Quels sont les dangers des batteries solaires au lithium incohérentes ?

La densité énergétique de la batterie lithium-ion est élevée, pour des raisons de sécurité, le volume général ne sera pas conçu trop grand, mais un certain nombre de cellules simples au phosphate de fer lithium à travers les connecteurs conducteurs en série et en parallèle dans une alimentation électrique, formant un module de batterie solaire au lithium, cependant, cela doit faire face au problème de cohérence.

Incohérence debatterie solaire au lithiumLes paramètres comprennent généralement la capacité, la résistance interne, l'incohérence de la tension en circuit ouvert, l'incohérence des performances de la cellule de batterie, formée dans le processus de production, sera encore aggravée dans le processus d'utilisation, le même pack de batteries dans la cellule, le plus faible est toujours plus faible et accéléré pour devenir plus faible et le degré de dispersion des paramètres entre la cellule monomère, avec l'approfondissement du degré de vieillissement et devenir plus grand.

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Cet article présentera les cellules incohérentes lorsqu'elles sont utilisées en série et ensemble, les dommages qui seront causés au PACK de batteries lithium-ion et comment nous devrions traiter le problème des batteries solaires au lithium incohérentes.

Quels sont les dangers des batteries solaires au lithium incohérentes ?

Perte de capacité de stockage d'un pack de batteries solaires au lithium

Lors de la conception d'un pack de batteries solaires au lithium, la capacité globale est conforme au principe du « baril » : la capacité de la cellule lithium-fer-phosphate la plus faible détermine la capacité de l'ensemble du pack. Afin d'éviter les surcharges et les décharges excessives, le système de gestion de la batterie adopte la logique suivante :

Lors de la décharge : lorsque la tension la plus basse d'une cellule individuelle atteint la tension de coupure de décharge, l'ensemble de la batterie cesse de se décharger ;
Pendant la charge : lorsque la tension individuelle la plus élevée touche la tension de coupure de charge, la charge est arrêtée.

De plus, lorsque la cellule de batterie de plus petite capacité est utilisée en série avec la cellule de batterie de plus grande capacité, la cellule de batterie de plus petite capacité sera toujours complètement déchargée, tandis que la cellule de batterie de plus grande capacité utilisera toujours une partie de sa capacité, ce qui fait que la capacité de l'ensemble de la batterie aura toujours une partie de sa capacité dans un état de repos.

Durée de stockage réduite des packs de batteries solaires au lithium

De même, la durée de vie d’unbatterie solaire au lithiumCela dépend de la cellule lithium-fer-phosphate dont la durée de vie est la plus courte. Il est probable que la cellule la plus courte soit celle de faible capacité. La cellule LiFePO4 de faible capacité est susceptible d'être la première à atteindre sa fin de vie, car elle est entièrement chargée et déchargée à chaque fois. Lorsque les cellules lithium-fer-phosphate soudées arrivent en fin de vie, l'ensemble de la batterie solaire au lithium en fera de même.

Augmentation de la résistance interne des packs de batteries solaires

Lorsqu'un même courant circule dans des cellules présentant des résistances internes différentes, la cellule LiFePO4 à résistance interne plus élevée génère davantage de chaleur. Cela entraîne une température élevée de la cellule solaire, ce qui accélère la détérioration et augmente encore la résistance interne. Une double réaction négative se forme entre la résistance interne et l'élévation de température, accélérant la détérioration des cellules à résistance interne élevée.

Les trois paramètres ci-dessus ne sont pas totalement indépendants, et les cellules vieillissantes présentent une résistance interne plus élevée et une dégradation de capacité plus importante. Bien que ces paramètres s'influencent mutuellement, leur influence respective est expliquée séparément, ce qui permet de mieux comprendre les effets néfastes des incohérences des batteries solaires au lithium.

Comment gérer l’incohérence des batteries solaires au lithium ?

Gestion thermique

Pour remédier au problème des variations de chaleur générées par les cellules lithium fer phosphate à résistance interne variable, un système de gestion thermique peut être intégré pour réguler la différence de température sur l'ensemble de la batterie et la maintenir dans une plage limitée. Ainsi, même si la cellule générant le plus de chaleur présente une forte élévation de température, elle ne se détachera pas des autres cellules et le niveau de détérioration sera sensiblement le même. Les systèmes de gestion thermique courants sont les systèmes refroidis par air et par liquide.

Tri

Le tri vise à séparer les différents paramètres et lots de cellules de batterie lithium-fer-phosphate par sélection. Même pour un même lot, il est nécessaire de filtrer les paramètres de concentration relative des cellules de batterie lithium-fer-phosphate dans un pack de batteries. Les méthodes de tri comprennent le tri statique et le tri dynamique.

Égalisation

En raison de l'instabilité des cellules lithium-fer-phosphate, la tension aux bornes de certaines cellules est supérieure à celle des autres et atteint le seuil de contrôle en premier, ce qui réduit la capacité du système. La fonction d'égalisation du BMS (système de gestion de batterie) peut résoudre ce problème avec brio.

Lorsqu'une cellule de batterie lithium-fer-phosphate atteint la tension de coupure de charge en premier, alors que les autres cellules sont en retard, le BMS active la fonction d'égalisation de charge, ou utilise la résistance, pour décharger une partie de la puissance de la cellule haute tension ou transférer l'énergie vers la cellule basse tension. Ainsi, la coupure de charge est levée, le processus de charge reprend et la batterie peut être rechargée avec plus d'énergie.