A densidade de enerxía da batería de ións de litio é alta, por razóns de seguridade o volume xeral non se deseñará demasiado grande, senón que unha serie de celas individuais de fosfato de ferro de litio a través dos conectores condutores en serie e paralelo nunha fonte de alimentación, formando un módulo de batería de litio solar, con todo, isto debe afrontar o problema da consistencia.
Inconsistencia debatería de litio solarOs parámetros adoitan incluír a capacidade, a resistencia interna, a inconsistencia da tensión en circuíto aberto e a inconsistencia do rendemento da cela da batería. Os elementos formados no proceso de produción agravaranse aínda máis no proceso de uso. O mesmo paquete de baterías dentro da cela é máis débil e acelerarase para debilitarse, así como o grao de dispersión dos parámetros entre a cela monomérica, aumentando co afondamento do grao de envellecemento.
Lectura relacionada: Cal é a consistencia dunha batería de litio solar?
Este artigo presentará as celas inconsistentes cando se usan en serie e xuntas, que danos se lle causarán ao paquete de baterías de ións de litio e como debemos abordar o problema das baterías solares de litio inconsistentes.
Cales son os perigos das baterías solares de litio inconsistentes?
Perda de capacidade de almacenamento do paquete de baterías solares de litio
No deseño dunha batería de litio solar, a capacidade total está en consonancia co "principio do barril", é dicir, a capacidade da peor cela de fosfato de ferro e litio determina a capacidade de toda a batería de litio solar. Para evitar a sobrecarga e a sobredescarga, o sistema de xestión da batería adoptará a seguinte lóxica:
Ao descargar: cando a tensión máis baixa dunha soa cela alcanza a tensión de corte de descarga, toda a batería deixa de descargarse;
Durante a carga: cando a tensión individual máis alta toca a tensión de corte de carga, a carga detense.
Ademais, cando a cela de batería de menor capacidade se usa en serie coa cela de batería de maior capacidade, a cela de menor capacidade sempre se descargará completamente, mentres que a cela de maior capacidade sempre usará parte da súa capacidade, o que resulta en que a capacidade de toda a batería sempre teña unha parte da súa capacidade en estado de inactividade.
Redución da vida útil dos paquetes de baterías solares de litio
Do mesmo xeito, a vida útil dunbatería solar de litiodepende da cela de fosfato de litio ferroso coa vida útil máis curta. É probable que a cela coa vida útil máis curta sexa a cela de fosfato de litio ferroso con baixa capacidade. É probable que a cela LiFePO4 de menor capacidade sexa a primeira en chegar ao final da súa vida útil porque se carga e descarga completamente cada vez. Cando se soldan como un grupo de celas de fosfato de litio ferroso ao final da súa vida útil, toda a batería solar de litio tamén chegará ao final da súa vida útil.
Aumento da resistencia interna das baterías solares
Cando a mesma corrente flúe a través de células con diferentes resistencias internas, a célula de LiFePO4 con maior resistencia interna xera máis calor. Isto leva a unha temperatura elevada da célula solar, o que acelera a taxa de deterioración e aumenta aínda máis a resistencia interna. Fórmase un par de retroalimentacións negativas entre a resistencia interna e o aumento da temperatura, o que acelera o deterioración das células con alta resistencia interna.
Os tres parámetros anteriores non son completamente independentes, e as celas moi envellecidas teñen unha maior resistencia interna e unha maior degradación da capacidade. Aínda que estes parámetros se inflúen mutuamente, explican por separado a súa respectiva dirección de influencia e axudan a comprender mellor os danos da inconsistencia das baterías solares de litio.
Como xestionar a inconsistencia das baterías solares de litio?
Xestión térmica
En resposta ao problema de que as celas de fosfato de litio e ferro con resistencia interna inconsistente xeran diferentes cantidades de calor, pódese incorporar un sistema de xestión térmica para regular a diferenza de temperatura en toda a batería, de xeito que a diferenza de temperatura se manteña dentro dun rango pequeno. Deste xeito, mesmo se a cela que xera máis calor aínda ten un aumento de temperatura elevado, non se afastará das outras celas e o nivel de deterioración non será significativamente diferente. Os sistemas de xestión térmica comúns inclúen sistemas de refrixeración por aire e por líquido.
Clasificación
O propósito da clasificación é separar diferentes parámetros e lotes de celas de baterías de fosfato de litio-ferro mediante selección, mesmo se se trata do mesmo lote de celas de baterías de fosfato de litio-ferro, pero tamén é necesario examinar os parámetros da concentración relativa de celas de baterías de fosfato de litio-ferro nun paquete de baterías. Os métodos de clasificación inclúen a clasificación estática e a clasificación dinámica.
Ecualización
Debido á inconsistencia das celas de fosfato de ferro e litio, a tensión terminal dalgunhas celas irá por diante doutras e alcanzará primeiro o limiar de control, o que provocará que a capacidade de todo o sistema sexa menor. A función de ecualización do sistema de xestión de baterías BMS pode resolver este problema moi ben.
Cando unha cela de batería de fosfato de litio-ferro é a primeira en alcanzar a tensión de corte de carga, mentres que o resto da tensión da cela de batería de fosfato de litio-ferro se atrasa, o BMS iniciará a función de ecualización de carga, ou acceso á resistencia, para descargar parte da enerxía da cela de batería de fosfato de litio-ferro de alta tensión ou transferir a enerxía á cela de batería de fosfato de litio-ferro de baixa tensión. Deste xeito, a condición de corte de carga elimínase, o proceso de carga comeza de novo e a batería pódese cargar con máis enerxía.
Data de publicación: 03-09-2024