壓等，電池電芯性能的不一致，在生產過程中形成，在使用過程中會進一步加劇，同一電池組內的電芯，越弱的是單體電池之間參數的離散程度總是變弱，並且加速變弱，隨著老化程度的加深而變大。
本文將介紹電池片串聯和在一起使用時不一致，會對鋰離子電池PACK帶來什麼危害以及我們應該如何處理太陽能鋰電池不一致的問題。
太陽能鋰電池不一致有什麼危害？
太陽能鋰電池組儲存容量損失
在太陽能鋰電池組的設計中，整體容量符合“木桶原理”，而最差的磷酸鋰電池的容量決定了整個太陽能鋰電池組的容量。為了防止過度充電和過度放電，電池管理系統將採用以下邏輯：
放電時：當最低單體電壓達到放電截止電壓時，整個電池組停止放電；
充電時：當最高單體電壓達到充電截止電壓時，停止充電。
另外，當較小容量的電池芯與較大容量的電池芯串聯使用時，較小容量的電池芯總是會完全放電，而較大容量的電池芯總是會使用其部分容量，從而導致容量整個電池組始終有一部分容量處於閒置狀態。
太陽能鋰電池組儲存壽命縮短
同樣，一個人的壽命鋰太陽能電池取決於壽命最短的磷酸鋰鐵電池。壽命最短的電池很可能是容量較低的磷酸鋰電池。容量較低的 LiFePO4 電池很可能會先達到其使用壽命，因為它每次都會完全充電和放電。當一組焊接的磷酸鋰電池壽命結束時，整個太陽能鋰電池組也將隨之結束壽命。
太陽能電池組內阻增加
當相同的電流流過不同內阻的電池時，內阻較高的LiFePO4電池會產生更多的熱量。這導致太陽能電池溫度升高，加速劣化速度並進一步增加內阻。內阻與溫度升高之間形成一對負回饋，加速內阻高的電池的劣化。
上述三個參數並不是完全獨立的，深度老化的電池具有更高的內阻和更多的容量衰減。雖然這些參數相互影響，但單獨解釋它們各自的影響方向，有助於更好地了解太陽能鋰電池不一致的危害。
鋰太陽能電池不一致如何處理？
熱管理
針對內阻不一致的磷酸鐵鋰電池產生不同熱量的問題，可以加入熱管理系統來調節整個電池組的溫差，使溫差保持在較小的範圍內。這樣，即使產生更多熱量的電池仍然具有較高的溫升，它也不會與其他電池拉開距離，並且劣化程度不會有顯著差異。常見的熱管理系統包括風冷和液冷系統。
排序
分選的目的是透過篩選將不同參數和批次的磷酸鐵鋰電池單體分開，即使是同批次的磷酸鋰電池單體，也需要進行篩選，磷酸鐵鋰電池的參數相對集中電池組中的電池，電池組。排序方法包括靜態排序和動態排序。
均衡
由於磷酸鐵鋰電池的不一致性，某些電池的端電壓會領先其他電池，先達到控制閾值，導致整個系統的容量變小。電池管理系統BMS的均衡功能可以很好地解決這個問題。
當某節磷酸鐵鋰電芯最先達到充電截止電壓，而其餘磷酸鐵鋰電芯電壓滯後時，BMS將啟動充電均衡功能，或接入電阻，進行放電部分電能轉移到高壓磷酸鐵鋰電池單元上，或將能量轉移到低壓磷酸鐵鋰電池單元上。這樣，充電截止條件解除，充電過程重新開始，可以為電池組充電更多的電力。
發佈時間：2024年9月3日