Factores que afectan la capacidad de la batería de iones de litio en el almacenamiento de energía: causas y soluciones

Introducción: Las baterías de iones de litio se han vuelto indispensables en el mundo actual, impulsando todo, desde dispositivos personales hasta sistemas de almacenamiento de energía a gran escala. A pesar de su uso generalizado, estas baterías son susceptibles a la atenuación de la capacidad, lo que afecta su rendimiento con el tiempo. Este artículo profundiza en las causas de este fenómeno y ofrece soluciones prácticas para mitigar su impacto en los sistemas de almacenamiento de energía residencial y comercial.

Descripción general de los sistemas de almacenamiento de energía: Los sistemas de almacenamiento de energía residencial y comercial son fundamentales para soluciones de energía sostenibles. Estos sistemas generalmente consisten en tres componentes principales: el sistema de gestión de baterías (BMS), el sistema de gestión de energía (EMS) y el convertidor de almacenamiento de energía (PC), cada uno desempeña un papel crucial en el almacenamiento y gestión eficientes de la energía.

Comprender la capacidad de la batería de litio desvanecerse: La vida útil del ciclo de las baterías de iones de litio se ve afectada por una disminución gradual en su capacidad para entregar energía, conocida como la capacidad de la batería de litio desvanecerse. Este proceso está influenciado por reacciones químicas internas, factores ambientales externas y patrones de uso dentro de las aplicaciones de almacenamiento de energía.

Almacenamiento de energía

El sistema de almacenamiento de energía electroquímica consta de 3 piezas principales para almacenar energía:

● Sistema de gestión de baterías (BMS):  Desempeña un papel de detección y es el principal responsable del monitoreo, evaluación, protección y equilibrio de la batería;

● Sistema de gestión de energía (EMS): Desempeña un papel de toma de decisiones y es el principal responsable de la recopilación de datos, el monitoreo de la red y la programación de energía;

● Convertidor de almacenamiento de energía (PC): Desempeña un papel ejecutivo y su función principal es controlar el proceso de carga y descarga del batería de almacenamiento de energía Paquete y realice la conversión de AC/DC

Comprender la capacidad de la batería de litio desvanecerse

La vida del ciclo de la batería de fosfato de hierro de litio afecta la capacidad de la batería de iones de litio al disminuir lentamente la cantidad de carga que puede entregar a lo largo de su vida útil. Esto se conoce como el Capacidad de la batería de litio desvanecerse . Los factores que contribuyen a este proceso incluyen reacciones dentro de la batería, el entorno externo y la utilización.

Reacciones químicas

1 Descomposición de electrolitos:  Los electrolitos de las baterías de iones de litio pueden disminuir con el tiempo y producir productos químicos no deseados. Estos compuestos pueden inhibir que la frenesa de los iones de litio se mueva dentro de la batería, disminuyendo así la capacidad de la batería.

2 Crecimiento de la interfaz de electrolitos sólidos (SEI):  En los primeros ciclos de carga y descarga, se forma una interfaz electrolítica estable y sólida o una capa SEI en la superficie del ánodo. Aunque esta capa es vital en el funcionamiento de la batería, la formación de la capa de manera continua puede ser perjudicial ya que consume los iones de litio, lo que resulta en el desvanecimiento de la capacidad.

3 Degradación del cátodo:  En ciclos más largos de carga y descarga, el material del cátodo puede erosionarse y su disponibilidad para mantener iones de litio, lo que hace que la capacidad de la batería disminuya.

Factores ambientales

1 Temperatura:  La alta temperatura aumenta la velocidad a la que se descompone el electrolito y la formación de la capa SEI, mientras que a bajas temperaturas, la movilidad de los iones de litio está restringida, por lo tanto, menos rendimiento de la batería de litio.

2 Humedad:  La alta exposición a la humedad puede provocar una penetración de humedad, lo que perjudica el electrolito y los otros componentes de la batería, lo que provoca la capacidad de desvanecerse.

