太陽能鋰電池鋰電池是太陽能儲能係統的關鍵部件，其性能是決定電池儲能係統性能的關鍵要素之一。
太陽能鋰電池技術的發展一直以控製成本、提高鋰電池的能量密度和功率密度、增強使用安全性、延長使用壽命和提高電池組的一致性等為主軸，而這些要素的增強仍然是鋰電池目前面臨的最大挑戰。這主要是由於組內單體電池的性能和使用操作環境（如溫度）存在差異，使得太陽能鋰電池的性能始終低於電池組中最差的單體電池。
單體電池性能和運作環境的不一致不僅會降低太陽能鋰電池的性能，還會影響BMS監控的準確性和電池組的安全性。那麼造成太陽能鋰電池不一致的原因有哪些呢？
什麼是鋰太陽能電池的一致性？
鋰太陽能電池組一致性是指同一規格型號的單體電芯組成電池組後，電壓、容量、內阻、壽命、溫度效應、自放電率等參數保持高度一致，無太大差異。
鋰太陽能電池的一致性對於確保一致的性能、降低風險和優化電池壽命至關重要。
太陽能鋰電池不一致的原因是什麼？
電池組的不一致往往會導致太陽能鋰電池在循環過程中出現諸如容量過度衰減、壽命縮短等問題。造成太陽能鋰電池不一致的原因有很多，主要表現在製造流程和使用過程。
一、磷酸鐵鋰單體電池參數差異
磷酸鐵鋰單體電池之間的狀態差異主要包括單體電池的初始差異和使用過程中產生的參數差異。電池設計、製造、儲存和使用過程中存在多種不可控因素會影響電池的一致性。提高單體電芯的一致性是提高電池組性能的前提。磷酸鐵鋰單電芯參數交互作用，目前參數狀態受初始狀態和時間累積效應影響。
磷酸鋰鐵電池容量、電壓和自放電率
磷酸鐵鋰電池容量不一致會使得電池組中各個單體電池的放電深度不一致。容量較小、效能較差的電池會較早達到充滿電狀態，導致容量大、效能好的電池無法達到充滿電狀態。磷酸鐵鋰電池電壓不一致會導致並聯電池組中的單體電池互相充電，電壓較高的電池會給電壓較低的電池充電，這會加速電池性能的退化，損失整個電池組的能量。大的自放電率使電池容量損失，磷酸鋰鐵電池自放電率不一致會導致電池荷電狀態、電壓的差異，影響電池組的性能。
磷酸鐵鋰單體電池內阻
串聯繫統中，單體磷酸鋰電池內阻差異會導致各電池充電電壓不一致，內阻大的電池提前達到電壓上限，其他電池可能無法充滿。內阻高的電池能量損失高，發熱高，溫差進一步加大內阻差異，導致惡性循環。
並聯繫統中，內阻差異會導致各個電池電流的不一致，電流對電池電壓的快速變化，使各個單體電池的充放電深度不一致，導致系統的實際容量難以達到設計值。電池的工作電流不同，在使用過程中的性能會產生差異，最終會影響整個電池組的壽命。
2、充放電條件
充電方式會影響太陽能鋰電池組的充電效率和充電狀態，過度充電和過度放電會損壞電池，電池組在多次充電後會表現出不一致的情況。目前鋰離子電池的充電方式有很多，但常見的是分段恆定電流充電和恆定電流恆壓充電。恆定電流充電是比較理想的方式，可以進行安全有效的充滿電；恆定電流和恆壓充電有效地結合了恆定電流充電和恆壓充電的優點，解決了一般恆流充電方法難以準確充滿的問題，避免了恆壓充電方法在充電初期的電流過大的問題。大的電池不會對電池的運作造成影響，簡單方便。
3.工作溫度
太陽能鋰電池在高溫和高倍率放電的情況下性能會顯著下降。這是因為鋰離子電池在高溫條件下和大電流使用時，會引起正極活性物質和電解液分解，這是放熱過程，短時間內如釋放熱量就會導致電池自身發熱。而更高的溫度又加速分解現象，形成惡性循環，加速分解，使電池效能進一步下降。因此，如果電池組管理不當，將會帶來不可逆轉的性能損失。
