В системах хранения энергии противоречивое начальное напряжение одной батарейной ячейки может оказать различные воздействия на батарейную ячейку, модуль, аккумуляторную батарею и всю систему хранения энергии. Ниже приведен подробный анализ:
Влияние на батареи
Ускоренное старение:
Непоследовательное начальное напряжение может привести к различной глубине заряда и разряда для каждой ячейки аккумулятора. Например, во время зарядки ячейки с низким начальным напряжением не могут быть полностью заряжены, в то время как клетки с высоким начальным напряжением, возможно, уже были завышены. Длительное использование этого метода может ускорить старение перезаряженных и перегруженных клеток, уменьшая их цикл срока службы. Данные показывают, что ячейка с исходным отклонением напряжения на 50 мВ может испытывать на 10% более высокий распад емкости после 500 циклов по сравнению с ячейкой с тем же напряжением.
Деградация производительности:
Непоследовательное напряжение может вызвать неравномерные химические реакции внутри ячейки аккумулятора, а некоторые клетки могут испытывать такие явления, как осаждение лития, влияя на эффективность зарядки и сброса и характеристики внутреннего сопротивления ячейки батареи. Исследования показали, что внутреннее сопротивление ячеек с противоречивым начальным напряжением может увеличиться на 15% -20% по сравнению с нормальными клетками во время использования, что приводит к увеличению потери энергии во время зарядки и разрядки.
Влияние на модуль
Потеря емкости:
Модуль состоит из нескольких батарейных ячеек, подключенных последовательно или параллельно. Согласно принципу ведра, общая емкость модуля зависит от батареи с наименьшей емкостью. Непоследовательное начальное напряжение может привести к преждевременному достижению некоторых ячеек до преждевременного достижения условий зарядки и разрядки, ограничивая общую доступную мощность модуля. Предполагая, что модуль состоит из 10 ячеек, соединенных последовательно, если одна ячейка имеет более низкое начальное напряжение, он может снизить общую емкость модуля на 10% -20%.
Проблемы с тепловым управлением:
Из -за различных состояний зарядки и сброса каждой батареи, ситуация с тепловой генерацией также будет различаться. Клетки с высоким начальным напряжением могут генерировать больше тепла во время зарядки, что приводит к неравномерному распределению температуры внутри модуля. Неравномерная температура еще больше усугубит различия в производительности батареи, образуя порочный цикл. Когда исходное отклонение напряжения батареи в модуле большое, разница между самыми высокими и самыми низкими температурами в модуле может достигать 5 градусов -10 степень.
Влияние на аккумуляторы
Последовательность ухудшение:
Аккумулятор состоит из нескольких модулей, и исходное несоответствие напряжения ячеек в модулях будет накапливаться на уровне аккумулятора, что приведет к снижению консистенции аккумулятора. Когда время использования увеличивается, различия в напряжении и емкостью между модулями внутри аккумулятора будут постепенно увеличиваться, снижая общую производительность аккумулятора. После 1000 циклов разница напряжений между внутренними модулями аккумуляторов с противоречивыми начальными напряжениями может достигать 1 В -2 v.
Сниженная безопасность:
Непоследовательное начальное напряжение может привести к перезарядке или перезарядке в определенных областях аккумулятора, увеличивая риски безопасности, такие как термический сбег. Статистические данные показывают, что аккумуляторы с несовместимыми начальными напряжениями имеют 2-3 раз больше вероятности испытывания несчастных случаев безопасности, таких как термический сбег, по сравнению с аккумуляторами с последовательными напряжениями.
Влияние на системы хранения энергии
Нестабильная выходная энергия:
Выходное напряжение и мощность системы хранения энергии зависят от состояния аккумулятора. Несовершенное начальное напряжение батареи в аккумуляторе может вызвать колебания выходного напряжения и мощность системы хранения энергии во время зарядки и сброса, влияя на стабильность системы. В практическом применении системы хранения энергии с несовместимыми начальными напряжениями могут испытывать колебания выходной мощности в диапазоне от 5% до 10%.
Сниженная эффективность системы:
Из -за неравномерной зарядки и разгрузки между каждой батарейной ячейкой и модулем, система хранения энергии требует больше времени и энергии для сбалансированного управления, что снижает общую эффективность зарядки и сброса системы. Исследования показали, что системы хранения энергии с противоречивыми начальными напряжениями могут иметь 10% -15% более низкую зарядку и эффективность сброса, чем системы с последовательными напряжениями.
Сокращенная продолжительность жизни:
С точки зрения всей системы хранения энергии противоречивое начальное напряжение батареи может вызвать различные степени старения в различных частях системы, ускорить общее старение системы и сократить срок службы. Вообще говоря, системы хранения энергии с противоречивыми начальными напряжениями могут иметь срок службы, сокращенные на 20% -30% по сравнению с системами с последовательными напряжениями.
