Debatterisystemär kärnan i hela energilagringssystemet, bestående av hundratals cylindriska celler ellerprismatiska celleri serie och parallellt.Inkonsekvensen hos energilagringsbatterierna hänvisar huvudsakligen till inkonsekvensen av parametrar som batterikapacitet, internt motstånd och temperatur.När batterier med inkonsekvenser används i serie och parallellt uppstår följande problem:

1. Förlust av tillgänglig kapacitet

I energilagringssystemet är de enskilda cellerna anslutna i serie och parallellt för att bilda en batterilåda, batterilådorna är anslutna i serie och parallellt för att bilda ett batterikluster, och flera batterikluster är direkt anslutna till samma DC-samlingsskena parallellt .Orsakerna till batteriinkonsekvens som leder till förlust av användbar kapacitet inkluderar serieinkonsekvens och parallell inkonsekvens.

•Inkonsekvensförlust av batteriserien
Enligt trumprincipen beror batterisystemets seriekapacitet på det enstaka batteriet med den minsta kapaciteten.På grund av inkonsekvensen hos själva batteriet, temperaturskillnaden och andra inkonsekvenser, kommer den användbara kapaciteten för varje enskilt batteri att vara olika.Enkelbatteriet med liten kapacitet är fulladdat vid laddning och töms vid urladdning, vilket begränsar laddningen av andra enstaka batterier i batterisystemet.Urladdningskapacitet, vilket resulterar i en minskning av batterisystemets tillgängliga kapacitet.Utan effektiv balanserad hantering, med ökad drifttid, kommer dämpningen och differentieringen av enstaka batterikapacitet att intensifieras, och den tillgängliga kapaciteten hos batterisystemet kommer att ytterligare accelerera nedgången.

•Batterikluster parallell inkonsekvensförlust

När batteriklustren är direkt parallellkopplade kommer det att uppstå ett cirkulerande strömfenomen efter laddning och urladdning, och spänningarna i varje batterikluster kommer att tvingas balansera.Missnöje och outtömlig urladdning kommer att orsaka batterikapacitetsförlust och temperaturhöjning, påskynda batteriavklingning och minska batterisystemets tillgängliga kapacitet.

Dessutom, på grund av batteriets lilla inre resistans, även om spänningsskillnaden mellan kluster orsakad av inkonsekvens bara är några få volt, kommer den ojämna strömmen mellan klustren att vara stor.Som framgår av mätdata från ett kraftverk i tabellen nedan når skillnaden i laddningsström 75A (Jämfört med det teoretiska genomsnittet är avvikelsen 42%), och avvikelseströmmen kommer att leda till överladdning och överurladdning i vissa batterikluster ;det kommer att i hög grad påverka laddnings- och urladdningseffektiviteten, batteritiden och till och med leda till allvarliga säkerhetsolyckor.

2. Accelererad differentiering och förkortad livslängd för enskilda celler orsakade av inkonsekvent temperatur

Temperaturen är den mest kritiska faktorn som påverkar livslängden för energilagringssystemet.När den interna temperaturen i energilagringssystemet ökar med 15°C kommer systemets livslängd att förkortas med mer än hälften.Litiumbatteriet kommer att generera mycket värme under laddnings- och urladdningsprocessen, och temperaturskillnaden för det enda batteriet kommer ytterligare att öka inkonsekvensen av internt motstånd och kapacitet, vilket kommer att leda till den accelererade differentieringen av det enda batteriet, förkorta cykeln batterisystemets livslängd och till och med orsaka säkerhetsrisker.

Hur hanterar man inkonsekvensen av energilagringsbatterier?

Batteriinkonsekvens är grundorsaken till många problem i nuvarande energilagringssystem.Även om batteriinkonsekvens är svår att utrota på grund av batteriernas kemiska egenskaper och applikationsmiljöns inverkan, kan digital teknik, kraftelektronikteknik och energilagringsteknik integreras för att använda elektricitet.Styrbarheten av elektronisk teknik minimerar effekten av litiumbatteriinkonsekvenser, vilket avsevärt kan öka den användbara kapaciteten hos energilagringssystem och förbättra systemsäkerheten.

•Aktiv balanseringsteknik övervakar spänningen och temperaturen för varje enskilt batteri i realtid, eliminerar maximalt inkonsekvensen av batteriseriekoppling och ökar den tillgängliga kapaciteten för energilagringssystemet med mer än 20 % under hela livscykeln.

•I den elektriska designen av energilagringssystemet utförs laddnings- och urladdningshanteringen av varje batterikluster separat, och batteriklustren är inte parallellkopplade, vilket undviker cirkulationsproblemet som orsakas av parallellkopplingen av DC, och förbättrar effektivt systemets tillgängliga kapacitet.

•Exakt temperaturkontroll för att förlänga livslängden på energilagringssystemet

Temperaturen för varje enskild cell samlas in och övervakas i realtid.Genom termisk CFD-simulering på tre nivåer och en stor mängd experimentella data optimeras batterisystemets termiska design, så att den maximala temperaturskillnaden mellan batterisystemets enstaka celler är mindre än 5 °C, och problemet med encellsdifferentiering orsakad av temperaturinkonsekvens löses.

Vill du producera anpassat litiumbatteri enligt speciella krav, välkommen att konsultera LIAO-teamet för att få mer information.