అస్థిరమైన సోలార్ లిథియం బ్యాటరీల ప్రమాదాలు ఏమిటి?

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ శక్తి సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది, భద్రతా కారణాల దృష్ట్యా సాధారణ వాల్యూమ్ చాలా పెద్దదిగా రూపొందించబడదు, కానీ అనేక సింగిల్ లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ కణాలు సిరీస్‌లో మరియు విద్యుత్ సరఫరాలోకి సమాంతరంగా వాహక కనెక్టర్ల ద్వారా సోలార్ లిథియం బ్యాటరీ మాడ్యూల్‌ను ఏర్పరుస్తాయి, అయితే, ఇది స్థిరత్వ సమస్యను ఎదుర్కోవాలి.

యొక్క అస్థిరతసోలార్ లిథియం బ్యాటరీపారామితులలో సాధారణంగా సామర్థ్యం, ​​అంతర్గత నిరోధకత, ఓపెన్-సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ అస్థిరత, ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో ఏర్పడిన బ్యాటరీ సెల్ పనితీరు యొక్క అస్థిరత, వినియోగ ప్రక్రియలో మరింత తీవ్రతరం అవుతాయి, సెల్ లోపల అదే బ్యాటరీ ప్యాక్, బలహీనంగా ఉండటం ఎల్లప్పుడూ బలహీనంగా మరియు వేగవంతంగా ఉంటుంది మరియు మోనోమర్ సెల్ మధ్య పారామితుల వ్యాప్తి స్థాయి, వృద్ధాప్యం యొక్క డిగ్రీ లోతుగా పెరగడంతో మరియు పెద్దదిగా మారుతుంది.

సంబంధిత పఠనం: సోలార్ లిథియం బ్యాటరీ స్థిరత్వం అంటే ఏమిటి?

ఈ వ్యాసం సిరీస్‌లో మరియు కలిసి ఉపయోగించినప్పుడు అస్థిరమైన కణాలను పరిచయం చేస్తుంది, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ప్యాక్‌కు ఎలాంటి హాని కలుగుతుంది మరియు అస్థిరమైన సౌర లిథియం బ్యాటరీల సమస్యను మనం ఎలా ఎదుర్కోవాలో పరిచయం చేస్తుంది.

అస్థిరమైన సోలార్ లిథియం బ్యాటరీల ప్రమాదాలు ఏమిటి?

సౌర లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ నిల్వ సామర్థ్యం కోల్పోవడం

సోలార్ లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ రూపకల్పనలో, మొత్తం సామర్థ్యం "బారెల్ సూత్రం"కి అనుగుణంగా ఉంటుంది, చెత్త లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ సెల్ యొక్క సామర్థ్యం మొత్తం సోలార్ లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. ఓవర్‌ఛార్జింగ్ మరియు ఓవర్-డిశ్చార్జింగ్‌ను నివారించడానికి, బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ ఈ క్రింది తర్కాన్ని అవలంబిస్తుంది:

డిశ్చార్జ్ చేసేటప్పుడు: అత్యల్ప సింగిల్ సెల్ వోల్టేజ్ డిశ్చార్జ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్‌కు చేరుకున్నప్పుడు, మొత్తం బ్యాటరీ ప్యాక్ డిశ్చార్జ్ అవ్వడం ఆగిపోతుంది;
ఛార్జింగ్ సమయంలో: అత్యధిక వ్యక్తిగత వోల్టేజ్ ఛార్జింగ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్‌ను తాకినప్పుడు, ఛార్జింగ్ ఆగిపోతుంది.

అదనంగా, చిన్న సామర్థ్యం గల బ్యాటరీ సెల్‌ను పెద్ద సామర్థ్యం గల బ్యాటరీ సెల్‌తో సిరీస్‌లో ఉపయోగించినప్పుడు, చిన్న సామర్థ్యం గల బ్యాటరీ సెల్ ఎల్లప్పుడూ పూర్తిగా డిశ్చార్జ్ అవుతుంది, అయితే పెద్ద సామర్థ్యం గల బ్యాటరీ సెల్ ఎల్లప్పుడూ దాని సామర్థ్యంలో కొంత భాగాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, ఫలితంగా మొత్తం బ్యాటరీ ప్యాక్ సామర్థ్యం ఎల్లప్పుడూ దాని సామర్థ్యంలో కొంత భాగాన్ని నిష్క్రియ స్థితిలో కలిగి ఉంటుంది.

సౌర లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల నిల్వ జీవితకాలం తగ్గింది.

అదేవిధంగా, జీవితకాలంలిథియం సౌర బ్యాటరీఅతి తక్కువ జీవితకాలం కలిగిన లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ సెల్ పై ఆధారపడి ఉంటుంది. అతి తక్కువ జీవితకాలం కలిగిన సెల్ తక్కువ సామర్థ్యం కలిగిన లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ సెల్ అయ్యే అవకాశం ఉంది. తక్కువ సామర్థ్యం కలిగిన LiFePO4 సెల్ ప్రతిసారీ పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడి డిశ్చార్జ్ చేయబడటం వలన దాని జీవితకాలం ముగిసే మొదటి సెల్ అయ్యే అవకాశం ఉంది. లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ కణాల సమూహంగా వెల్డింగ్ చేయబడినప్పుడు జీవితకాలం ముగిసే సమయానికి, మొత్తం సౌర లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ కూడా జీవితకాలం ముగిసే సమయానికి అనుసరిస్తుంది.

