Facteurs affectant la capacité de batterie au lithium-ion dans le stockage d'énergie: causes et solutions

Introduction: Les batteries au lithium-ion sont devenues indispensables dans le monde d'aujourd'hui, alimentant tout, des appareils personnels aux systèmes de stockage d'énergie à grande échelle. Malgré leur utilisation généralisée, ces batteries sont sensibles à l'atténuation des capacités, ce qui affecte leurs performances au fil du temps. Cet article plonge dans les causes de ce phénomène et propose des solutions pratiques pour atténuer son impact sur les systèmes de stockage d'énergie résidentiels et commerciaux.

Présentation des systèmes de stockage d'énergie: Les systèmes de stockage d'énergie résidentiels et commerciaux sont essentiels pour des solutions d'énergie durables. Ces systèmes se composent généralement de trois composants principaux: le système de gestion de la batterie (BMS), le système de gestion de l'énergie (EMS) et le convertisseur de stockage d'énergie (PCS), chacun jouant un rôle crucial dans le stockage et la gestion efficaces de l'énergie.

Comprendre la capacité de la batterie au lithium Fade: La durée de vie du cycle des batteries au lithium-ion est affectée par une diminution progressive de leur capacité à fournir de l'énergie, connue sous le nom de décoloration de la capacité de batterie au lithium. Ce processus est influencé par les réactions chimiques internes, les facteurs environnementaux externes et les modèles d'utilisation dans les applications de stockage d'énergie.

Stockage d'énergie

Le système électrochimique de stockage d'énergie se compose de 3 pièces principales pour stocker l'énergie:

● Système de gestion des batteries (BMS):  Il joue un rôle de détection et est principalement responsable de la surveillance, de l'évaluation, de la protection et de l'équilibrage des batteries;

● Système de gestion de l'énergie (EMS): Il joue un rôle décisionnel et est principalement responsable de la collecte des données, de la surveillance des réseaux et de la planification d'énergie;

● Convertisseur de stockage d'énergie (PCS): Il joue un rôle exécutif et sa fonction principale est de contrôler le processus de charge et de décharge du batterie de stockage d'énergie Pack et effectuer une conversion AC / DC

Comprendre la capacité de la batterie au lithium Fade

La durée de vie du cycle de batterie de phosphate de fer au lithium affecte la capacité de la batterie lithium-ion en diminuant lentement la quantité de charge qu'il peut fournir au cours de sa durée de vie. Ceci est appelé le Capacité de batterie au lithium fondu . Les facteurs contribuant à ce processus comprennent des réactions au sein de la batterie, de l'environnement externe et de l'utilisation.

Réactions chimiques

1 Décomposition d'électrolyte:  Les électrolytes des batteries au lithium-ion peuvent s'affaiblir avec le temps et produire des produits chimiques indésirables. Ces composés peuvent inhiber la fréquence des ions de lithium du se déplaçant dans la batterie, diminuant ainsi la capacité de la batterie.

2 Croissance de l'interface d'électrolyte solide (SEI):  Dans les premiers cycles de charge et de décharge, une interface électrolyte stable et solide ou une couche SEI se forme à la surface de l'anode. Bien que cette couche soit vitale dans le fonctionnement de la batterie, la formation de la couche de manière continue peut être préjudiciable car elle consomme les ions de lithium, ce qui entraîne une décoloration de la capacité.

3 Dégradation de la cathode:  Dans des cycles plus longs de charge et de décharge, le matériau de la cathode peut s'éroder et sa disponibilité pour maintenir les ions lithium, ce qui fait diminuer la capacité de la batterie.

Facteurs environnementaux

1 Température:  Une température élevée augmente la vitesse à laquelle l'électrolyte se décompose et la formation de la couche SEI, tandis qu'à basse température, la mobilité des ions lithium est restreinte, donc moins de performances de batterie au lithium-ion.

2 Humidité:  Une exposition élevée à l'humidité peut entraîner une pénétration de l'humidité, ce qui nuit à l'électrolyte et aux autres composants de la batterie, ce qui fait disparaître la capacité.

