La densitat d'energia de la bateria de ions de liti és alta, per raons de seguretat el volum general no es dissenyarà massa gran, però un nombre de cel·les individuals de fosfat de liti-ferro a través dels connectors conductors en sèrie i paral·lel a una font d'alimentació, formant un mòdul de bateria de liti solar, però, això ha d'afrontar el problema de consistència.
Inconsistència debateria solar de litiEls paràmetres solen incloure la capacitat, la resistència interna, la inconsistència de la tensió en circuit obert i la inconsistència del rendiment de la cel·la de la bateria, formades durant el procés de producció, que s'agreujaran encara més durant el procés d'ús. El mateix paquet de bateries dins de la cel·la, com més feble és sempre més feble i s'accelera per debilitar-se i el grau de dispersió dels paràmetres entre la cel·la monòmer, amb l'aprofundiment del grau d'envelliment, es fa més gran.
Lectura relacionada: Quina és la consistència de les bateries solars de liti?
Aquest article introduirà les cel·les inconsistents quan s'utilitzen en sèrie i juntes, quins danys es produiran al paquet de bateries de liti-ió i com hem d'afrontar el problema de les bateries solars de liti inconsistents.
Quins són els perills de les bateries solars de liti inconsistents?
Pèrdua de capacitat d'emmagatzematge del paquet de bateries solars de liti
En el disseny de la bateria solar de liti, la capacitat total s'ajusta al "principi del barril", la capacitat de la pitjor cel·la de fosfat de liti-ferro determina la capacitat de tota la bateria solar de liti. Per tal d'evitar la sobrecàrrega i la sobredescàrrega, el sistema de gestió de la bateria adoptarà la lògica següent:
En descarregar: quan el voltatge més baix d'una sola cel·la arriba al voltatge de tall de descàrrega, tota la bateria deixa de descarregar-se;
Durant la càrrega: quan el voltatge individual més alt toca el voltatge de tall de càrrega, la càrrega s'atura.
A més, quan la cel·la de bateria de menor capacitat s'utilitza en sèrie amb la cel·la de bateria de major capacitat, la cel·la de bateria de menor capacitat sempre es descarregarà completament, mentre que la cel·la de bateria de major capacitat sempre utilitzarà part de la seva capacitat, cosa que fa que la capacitat de tota la bateria sempre tingui una part de la seva capacitat en estat de repòs.
Vida útil reduïda dels paquets de bateries solars de liti
De la mateixa manera, la vida útil d'unbateria solar de litidepèn de la cel·la de fosfat de liti ferro amb la vida útil més curta. És probable que la cel·la amb la vida útil més curta sigui la cel·la de fosfat de liti ferro amb baixa capacitat. La cel·la LiFePO4 de menor capacitat probablement serà la primera a arribar al final de la seva vida útil perquè es carrega i es descarrega completament cada vegada. Quan es solden com a grup de cel·les de fosfat de liti ferro al final de la seva vida útil, tot el paquet de bateries solars de liti també arribarà al final de la seva vida útil.
Augment de la resistència interna de les bateries solars
Quan el mateix corrent flueix a través de cèl·lules amb diferents resistències internes, la cèl·lula LiFePO4 amb una resistència interna més alta genera més calor. Això condueix a una temperatura elevada de la cèl·lula solar, cosa que accelera la taxa de deteriorament i augmenta encara més la resistència interna. Es forma un parell de retroalimentacions negatives entre la resistència interna i l'augment de temperatura, cosa que accelera el deteriorament de les cèl·lules amb una resistència interna alta.
Els tres paràmetres anteriors no són completament independents, i les cèl·lules molt envellides tenen una resistència interna més alta i una major degradació de la capacitat. Tot i que aquests paràmetres s'afecten mútuament, expliquen per separat la seva respectiva direcció d'influència i ajuden a comprendre millor els danys de la inconsistència de les bateries solars de liti.
Com tractar la inconsistència de la bateria solar de liti?
Gestió tèrmica
En resposta al problema que les cel·les de fosfat de liti i ferro amb una resistència interna inconsistent generen diferents quantitats de calor, es pot incorporar un sistema de gestió tèrmica per regular la diferència de temperatura a tot el paquet de bateries, de manera que la diferència de temperatura es mantingui dins d'un rang petit. D'aquesta manera, fins i tot si la cel·la que genera més calor encara té un augment de temperatura elevat, no s'allunyarà de les altres cel·les i el nivell de deteriorament no serà significativament diferent. Els sistemes de gestió tèrmica habituals inclouen sistemes refrigerats per aire i refrigerats per líquid.
Ordenació
L'objectiu de la classificació és separar diferents paràmetres i lots de cel·les de bateria de fosfat de liti-ferro mitjançant la selecció. Fins i tot si es tracta del mateix lot de cel·les de bateria de fosfat de liti-ferro, també cal examinar els paràmetres de la concentració relativa de cel·les de bateria de fosfat de liti-ferro en un paquet de bateries. Els mètodes de classificació inclouen la classificació estàtica i la classificació dinàmica.
Equalització
A causa de la inconsistència de les cel·les de fosfat de liti i ferro, el voltatge terminal d'algunes cel·les anirà per davant d'altres i arribarà primer al llindar de control, cosa que farà que la capacitat de tot el sistema sigui més petita. La funció d'equalització del sistema de gestió de bateries BMS pot resoldre aquest problema molt bé.
Quan una cel·la de bateria de fosfat de liti-ferro és la primera a arribar al voltatge de tall de càrrega, mentre que la resta del voltatge de la cel·la de bateria de fosfat de liti-ferro es queda enrere, el BMS iniciarà la funció d'equalització de càrrega, o accés a la resistència, per descarregar part de la potència de la cel·la de bateria de fosfat de liti-ferro d'alt voltatge, o transferir l'energia a la cel·la de bateria de fosfat de liti-ferro de baix voltatge. D'aquesta manera, la condició de tall de càrrega s'aixeca, el procés de càrrega torna a començar i la bateria es pot carregar amb més potència.
Data de publicació: 03 de setembre de 2024