Dyness Falhas comuns e métodos de manutenção de baterias de armazenamento de energia doméstica (1)

Como o produto mais simples e conveniente do setor de armazenamento de energia, muitos clientes adoram e respeitam as baterias de íon-lítio. No entanto, haverá algumas falhas no processo diário de instalação e uso. Além do impacto da qualidade de fabricação, transporte e armazenamento, a maioria delas é causada por manutenção inadequada. Este artigo apresentará brevemente algumas características comuns de falhas, causas e métodos de manutenção.

Falha térmica - ambiente operacional

1. A necessidade do gerenciamento térmico

Durante o processo de carga e descarga das baterias de lítio, parte da energia química ou elétrica será convertida em energia térmica. Se o efeito de dissipação de calor do sistema de armazenamento de energia não for bom, poderá ocorrer fuga térmica, o que causará curtos-circuitos, abaulamento e problemas de chama aberta na bateria, o que pode levar a acidentes de segurança, como incêndio ou explosão.

Em 16 de abril de 2021, um incêndio e uma explosão na usina de armazenamento de energia de Dahongmen, em Pequim, mataram um eletricista em serviço, dois bombeiros morreram e um bombeiro ficou ferido.

Em 13 de fevereiro de 2022, a maior instalação de estação de armazenamento de energia de íons de lítio de Moss Landing do mundo, de propriedade da Vistra Energy na Califórnia, acionou um alarme de incêndio devido ao derretimento completo de 10 pacotes de baterias.

2. Medidas de solução de gerenciamento térmico

Tecnologia de resfriamento a ar: Há muitos esquemas de projeto estrutural diferentes para sistemas de gerenciamento térmico resfriados a ar. A estrutura do condicionador de ar inclui um tipo integrado montado no piso, um tipo integrado montado na parte superior e um tipo dividido. O modo de suprimento de ar inclui suprimento de ar superior, suprimento de ar traseiro, suprimento de ar inferior, etc.

Tecnologia de resfriamento líquido: A solução de resfriamento líquido tem vantagens abrangentes significativas para garantir a segurança do sistema de armazenamento de energia e a eficiência da dissipação de calor. O esquema de resfriamento líquido usa líquidos de resfriamento, como água, etanol e óleo de silicone, para dissipar o calor por meio do contato indireto entre as ranhuras de guia de fluxo distribuídas uniformemente na placa de resfriamento líquido e as células da bateria.

Falha elétrica - sobrecarga ou descarga excessiva

1. Os perigos da sobrecarga e da descarga excessiva da bateria

Sobrecarga: Sobrecarga significa que, quando a bateria de íons de lítio está sobrecarregada, a tensão de carga excede a tensão definida, como, por exemplo, a tensão nominal da bateria é de 3,7 V e a tensão totalmente carregada é de 4,2 ± 0,05 V. Ou seja, a tensão mais alta é 4,25 V e é chamada de sobrecarga se exceder 4,25 V. Durante a sobrecarga, a tensão da bateria aumenta rapidamente com o aumento da polarização, o que causará mudanças irreversíveis na estrutura do material ativo positivo e a decomposição do eletrólito, uma grande quantidade de gás aparecerá e uma grande quantidade de calor será liberada, o que causará um aumento acentuado na temperatura e na pressão interna da bateria. O diafragma derrete ou encolhe, fazendo com que os materiais positivo e negativo entrem em contato e entrem em curto-circuito, e há perigos ocultos, como explosão e combustão.

Sobrecarga: Sobrecarga significa que a tensão de descarga atinge a tensão nominal e continua a descarregar. Por exemplo, a tensão nominal de descarga de uma bateria ternária de íons de lítio é de 3,2 V. Se for inferior a 3,2 V e continuar a descarregar, ela está com excesso de descarga. Depois que a bateria descarregar a energia interna armazenada e a tensão atingir um determinado valor, a continuação da descarga causará descarga excessiva. A descarga excessiva da bateria pode trazer consequências desastrosas para a bateria. De modo geral, a descarga excessiva aumentará a pressão interna da bateria, destruirá a reversibilidade dos materiais ativos positivos e negativos, decomporá o eletrólito, depositará lítio no eletrodo negativo e aumentará a resistência. Mesmo que seja carregada, ela só poderá ser parcialmente recuperada, e a capacidade também diminuirá significativamente. .

2. Medidas preventivas para sobrecarga e descarga excessiva

1) Usando uma bateria de íons de lítio com um sistema de gerenciamento BMS, a placa de proteção pode proteger a bateria contra sobrecarga ou descarga excessiva e também pode se comunicar com o inversor para definir automaticamente os valores corretos dos parâmetros de carga e descarga, o que pode proteger melhor a bateria.

