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电池组中的局部单体过充过放

2021-02-05 ryder

电池组局部单体过充过放(单体轻微损坏)


为便于分析计算,假设有以下技术指标的特殊情况:


1)电池组参数:100×2V,公称容量


100Ah,其中1段实际容量为97Ah,其余99段实际容量为100Ah;


2)供电设备参数的常规电压闭环控制方式,其中浮动充电转换设定电压240.00V(执行误差=0,单体=2.400V),放电终止设定电压170.00V(执行误差=0,单体=1.700V)。


当系统在充放电之间运行时,有两个特殊的时间段,即


(1)第一个特殊时期会出现均匀充电操作下,起始时间为97h单电池电压>2.400v,和总电压<240.00v(此时,电源设备将继续负责),结束时间是总电压=240.00v(此时,电源设备将准确地执行统一充电浮充电开关)。


根据电池损伤的含义,97Ah电池在此期间处于过充状态,其他99100ah电池处于安全范围。


(2)第二个特殊时期会出现放电操作,下的时间是97年开始h电池电压<1.700v,而总电压>170.00v(此时电源设备将继续放电),和它的结束时间是总电压=170.00v(此时电池组将停止卸货)。


在这段特殊的时间内,97Ah电池处于过释放状态,而剩余的99100ah电池仍在安全范围内工作。


这两个特殊时期的客观存在必然会出现以下问题


(1)设备完善,控制准确,不能防止电池损坏,但这种个别电池的过充、过放电是在整体安全操作下进行的。从数量上看,损伤率仅占1%,损伤时间不足3%。


(2)实际系统与本例之间的差异只不过是容量差异的大小,只改变了特按时间段的长度,并不影响特按时间段的存在;该实例表明,电池组无一例外地存在固有的安全隐患,这说明电池损坏与电池事故之间存在着不可防止的内在联系。


(3)微观破坏电池参数的差异,微观损伤后果是原始结构的损伤和储能电池容量下降,这将进一步提高电池的单体,其后果是未来微损伤的原因,显然有一个因果关系之间的恶性循环,因此合理的推论:电池损伤的后果在时间和微损伤的过程中不断加深,直至电池完全失效,失效持续时间可能随着操作条件的变化而变化,但在多次损伤后一定会加速劣化,直至出现不可防止的失效结果。


(4)当然,损伤率为1%或3%的损失时间不足以威胁到整个备份电源系统的安全,只能被视为一种数值方法,但只要备份电源系统反复充电和放电,这种数值方法过程会重复。换句话说,微损伤过程实际上是整个备用电源系统运行的过程。

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