太陽能鋰電池設計和使用環境的差異會導致單體電池的溫度環境不一致。由阿累尼烏斯定律可知，電池的電化學反應速率常數與程度呈指數關係，且電池在不同溫度下的電化學特性不同。溫度影響電池電化學系統的運作、庫侖效率、充放電能力、輸出功率、容量、可靠性和循環壽命。目前主要研究是量化溫度對電池組不一致的影響。
4.電池外部電路
連接
在一個商業儲能係統鋰太陽能電池會以串聯和並聯的方式組裝，因此電池和組件之間會有很多連接電路和控制元件。由於各結構件或部件的性能和老化率不同，以及各連接點消耗的能量不一致，不同的裝置對電池的影響不同，導致電池組系統不一致。並聯電路中電池退化速率的不一致會加速系統的惡化。
連接片阻抗的不一致也會對電池組產生影響，連接片電阻不一樣，極點到單體電池支路電阻不同，遠離極點的電池由於連接片不同連接片越長，電阻越大，電流越小，連接片會使連接到極上的單體電池首先達到截止電壓，導致能量的利用率降低，影響電池的性能電池，單體電池提前老化會導致所連接的電池過度充電，從而導致電池的安全保障。單體電池的早期老化會導致與其連接的電池過度充電，從而產生安全隱患。
隨著電池循環次數的增加，會導致歐姆內阻增大，容量下降，歐姆內阻與連接件電阻值的比值會改變。為了確保系統的安全，必須考慮連接件電阻的影響。
BMS輸入電路
電池管理系統（BMS）是電池組正常運作的保障，但BMS輸入電路會對電池的一致性產生不利影響。電池電壓監測方法包括精密電阻分壓器、整合式晶片採樣等。採樣輸入阻抗。
5. SOC估算誤差
SOC不一致是由於單體電池初始標稱容量不一致以及運作過程中單體電池標稱容量衰減率不一致所造成的。對於並聯電路，單一電池內阻的差異會導致電流分佈不均勻，進而導致SOC不一致。 SOC演算法包括安時積分法、開路電壓法、卡爾曼濾波法、神經網路法、模糊邏輯法、放電測試法等。過程中標稱容量衰減率的不一致。
安時積分法在起始充電狀態的SOC較準確時精度較好，但庫侖效率受電池荷電狀態、溫度和電流影響較大，難以準確測量，因此安時積分法很難滿足荷電狀態估計的精度要求。開路電壓法電池經過長時間閒置後，其開路電壓與SOC有一定的函數關係，並透過測量端電壓得到SOC的估計值。開路電壓法具有估算精度高的優點，但靜止時間長的缺點也限制了其使用。
如何提高鋰太陽能電池的一致性？
提高太陽能鋰電池在生產過程中的一致性：
太陽能鋰電池組生產前，需要對磷酸鐵鋰電池進行分選，確保組件中的單體電芯使用統一的規格型號，並對單體電芯的電壓、容量、內阻等進行測試，確保太陽能鋰電池組初始性能的一致性。
使用和維護過程的控制
使用BMS即時監控電池：對電池在使用過程中的即時監控，可以即時觀察到使用過程的一致性。盡量確保太陽能鋰電池的工作溫度保持在最佳範圍內，也要盡量確保電池之間溫度條件的一致性，從而有效確保電池之間性能的一致性。
採取合理的控制策略：在輸出功率允許的情況下盡可能減少電池的放電深度，在BSLBATT中，我們的太陽能鋰電池通常設定為不超過90%的放電深度。同時，避免電池過度充電可以延長電池組的循環壽命。加強電池組的維護。每隔一段時間對電池組進行小電流維護充電，同時也要注意清潔。
定論
電池不一致性的原因主要在電池製造和使用兩個方面，鋰離子電池組的不一致性往往會導致儲能電池在循環過程中容量衰減過快、壽命較短，因此非常嚴重。的一致性非常重要。
同樣，選擇專業的太陽能鋰電池製造商和供應商也非常重要，BSLBATT每次生產前都會對每顆磷酸鐵鋰電池的電壓、容量、內阻等方面進行測試，透過生產過程中的控制，保持每個太陽能鋰電池的高度一致性。如果您對我們的儲能產品感興趣，請聯絡我們以獲得最優惠的經銷商價格。
發佈時間：2024年9月3日