Modèles d'utilisation

1 Cycles de charge et de déchargement:  Les cycles de charge et de décharge nuisent à la batterie, ce qui peut provoquer la dégradation des pièces internes de la batterie. À long terme, cela entraîne une réduction de la durée de vie de la batterie.

2 Profondeur de  Décharge (DOD):  Si la batterie est régulièrement et fortement cyclable à des niveaux de SOC très faibles, la décoloration de la capacité sera probablement déclenchée plus rapidement.

3 Surcharge et débattre:  La surcharge de la batterie au lithium-ion provoque le développement de SEI et la décomposition des électrolytes, tandis que la surcharge endommage également les cellules de la batterie de manière irréversible.

Conseils pratiques pour atténuer la réduction de la durée de vie de la batterie:

Prolonger la durée de vie des batteries lithium-ion dans systèmes de stockage d'énergie des ménages , considérez les conseils suivants:

1. Pratiques de charge optimales:  Maintenez les batteries aux charges de niveau intermédiaire pour réduire le stress sur les composants.

2. Gestion de la température:  Conservez les batteries dans des environnements frais et secs pour éviter la dégradation liée à la chaleur.

3. Habitudes d'utilisation:  Pratiquez une utilisation modérée et un étalonnage régulier pour assurer des lectures précises de la capacité de la batterie.

Le rôle des batteries de phosphate de fer au lithium: les batteries de phosphate de fer au lithium offrent plusieurs avantages pour le stockage d'énergie, y compris une résistance à haute température, une grande capacité sans effet de mémoire et une convivialité environnementale. Ces caractéristiques en font un choix préféré pour les solutions de stockage d'énergie résidentielles et commerciales.

Les technologies futures pour lutter contre la capacité de la batterie de la batterie

Étant donné que la capacité des batteries lithium-ion diminue progressivement au fil du temps, il est important de prolonger leur vie. Il y a une entreprise connue sous le nom Énergie   Batterie Cela fait déjà des progrès considérables dans ce domaine. Cela implique de résoudre divers problèmes de batterie tels que la capacité de décoloration, l'instabilité des électrolytes et la formation de couches qui est défavorable à des performances efficaces. Ils le font en produisant des batteries de phosphate de fer au lithium, qui ont de meilleures performances que la batterie au lithium 48 V régulière.

Avantages des batteries de phosphate de fer au lithium

1 、 Stabilité thermique 

Les batteries de phosphate de fer au lithium offrent une résistance à la chaleur supérieure jusqu'à 350 ℃ -500 ℃, surperformant d'autres chimies au lithium qui culminaient à 200 ℃.

2 、 Effet de mémoire libre 

Profitez de la flexibilité de charger des batteries de phosphate de fer au lithium sans l'effet de mémoire, en éliminant le besoin de cycles de décharge complète.

3 、 Design écologique 

Choisissez des batteries de phosphate de fer au lithium pour une option écologique, sans métaux lourds et conforme aux normes de l'UE ROHS pour le stockage d'énergie durable.

L'avenir des batteries à Enerlution

Des entreprises comme Enerlution sont à l'avant-garde du développement de solutions innovantes pour lutter contre la décoloration de la capacité de la batterie. En abordant des problèmes tels que l'instabilité des électrolytes et la formation de couche SEI, ces progrès visent à étendre considérablement la durée de vie et les performances des batteries lithium-ion dans les applications de stockage d'énergie.

Conclusion:

La compréhension des facteurs contribuant à l'atténuation de la capacité de la batterie au lithium est essentiel pour améliorer les performances et la durabilité de Systèmes de stockage d'énergie de la batterie . En adoptant des pratiques de charge appropriées, en gérant correctement la température et en utilisant les batteries, nous pouvons atténuer la réduction de la durée de vie des batteries. L'avenir du stockage d'énergie semble prometteur par les développements et les innovations continus dirigés par des entreprises comme Enerlution.