പൊരുത്തമില്ലാത്ത സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ അപകടങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത കൂടുതലാണ്, സുരക്ഷാ കാരണങ്ങളാൽ പൊതുവായ വോളിയം വളരെ വലുതായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യപ്പെടില്ല, പക്ഷേ നിരവധി സിംഗിൾ ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് സെല്ലുകൾ പരമ്പരയിലും സമാന്തരമായും ഒരു പവർ സപ്ലൈയിലേക്ക് ചാലക കണക്ടറുകളിലൂടെ ഒരു സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററി മൊഡ്യൂൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, ഇത് സ്ഥിരത പ്രശ്‌നത്തെ നേരിടേണ്ടതുണ്ട്.

യുടെ പൊരുത്തക്കേട്സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററിപാരാമീറ്ററുകളിൽ സാധാരണയായി ശേഷി, ആന്തരിക പ്രതിരോധം, ഓപ്പൺ-സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് പൊരുത്തക്കേട് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയയിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ബാറ്ററി സെല്ലിന്റെ പ്രകടനത്തിലെ പൊരുത്തക്കേട്, ഉപയോഗ പ്രക്രിയയിൽ കൂടുതൽ വഷളാകും, സെല്ലിനുള്ളിലെ അതേ ബാറ്ററി പായ്ക്ക്, ദുർബലമാകുന്നത് എല്ലായ്പ്പോഴും ദുർബലമാവുകയും ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, മോണോമർ സെല്ലുകൾക്കിടയിലുള്ള പാരാമീറ്ററുകളുടെ വ്യാപനത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുകയും പ്രായമാകുന്നതിന്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുകയും വലുതായിത്തീരുകയും ചെയ്യുന്നു.

അനുബന്ധ വായന: സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററി സ്ഥിരത എന്താണ്?

ഈ ലേഖനം പരമ്പരയിലും ഒരുമിച്ച് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അസ്ഥിരമായ സെല്ലുകൾ പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി പായ്ക്കിന് എന്ത് ദോഷമാണ് വരുത്തുക, പൊരുത്തമില്ലാത്ത സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ പ്രശ്നം നമ്മൾ എങ്ങനെ കൈകാര്യം ചെയ്യണം എന്നിവ.

സ്ഥിരതയില്ലാത്ത സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ അപകടങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററി പായ്ക്കിന്റെ സംഭരണ ​​ശേഷി നഷ്ടപ്പെടുന്നു

സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററി പായ്ക്കിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ, മൊത്തത്തിലുള്ള ശേഷി "ബാരൽ തത്വത്തിന്" അനുസൃതമാണ്, ഏറ്റവും മോശം ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് സെല്ലിന്റെ ശേഷി മുഴുവൻ സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററി പായ്ക്കിന്റെയും ശേഷി നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അമിത ചാർജിംഗും അമിത ഡിസ്ചാർജും തടയുന്നതിന്, ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം ഇനിപ്പറയുന്ന യുക്തി സ്വീകരിക്കും:

ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ: ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സിംഗിൾ സെൽ വോൾട്ടേജ് ഡിസ്ചാർജ് കട്ട്-ഓഫ് വോൾട്ടേജിൽ എത്തുമ്പോൾ, മുഴുവൻ ബാറ്ററി പായ്ക്കും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് നിർത്തുന്നു;
ചാർജ് ചെയ്യുന്ന സമയത്ത്: ഏറ്റവും ഉയർന്ന വ്യക്തിഗത വോൾട്ടേജ് ചാർജിംഗ് കട്ട്-ഓഫ് വോൾട്ടേജിൽ സ്പർശിക്കുമ്പോൾ, ചാർജിംഗ് നിർത്തുന്നു.

കൂടാതെ, ചെറിയ ശേഷിയുള്ള ബാറ്ററി സെൽ വലിയ ശേഷിയുള്ള ബാറ്ററി സെല്ലുമായി പരമ്പരയിൽ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ചെറിയ ശേഷിയുള്ള ബാറ്ററി സെൽ എല്ലായ്പ്പോഴും പൂർണ്ണമായും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടും, അതേസമയം വലിയ ശേഷിയുള്ള ബാറ്ററി സെൽ എല്ലായ്പ്പോഴും അതിന്റെ ശേഷിയുടെ ഒരു ഭാഗം ഉപയോഗിക്കും, അതിന്റെ ഫലമായി മുഴുവൻ ബാറ്ററി പായ്ക്കിന്റെയും ശേഷിയുടെ ഒരു ഭാഗം എല്ലായ്പ്പോഴും നിഷ്ക്രിയാവസ്ഥയിലായിരിക്കും.

സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററി പായ്ക്കുകളുടെ സംഭരണ ​​ആയുസ്സ് കുറച്ചു.

അതുപോലെ, ഒരു ജീവിവർഗത്തിന്റെ ആയുസ്സ്ലിഥിയം സോളാർ ബാറ്ററിഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ആയുസ്സ് ഉള്ള ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് സെല്ലിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ആയുസ്സ് ഉള്ള സെൽ കുറഞ്ഞ ശേഷിയുള്ള ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് സെല്ലായിരിക്കാനാണ് സാധ്യത. കുറഞ്ഞ ശേഷിയുള്ള LiFePO4 സെൽ അതിന്റെ ആയുസ്സിന്റെ അവസാനത്തിൽ ആദ്യം എത്താൻ സാധ്യതയുണ്ട്, കാരണം അത് ഓരോ തവണയും പൂർണ്ണമായും ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് സെല്ലുകളുടെ ഒരു ഗ്രൂപ്പായി വെൽഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ആയുസ്സിന്റെ അവസാനത്തോടെ, മുഴുവൻ സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററി പായ്ക്കും ആയുസ്സിന്റെ അവസാനത്തെ പിന്തുടരും.

