Dyness Knowledge | Veelvoorkomende storingen en onderhoudsmethoden van thuisbatterijen voor energieopslag (1)

Als het eenvoudigste en handigste product in de energieopslagindustrie, houden veel klanten van lithium-ionbatterijen en respecteren ze deze. Er zullen echter enkele storingen optreden in het dagelijkse installatie- en gebruiksproces. Naast de impact van de productiekwaliteit, het transport en de opslag, worden de meeste ervan veroorzaakt door onjuist onderhoud. Dit artikel zal kort enkele veelvoorkomende foutkenmerken, oorzaken en onderhoudsmethoden introduceren.

Thermische storing - werkomgeving

1. De noodzaak van thermisch beheer

Tijdens het laad- en ontlaadproces van lithiumbatterijen wordt een deel van de chemische of elektrische energie omgezet in warmte-energie. Als het warmteafvoereffect van het energieopslagsysteem niet goed is, kan dit leiden tot thermische runaway, wat kortsluiting, uitpuilen en open vlamproblemen van de batterij zal veroorzaken, wat uiteindelijk kan leiden tot veiligheidsongelukken zoals brand of explosie.

Op 16 april 2021 kwamen bij een brand en explosie in de Dahongmen Energy Storage Power Station in Beijing een elektricien om het leven, stierven twee brandweerlieden en raakte een brandweerman gewond.

Op 13 februari 2022 gaf 's werelds grootste lithium-ion-energieopslagstation ter wereld, eigendom van Vistra Energy in Californië, een brandalarm af vanwege het volledig smelten van 10 batterijpakketten.

2. Thermische beheeroplossingsmaatregelen

Luchtgekoelde technologie: Er zijn veel verschillende structurele ontwerpschema's voor luchtgekoelde thermische beheersystemen. De structuur van de airconditioner omvat een op de vloer gemonteerd geïntegreerd type, een op de bovenkant gemonteerd geïntegreerd type en een split-type. De luchttoevoermodus omvat bovenluchttoevoer, achterluchttoevoer, onderluchttoevoer, enz.

Vloeistofkoeltechnologie: De vloeistofkoeloplossing heeft aanzienlijke uitgebreide voordelen bij het waarborgen van de veiligheid van het energieopslagsysteem en de efficiëntie van warmteafvoer. Het vloeistofkoelschema gebruikt koelvloeistoffen zoals water, ethanol en siliconenolie om warmte af te voeren via indirect contact tussen de gelijkmatig verdeelde stromingsgeleidingsgroeven op de vloeistofkoelplaat en de batterijcellen.

Elektrisch falen - overladen of overontladen

1. De gevaren van overladen en overontladen van de batterij

Overladen: Overladen betekent dat wanneer de lithium-ionbatterij overladen is, de laadspanning de ingestelde spanning overschrijdt, zoals de nominale spanning van de batterij is 3,7 V en de volledig opgeladen spanning is 4,2 ± 0,05 V. Dat wil zeggen, de hoogste spanning is 4,25 V en het wordt een overlading genoemd als deze 4,25 V overschrijdt. Bij overladen stijgt de batterijspanning snel met de toename van polarisatie, wat onomkeerbare veranderingen in de structuur van het positieve actieve materiaal en de ontleding van de elektrolyt zal veroorzaken, een grote hoeveelheid gas zal verschijnen en een grote hoeveelheid warmte zal vrijkomen, wat een scherpe stijging van de temperatuur en interne druk van de batterij zal veroorzaken. Het membraan smelt of krimpt, waardoor de positieve en negatieve materialen contact maken en kortsluiting veroorzaken, en er zijn verborgen gevaren zoals explosie en verbranding.

Overontlading: Overontlading betekent dat de ontladingsspanning de nominale spanning bereikt en doorgaat met ontladen. Bijvoorbeeld, de nominale ontladingsspanning van een ternaire lithium-ionbatterij is 3,2 V. Als deze lager is dan 3,2 V en doorgaat met ontladen, is er sprake van overontlading. Nadat de batterij het interne opgeslagen vermogen heeft ontladen en de spanning een bepaalde waarde bereikt, zal doorgaan met ontladen overontlading veroorzaken. Overontlading van de batterij kan rampzalige gevolgen hebben voor de batterij. groter. Over het algemeen zal overontlading de interne druk van de batterij verhogen, de omkeerbaarheid van de positieve en negatieve actieve materialen vernietigen, de elektrolyt ontbinden, lithium op de negatieve elektrode afzetten en de weerstand verhogen. Zelfs als het is opgeladen, kan het slechts gedeeltelijk worden hersteld en zal de capaciteit ook aanzienlijk afnemen.

2. Preventieve maatregelen tegen overladen en overontladen

1) Met behulp van een lithium-ionbatterij met een BMS-beheersysteem kan het beschermingsbord de batterij beschermen tegen overladen of overontladen en kan het ook communiceren met de omvormer om automatisch de juiste laad- en ontlaadparameterwaarden in te stellen, wat de batterij beter kan beschermen.