2) Defina corretamente a tensão de carga rápida, a tensão de flutuação e a tensão de corte do inversor de acordo com os parâmetros da bateria.

3) Quando a tensão da bateria atingir a tensão definida pela placa de proteção, a placa de proteção cortará a energia para proteger a bateria, mas a bateria de íons de lítio voltará a cair e a tensão aumentará, ficando um pouco mais alta do que a tensão definida pela placa de proteção. Nesse momento, ela não poderá mais ser usada. O uso repetido causará danos irreversíveis à bateria.

Falha mecânica - ambiente de instalação

Antes de instalar e usar a bateria de lítio de armazenamento de energia, leia atentamente o manual técnico do produto e o diagrama de instalação e instale-a conforme necessário. Ao instalar, preste atenção especial aos seguintes pontos:

1) O plano de instalação deve ser projetado de acordo com o local, a área e o ambiente ao redor, como carga no solo, ambiente de ventilação, exposição à luz solar, layout da sala de máquinas e facilidade de manutenção. Para baterias colocadas em ambientes externos, deve-se dar atenção especial a fatores objetivos, como impermeabilização, proteção solar e proteção contra poeira.

2) Diferentes tipos de baterias ou baterias de diferentes capacidades não devem ser misturadas durante a instalação.

3) Verifique a aparência da bateria antes da instalação. Os itens de inspeção são: se há vazamento, se a tampa está danificada e se a tensão do circuito aberto está normal. Ao manusear a bateria, tenha cuidado para não bater nela e faça um bom trabalho de proteção.

4) As baterias são enviadas carregadas da fábrica e devem ser manuseadas com cuidado para evitar curtos-circuitos. Ferramentas isoladas e luvas isoladas devem ser usadas durante a instalação para evitar choques elétricos.

5) Antes da instalação e do uso, a bateria deve ser armazenada a -20-40°C. O período de armazenamento é de 6 meses (calculado a partir da data de entrega da bateria). Se exceder 6 meses, ela deverá ser de 3,25V ℃) Tensão constante e limitação de corrente 0,1C10A carregando por 5h.

6) De acordo com o diagrama de instalação, conecte os cabos da bateria entre as colunas, as camadas e os terminais do painel. Antes de instalar os conectores positivo e negativo do terminal e conduzir todo o sistema de energia, você deve verificar cuidadosamente o positivo e o negativo, medir a tensão do sistema e definir as configurações dos parâmetros da bateria do dispositivo ao mesmo tempo. Após a conclusão da conexão, preste atenção para cobrir o terminal e a luva protetora da barra de cobre de conexão para evitar um curto-circuito.

7) Quando a bateria de lítio de armazenamento de energia é conectada, os parafusos devem ser apertados, mas também é necessário evitar que a força excessiva de aperto danifique as peças de cobre pós-embutidas ou os terminais de saída. Ao final da instalação, verifique novamente a tensão do sistema e a direção positiva e negativa da bateria para garantir que a bateria esteja instalada corretamente.

8) Após a instalação, use um pano macio, limpo e seco para limpar o compartimento da bateria, a tampa, o painel e os fios de conexão. Não use solventes orgânicos para limpar, de modo a não corroer a tampa da caixa da bateria e outros componentes. Ao mesmo tempo, limpe o ambiente ao redor onde a bateria está instalada e preste atenção à ventilação, à prova de poeira e à prova d'água.

Perda de capacidade por diferença de módulo - conexão em série do sistema de alta tensão

Para sistemas domésticos de armazenamento de energia de baixa tensão em que baterias de lítio novas e antigas são misturadas, a resistência interna das baterias varia muito, o que provavelmente causará circulação, e a temperatura da bateria aumentará, o que acelerará o envelhecimento da nova bateria.

Para sistemas domésticos de armazenamento de energia de alta tensão, os módulos de bateria antigos e novos são misturados em série. Devido ao efeito barril, o novo módulo de bateria só pode ser usado com a capacidade do módulo de bateria antigo, e o conjunto de baterias terá uma séria incompatibilidade de capacidade.

SOC anormal da bateria

Para manutenção regular, é necessário realizar a calibração SOC, a calibração de capacidade ou a inspeção do circuito principal do conjunto de baterias.

②Quando o módulo da bateria está anormal, a bateria de lítio convencional não tem a função de equalização automática, e a equipe de manutenção precisa ir ao local para recarregar manualmente a energia, o que não pode atender rapidamente às necessidades do cliente.

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