സോളാർ ബാറ്ററി പായ്ക്കുകളുടെ ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തിലെ വർദ്ധനവ്

വ്യത്യസ്ത ആന്തരിക പ്രതിരോധങ്ങളുള്ള സെല്ലുകളിലൂടെ ഒരേ വൈദ്യുതധാര പ്രവഹിക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന ആന്തരിക പ്രതിരോധമുള്ള LiFePO4 സെൽ കൂടുതൽ താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇത് ഉയർന്ന സോളാർ സെൽ താപനിലയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് ഡീജനറേഷൻ നിരക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ആന്തരിക പ്രതിരോധം കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തിനും താപനില വർദ്ധനവിനും ഇടയിൽ ഒരു ജോഡി നെഗറ്റീവ് ഫീഡ്‌ബാക്കുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന ആന്തരിക പ്രതിരോധമുള്ള കോശങ്ങളുടെ ഡീജനറേഷൻ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.

മുകളിൽ പറഞ്ഞ മൂന്ന് പാരാമീറ്ററുകളും പൂർണ്ണമായും സ്വതന്ത്രമല്ല, കൂടാതെ ആഴത്തിൽ പഴക്കമുള്ള കോശങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ആന്തരിക പ്രതിരോധവും കൂടുതൽ ശേഷി തകർച്ചയും ഉണ്ട്. ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ പരസ്പരം ബാധിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അവയുടെ സ്വാധീന ദിശ പ്രത്യേകം വിശദീകരിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, സോളാർ ലിഥിയം ബാറ്ററി പൊരുത്തക്കേടിന്റെ ദോഷം നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ലിഥിയം സോളാർ ബാറ്ററി പൊരുത്തക്കേട് എങ്ങനെ കൈകാര്യം ചെയ്യാം?

താപ മാനേജ്മെന്റ്

അസ്ഥിരമായ ആന്തരിക പ്രതിരോധമുള്ള ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് സെല്ലുകൾ വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു എന്ന പ്രശ്നത്തിന് മറുപടിയായി, മുഴുവൻ ബാറ്ററി പായ്ക്കിലുമുള്ള താപനില വ്യത്യാസം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് ഒരു താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ താപനില വ്യത്യാസം ഒരു ചെറിയ പരിധിക്കുള്ളിൽ നിലനിർത്തുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, കൂടുതൽ താപം ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന സെല്ലിന് ഇപ്പോഴും ഉയർന്ന താപനില വർദ്ധനവ് ഉണ്ടെങ്കിലും, അത് മറ്റ് സെല്ലുകളിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകില്ല, കൂടാതെ ഡീജനറേഷൻ ലെവലും കാര്യമായി വ്യത്യാസപ്പെടില്ല. സാധാരണ താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ എയർ-കൂൾഡ്, ലിക്വിഡ്-കൂൾഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

അടുക്കുന്നു

ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററി സെല്ലുകളുടെ വ്യത്യസ്ത പാരാമീറ്ററുകളും ബാച്ചുകളും തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലൂടെ വേർതിരിക്കുക എന്നതാണ് തരംതിരിക്കലിന്റെ ഉദ്ദേശ്യം, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററി സെല്ലുകളുടെ ഒരേ ബാച്ച് പോലും, ഒരു ബാറ്ററി പായ്ക്കിലെ ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററി സെല്ലുകളുടെ ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രതയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ, ബാറ്ററി പായ്ക്ക് എന്നിവ സ്ക്രീൻ ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. തരംതിരിക്കലിന്റെ രീതികളിൽ സ്റ്റാറ്റിക് സോർട്ടിംഗും ഡൈനാമിക് സോർട്ടിംഗും ഉൾപ്പെടുന്നു.

തുല്യമാക്കൽ

ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് സെല്ലുകളുടെ പൊരുത്തക്കേട് കാരണം, ചില സെല്ലുകളുടെ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് മറ്റ് സെല്ലുകളേക്കാൾ മുന്നിലായിരിക്കുകയും ആദ്യം നിയന്ത്രണ പരിധിയിലെത്തുകയും ചെയ്യും, അതിന്റെ ഫലമായി മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും ശേഷി ചെറുതായിത്തീരുന്നു. ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം BMS ന്റെ സമീകരണ പ്രവർത്തനം ഈ പ്രശ്നം നന്നായി പരിഹരിക്കും.

ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററി സെൽ ആദ്യം ചാർജിംഗ് കട്ട്-ഓഫ് വോൾട്ടേജിൽ എത്തുമ്പോൾ, ബാക്കിയുള്ള ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററി സെൽ വോൾട്ടേജ് പിന്നിലായിരിക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററി സെല്ലിന്റെ പവറിന്റെ ഒരു ഭാഗം ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനോ അല്ലെങ്കിൽ ഊർജ്ജം ലോ-വോൾട്ടേജ് ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററി സെല്ലിലേക്ക് മുകളിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിനോ BMS ചാർജിംഗ് ഇക്വലൈസേഷൻ ഫംഗ്ഷൻ അല്ലെങ്കിൽ റെസിസ്റ്ററിലേക്കുള്ള ആക്‌സസ് ആരംഭിക്കും. ഈ രീതിയിൽ, ചാർജിംഗ് കട്ട്-ഓഫ് അവസ്ഥ ഉയർത്തുന്നു, ചാർജിംഗ് പ്രക്രിയ വീണ്ടും ആരംഭിക്കുന്നു, ബാറ്ററി പായ്ക്ക് കൂടുതൽ പവർ ഉപയോഗിച്ച് ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.