సౌర బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల అంతర్గత నిరోధకత పెరుగుదల

ఒకే విద్యుత్తు వేర్వేరు అంతర్గత నిరోధకత కలిగిన కణాల ద్వారా ప్రవహించినప్పుడు, అధిక అంతర్గత నిరోధకత కలిగిన LiFePO4 సెల్ ఎక్కువ వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది అధిక సౌర ఘటం ఉష్ణోగ్రతకు దారితీస్తుంది, ఇది క్షీణత రేటును వేగవంతం చేస్తుంది మరియు అంతర్గత నిరోధకతను మరింత పెంచుతుంది. అంతర్గత నిరోధకత మరియు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల మధ్య ఒక జత ప్రతికూల అభిప్రాయాలు ఏర్పడతాయి, ఇది అధిక అంతర్గత నిరోధకత కలిగిన కణాల క్షీణతను వేగవంతం చేస్తుంది.

పైన పేర్కొన్న మూడు పారామితులు పూర్తిగా స్వతంత్రంగా లేవు మరియు లోతుగా వృద్ధాప్యం చెందిన కణాలు అధిక అంతర్గత నిరోధకతను మరియు ఎక్కువ సామర్థ్యం క్షీణతను కలిగి ఉంటాయి. ఈ పారామితులు ఒకదానికొకటి ప్రభావితం చేసినప్పటికీ, వాటి సంబంధిత ప్రభావ దిశను విడిగా వివరిస్తాయి, సౌర లిథియం బ్యాటరీ అస్థిరత యొక్క హానిని బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడతాయి.

లిథియం సోలార్ బ్యాటరీ అస్థిరతను ఎలా ఎదుర్కోవాలి?

ఉష్ణ నిర్వహణ

అస్థిరమైన అంతర్గత నిరోధకత కలిగిన లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ కణాలు వేర్వేరు మొత్తంలో వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తాయనే సమస్యకు ప్రతిస్పందనగా, మొత్తం బ్యాటరీ ప్యాక్ అంతటా ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని నియంత్రించడానికి ఒక ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థను చేర్చవచ్చు, తద్వారా ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం చిన్న పరిధిలో ఉంచబడుతుంది. ఈ విధంగా, ఎక్కువ వేడిని ఉత్పత్తి చేసే కణం ఇప్పటికీ అధిక ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అది ఇతర కణాల నుండి దూరంగా లాగబడదు మరియు క్షీణత స్థాయి గణనీయంగా భిన్నంగా ఉండదు. సాధారణ ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థలలో గాలి-చల్లబడిన మరియు ద్రవ-చల్లబడిన వ్యవస్థలు ఉంటాయి.

క్రమబద్ధీకరణ

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ కణాల యొక్క విభిన్న పారామితులు మరియు బ్యాచ్‌లను ఎంపిక ద్వారా వేరు చేయడం క్రమబద్ధీకరణ యొక్క ఉద్దేశ్యం, అదే బ్యాచ్ లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ కణాలు అయినప్పటికీ, బ్యాటరీ ప్యాక్, బ్యాటరీ ప్యాక్‌లోని లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ కణాల సాపేక్ష సాంద్రత యొక్క పారామితులను కూడా పరీక్షించాల్సిన అవసరం ఉంది. క్రమబద్ధీకరణ పద్ధతుల్లో స్టాటిక్ సార్టింగ్ మరియు డైనమిక్ సార్టింగ్ ఉన్నాయి.

సమానత్వం

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ కణాల అస్థిరత కారణంగా, కొన్ని కణాల టెర్మినల్ వోల్టేజ్ ఇతర కణాల కంటే ముందు ఉంటుంది మరియు ముందుగా నియంత్రణ థ్రెషోల్డ్‌కు చేరుకుంటుంది, ఫలితంగా మొత్తం వ్యవస్థ సామర్థ్యం చిన్నదిగా మారుతుంది. బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ BMS యొక్క సమీకరణ ఫంక్షన్ ఈ సమస్యను బాగా పరిష్కరించగలదు.

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ సెల్ ఛార్జింగ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్‌ను చేరుకున్న మొదటి వ్యక్తి అయినప్పుడు, మిగిలిన లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ సెల్ వోల్టేజ్ వెనుకబడి ఉన్నప్పుడు, BMS ఛార్జింగ్ ఈక్వలైజేషన్ ఫంక్షన్‌ను లేదా రెసిస్టర్‌కు యాక్సెస్‌ను ప్రారంభిస్తుంది, అధిక-వోల్టేజ్ లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ సెల్ యొక్క శక్తిలో కొంత భాగాన్ని విడుదల చేస్తుంది లేదా శక్తిని తక్కువ-వోల్టేజ్ లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ సెల్ పైకి బదిలీ చేస్తుంది. ఈ విధంగా, ఛార్జింగ్ కట్-ఆఫ్ స్థితి ఎత్తివేయబడుతుంది, ఛార్జింగ్ ప్రక్రియ మళ్లీ ప్రారంభమవుతుంది మరియు బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను మరింత శక్తితో ఛార్జ్ చేయవచ్చు.