2) Stel de snellaadspanning, druppelspanning en afsluitspanning van de omvormer correct in op basis van de batterijparameters.

3) Wanneer de batterijspanning de door het beschermingsbord ingestelde spanning bereikt, zal het beschermingsbord de stroom uitschakelen om de batterij te beschermen, maar de lithium-ionbatterij zal terugvallen en de spanning zal stijgen, wat iets hoger zal zijn dan de door het beschermingsbord ingestelde spanning. Op dit moment kan het niet meer worden gebruikt. Herhaald gebruik zal onomkeerbare schade aan de batterij veroorzaken.

Mechanisch falen - installatieomgeving

Voordat u de lithiumbatterij voor energieopslag installeert en gebruikt, moet u de technische handleiding en het installatieschema van het product zorgvuldig doorlezen en deze installeren zoals vereist. Let bij de installatie vooral op de volgende punten:

1) Het installatieplan moet worden ontworpen op basis van de locatie, het gebied en de omgeving, zoals grondbelasting, ventilatieomgeving, blootstelling aan zonlicht, indeling van de machinekamer en eenvoudig onderhoud. Voor batterijen die buiten worden geplaatst, moet speciale aandacht worden besteed aan objectieve factoren zoals waterdichtheid, zonnebrandcrème en stofdichtheid.

2) Verschillende soorten batterijen of batterijen met verschillende capaciteiten mogen niet worden gemengd tijdens de installatie.

3) Controleer het uiterlijk van de batterij vóór de installatie. De inspectiepunten zijn of er lekkage is, of de afdekking is beschadigd en of de open circuitspanning normaal is. Wees voorzichtig bij het hanteren van de batterij dat u deze niet stoot en zorg voor een goede bescherming.

4) Batterijen worden opgeladen vanuit de fabriek verzonden en moeten voorzichtig worden behandeld om kortsluiting te voorkomen. Geïsoleerde gereedschappen en geïsoleerde handschoenen moeten tijdens de installatie worden gebruikt om elektrische schokken te voorkomen.

5) Vóór installatie en gebruik moet de batterij worden opgeslagen bij -20-40 ° C. De opslagperiode is 6 maanden (berekend vanaf de datum van levering van de batterij). Als deze langer is dan 6 maanden, moet deze 3,25 V ℃ zijn) Constante spanning en stroombegrenzing 0,1C10A opladen gedurende 5 uur.

6) Sluit de batterijkabels aan tussen kolommen, lagen en paneelklemmen volgens het installatieschema. Voordat u de positieve en negatieve aansluitingen van de terminal installeert en het hele voedingssysteem geleidt, moet u de positieve en negatieve zorgvuldig controleren en de systeemspanning meten en tegelijkertijd de batterijparameterinstellingen van het apparaat instellen. Let na voltooiing van de verbinding op het afdekken van de terminal en de beschermhuls van de verbindende koperen staaf om kortsluiting te voorkomen.

7) Wanneer de lithiumbatterij voor energieopslag is aangesloten, moeten de schroeven worden vastgedraaid, maar het is ook noodzakelijk om te voorkomen dat overmatige aandraaikracht de na-ingebedde koperen onderdelen of de uitgaande aansluitingen beschadigt. Controleer aan het einde van de installatie de systeemspanning en de positieve en negatieve richting van de batterij opnieuw om er zeker van te zijn dat de batterij correct is geïnstalleerd.

8) Gebruik na de installatie een schone, droge, zachte doek om de batterijbehuizing, het deksel, het paneel en de verbindingsdraden schoon te maken. Gebruik geen organische oplosmiddelen om schoon te maken, om te voorkomen dat het deksel van de batterijbehuizing en andere componenten corroderen. Maak tegelijkertijd de omgeving schoon waar de batterij is geïnstalleerd, let op ventilatie, stofdicht en waterdicht.

Moduleverschilcapaciteitsverlies - serieschakeling van hoogspanningssysteem

Voor huishoudelijke laagspanningsenergieopslagsystemen waar nieuwe en oude lithiumbatterijen worden gemengd, varieert de interne weerstand van de batterijen sterk, wat waarschijnlijk circulatie veroorzaakt en de temperatuur van de batterij zal toenemen, wat de veroudering van de nieuwe batterij zal versnellen.

Voor huishoudelijke hoogspanningsenergieopslagsystemen worden oude en nieuwe batterijmodules in serie gemengd. Vanwege het vateffect kan de nieuwe batterijmodule alleen worden gebruikt met de capaciteit van de oude batterijmodule en zal de batterijcluster een ernstig capaciteitsverschil hebben.

Abnormale batterij SOC

① Voor regulier onderhoud is het noodzakelijk om een ​​SOC-kalibratie, capaciteitskalibratie of hoofdcircuitinspectie voor het batterijpakket uit te voeren.

②Wanneer de batterijmodule abnormaal is, heeft de conventionele lithiumbatterij geen automatische egalisatiefunctie en moet onderhoudspersoneel naar de locatie gaan om de stroom handmatig op te laden, wat niet snel kan reageren op de behoeften van de klant.