Patrones de uso

1 Ciclos de carga y descarga:  Los ciclos de carga y descarga perjudican la batería, lo que puede causar la degradación de las partes internas de la batería. Esto, a largo plazo, conduce a la reducción de la duración de la batería.

2 Profundidad de  Descarga (DoD):  Si la batería está regularmente y en gran medida a niveles de SOC muy bajos, el desvanecimiento de la capacidad probablemente se activará más rápido.

3 Sobrecarga y sobre descarga:  La sobrecarga de la batería de iones de litio provoca el desarrollo de SEI y la descomposición de electrolitos, mientras que la sobrecarga también daña las celdas de la batería de manera irreversible.

Consejos prácticos para mitigar la reducción de la duración de la batería:

Para extender la vida útil de las baterías de iones de litio en Sistemas de almacenamiento de energía doméstico , considere los siguientes consejos:

1. Prácticas de carga óptimas:  Mantenga las baterías a cargas de nivel medio para reducir el estrés en los componentes.

2. Gestión de la temperatura:  Almacene las baterías en ambientes fríos y secos para evitar la degradación relacionada con el calor.

3. Hábitos de uso:  Practique el uso moderado y la calibración regular para garantizar lecturas precisas de la capacidad de la batería.

El papel de las baterías de fosfato de hierro de litio: las baterías de fosfato de hierro de litio ofrecen varias ventajas para el almacenamiento de energía, incluida la resistencia a la alta temperatura, la gran capacidad sin efecto de memoria y la amistad ambiental. Estas características los convierten en una opción preferida para soluciones de almacenamiento de energía residencial y comercial.

Tecnologías futuras para combatir la capacidad de la batería desvanecerse

Dado que la capacidad de las baterías de iones de litio disminuye gradualmente con el tiempo, es significativo extender su vida. Hay una empresa conocida como Enerlución   Batería Eso ya está haciendo un progreso considerable en esta área. Esto implica abordar varios problemas de la batería, como la capacidad de decoloración, la inestabilidad de los electrolitos y la formación de capas que es desfavorable al rendimiento eficiente. Están haciendo esto produciendo baterías de fosfato de hierro de litio, que tienen un mejor rendimiento que la batería regular de litio de 48 V 5kWh.

Beneficios de las baterías de fosfato de hierro de litio

1 、 Estabilidad térmica 

Las baterías de fosfato de hierro de litio ofrecen resistencia al calor superior de hasta 350 ℃ -500 ℃, superando a otros químicos de litio que alcanzan su punto máximo en 200 ℃.

2 、 Efecto de memoria gratis 

Disfrute de la flexibilidad de cargar baterías de fosfato de hierro de litio sin el efecto de memoria, eliminando la necesidad de ciclos de descarga completos.

3 、 Diseño ecológico 

Elija baterías de fosfato de hierro de litio para una opción ecológica, libre de metales pesados ​​y cumpliendo con los estándares de la UE ROHS para el almacenamiento de energía sostenible.

El futuro de las baterías en Enerlution

Empresas como Enerlution están a la vanguardia del desarrollo de soluciones innovadoras para combatir la capacidad de la capacidad de la batería. Al abordar problemas como la inestabilidad de los electrolitos y la formación de la capa SEI, estos avances apuntan a extender significativamente la vida útil y el rendimiento de las baterías de iones de litio en aplicaciones de almacenamiento de energía.

Conclusión:

Comprender los factores que contribuyen a la atenuación de la capacidad de la batería de litio es esencial para mejorar el rendimiento y la durabilidad de Sistemas de almacenamiento de energía de la batería . Al adoptar las prácticas de carga adecuadas, la gestión de la temperatura y utilizar las baterías correctamente, podemos mitigar la reducción de la duración de la batería. El futuro del almacenamiento de energía parece prometedor con desarrollos e innovaciones continuas dirigidas por empresas como Enerlution.