La densidad de energía de la batería de iones de litio es alta, por razones de seguridad, el volumen general no se diseñará demasiado grande, pero una serie de celdas individuales de fosfato de hierro y litio a través de conectores conductores en serie y en paralelo en una fuente de alimentación, forman un módulo de batería de litio solar, sin embargo, esto debe enfrentar el problema de la consistencia.
Inconsistencia debatería solar de litioLos parámetros generalmente incluyen capacidad, resistencia interna, inconsistencia de voltaje de circuito abierto, inconsistencia del rendimiento de la celda de la batería, formada en el proceso de producción, se agravará aún más en el proceso de uso, el mismo paquete de baterías dentro de la celda, el más débil es siempre más débil y se acelera para debilitarse y el grado de dispersión de los parámetros entre la celda de monómero, con la profundización del grado de envejecimiento y se vuelve más grande.
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Este artículo presentará las celdas inconsistentes cuando se usan en serie y juntas, qué daño se le causará al paquete de baterías de iones de litio y cómo debemos abordar el problema de las baterías solares de litio inconsistentes.
¿Cuáles son los peligros de las baterías solares de litio inconsistentes?
Pérdida de capacidad de almacenamiento del paquete de baterías solares de litio
En el diseño de la batería solar de litio, la capacidad total se basa en el principio de barril. La capacidad de la celda de fosfato de hierro y litio más pobre determina la capacidad total de la batería. Para evitar la sobrecarga y la sobredescarga, el sistema de gestión de la batería adoptará la siguiente lógica:
Durante la descarga: cuando el voltaje de celda individual más bajo alcanza el voltaje de corte de descarga, todo el paquete de baterías deja de descargarse;
Durante la carga: cuando el voltaje individual más alto toca el voltaje de corte de carga, la carga se detiene.
Además, cuando la celda de batería de menor capacidad se utiliza en serie con la celda de batería de mayor capacidad, la celda de batería de menor capacidad siempre estará completamente descargada, mientras que la celda de batería de mayor capacidad siempre utilizará parte de su capacidad, lo que da como resultado que la capacidad de todo el paquete de baterías siempre tenga una parte de su capacidad en un estado inactivo.
Reducción de la vida útil de los paquetes de baterías solares de litio
De manera similar, la vida útil de unbatería solar de litioDepende de la celda de fosfato de hierro y litio con menor vida útil. Es probable que la celda con menor vida útil sea la de baja capacidad. La celda de LiFePO4 de menor capacidad probablemente sea la primera en llegar al final de su vida útil, ya que se carga y descarga completamente cada vez. Al soldarse un grupo de celdas de fosfato de hierro y litio, el paquete de baterías solares de litio también llegará al final de su vida útil.
Aumento de la resistencia interna de los paquetes de baterías solares
Cuando la misma corriente fluye a través de celdas con diferentes resistencias internas, la celda de LiFePO4 con mayor resistencia interna genera más calor. Esto provoca una alta temperatura en la celda solar, lo que acelera el deterioro y aumenta aún más la resistencia interna. Se forma una retroalimentación negativa entre la resistencia interna y el aumento de temperatura, lo que acelera el deterioro de las celdas con alta resistencia interna.
Los tres parámetros anteriores no son completamente independientes, y las celdas con envejecimiento avanzado presentan mayor resistencia interna y mayor degradación de capacidad. Si bien estos parámetros se influyen entre sí, explican por separado su respectiva dirección de influencia, lo que ayuda a comprender mejor los efectos perjudiciales de la inconsistencia en las baterías solares de litio.
¿Cómo lidiar con la inconsistencia de la batería solar de litio?
Gestión térmica
Ante el problema de que las celdas de fosfato de hierro y litio con resistencia interna inconsistente generan diferentes cantidades de calor, se puede incorporar un sistema de gestión térmica para regular la diferencia de temperatura en toda la batería, manteniéndola dentro de un rango estrecho. De esta manera, incluso si la celda que genera más calor experimenta un aumento de temperatura elevado, no se separará de las demás y el nivel de deterioro no será significativamente diferente. Los sistemas de gestión térmica más comunes incluyen sistemas refrigerados por aire y por líquido.
Clasificación
El propósito de la clasificación es separar diferentes parámetros y lotes de celdas de batería de fosfato de hierro y litio mediante selección. Incluso si se trata del mismo lote, también es necesario analizar los parámetros de concentración relativa de celdas de batería de fosfato de hierro y litio en un paquete de baterías. Los métodos de clasificación incluyen la clasificación estática y la clasificación dinámica.
Igualdad
Debido a la inconsistencia de las celdas de fosfato de hierro y litio, el voltaje terminal de algunas celdas será mayor que el de otras y alcanzará primero el umbral de control, lo que resulta en una disminución de la capacidad del sistema. La función de ecualización del sistema de gestión de baterías (BMS) puede solucionar este problema eficazmente.
Cuando una celda de batería de fosfato de hierro y litio alcanza primero la tensión de corte de carga, mientras que el resto de la celda se queda atrás, el BMS activa la función de ecualización de carga (o accede a la resistencia) para descargar parte de la energía de la celda de alto voltaje o transferirla a la celda de bajo voltaje. De esta manera, se levanta la condición de corte de carga, se reinicia el proceso de carga y la batería puede cargarse con más potencia.
Hora de publicación: 03-sep-2024