ちょっと、そこ！バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）のサプライヤーとして、これらのシステムがどのように機能するかを理解することの重要性と、さらに重要なことには、時間の経過とともに劣化する原因を直接見ました。このブログでは、ベスの主な劣化メカニズムを分類しているので、システムを最上位に保つ方法をよりよく理解できます。
1。化学的劣化
最も基本的な側面から始めましょう。バッテリー内の化学です。バッテリー、特にリチウム - ベスで広く使用されているイオンは、エネルギーを貯蔵して放出するための化学反応に依存しています。
固体 - 電解質間期（SEI）形成
SEIは、最初の数枚の充電中にアノードの表面に形成される薄い層である排出サイクルです。これは、電解質とアノード材料の間のさらなる反応を防ぐ保護シールドのようなものです。ただし、時間が経つにつれて、SEIは成長できます。成長するにつれて、電解質からリチウムイオンを消費し、電荷貯蔵に利用できる活性リチウムの量を減らします。これにより、バッテリーの容量が減少します。それを水槽のゆっくりとした漏れのようなものと考えてください。時間が経つにつれて、作業する水（またはこの場合はリチウムイオン）が少なくなります。
電解質分解
バッテリーの電解質は、イオンがアノードとカソードの間を移動できる重要なコンポーネントです。しかし、それは破壊できません。高温と過充電により、電解質が分解される可能性があります。これが起こると、ガスバブルやその他の製品を形成できます。これらによって - 製品はイオンの動きをブロックし、バッテリーの内部抵抗を増加させます。そして、内部抵抗が上がると、バッテリーの充電と放電の効率が低下します。あなたは私たちをチェックすることができますリチウムバッテリーエネルギー貯蔵システムを備えたソーラーパネルシステムリチウム電池のこれらの化学的問題を緩和するためにどのように取り組んでいるかを確認します。
カソードおよびアノード材料の劣化
カソードとアノードの材料も、時間の経過とともに変化します。たとえば、リチウム - コバルト - 酸化カソード、繰り返し電荷 - 放電サイクルは、材料の結晶構造を変化させる可能性があります。これにより、リチウム - イオン挿入部位が失われる可能性があります。つまり、バッテリーは以前ほど多くのリチウムイオンを保存できません。同様に、アノード材料は、サイクリング中に機械的ストレスを経験し、亀裂と粉砕につながる可能性があります。これらの物理的な変化は、イオン交換で利用可能な表面積を減らし、バッテリーの性能をさらに低下させます。
2。熱分解
温度は、ベスがどのように劣化するかに大きな役割を果たします。バッテリーは、高温と低温の両方に敏感です。
高い温度効果
バッテリーが高温で動作すると、その内部の化学反応が高速化されます。これは最初は良いことのように聞こえるかもしれませんが、実際には、以前に説明したすべての劣化プロセスを加速します。 SEI層はより速く成長し、電解質はより速く分解し、カソードとアノードの材料はより速く分解します。高温はまた、熱の暴走を引き起こす可能性があります。これは、バッテリーの温度が制御不能に上昇し、潜在的な火災や爆発につながる危険な状況です。これを防ぐために、私たちは多くの場合、私たちの高度な熱管理機能を備えたシステムを設計しますホームオフグリッドハイブリッドインバーターソーラーエネルギーシステム。
低い温度効果
一方、低温も問題になる可能性があります。低温では、電解質の粘度が増加し、イオンがそれを通過することがより困難になります。これにより、内部抵抗が高くなり、出力が減少します。寒い冬の日にはバッテリーがうまく機能しないことに気付くかもしれません。それは、水の代わりに厚い糖蜜を移動しようとするようなものです。物事を進めるには、より多くの努力（またはこの場合はエネルギー）が必要です。
3。機械的劣化
バッテリーは、化学と温度だけではありません。彼らはまた、機械的な課題に直面しています。
伸縮
電荷 - 放電サイクル中、リチウムイオンが挿入されて除去されると、バッテリー電極が拡張および収縮します。この繰り返しの膨張と収縮は、電極に機械的なストレスを引き起こす可能性があります。時間が経つにつれて、このストレスは電極材料の亀裂と剥離につながる可能性があります。絶えず前後に曲がっている木片のように、電極は最終的に故障し始めます。
振動とショック
一部のアプリケーションでは、Bessが振動とショックにさらされる場合があります。たとえば、バッテリーが車両またはモバイルエネルギー貯蔵ユニットに設置されている場合、動作中に振動が発生します。これらの振動により、バッテリー内の接続がゆるくなり、内部抵抗が増加し、潜在的に短い回路につながる可能性があります。突然の衝撃からの衝撃は、バッテリーの内部構造を損傷し、不可逆的な損傷を引き起こす可能性があります。
4。電気劣化
バッテリーの充電と排出方法は、その寿命に大きな影響を与える可能性があります。
過充電と過充電
バッテリーを過充電すると、あまりにも多くのリチウムイオンがカソードに強制され、カソード材料が分解される可能性があります。また、アノード上のリチウム金属の形成につながる可能性があります。これは深刻な安全上の危険です。一方、過剰充電は、カソードがあまりにも多くのリチウムイオンを放出し、構造的な変化と容量の損失につながる可能性があります。これらの問題を防ぐために、私たちのBessには、充電および排出プロセスを監視および制御するバッテリー管理システム（BMS）が構築されています。あなたは私たちのBMSが私たちでどのように機能するかについて詳しく知ることができます充電式バッテリーソーラーエネルギーシステム。
不均一な充電と排出
バッテリーパックでは、個々のセルにはわずかに異なる特性があります。これらの細胞が充電および排出中に適切にバランスが取れない場合、一部の細胞は過充電または過剰充電されている間、他の細胞が利用されている場合があります。この不均一な充電と放電は、バッテリーパック全体の分解を加速させる可能性があります。
これらの劣化メカニズムにどのように取り組んでいますか
BESSサプライヤーとして、私たちはこれらの劣化メカニズムと戦うためのソリューションに常に取り組んでいます。高度な材料と製造プロセスを使用して、カソードおよびアノード材料の安定性を改善します。当社の熱管理システムは、バッテリーが暑くても寒い場合でも、バッテリーを最適な温度範囲に保つように設計されています。そして、私たちのBMSは、バッテリーパック内の個々のセルの充電と排出を確保するために常に進化しています。
バッテリーエネルギー貯蔵システムについてもっと知りたい場合や、独自のシステムでの分解を防ぐ方法について質問がある場合は、ご連絡をお待ちしています。信頼できるエネルギー貯蔵ソリューションを探している住宅所有者であろうと、大規模なスケールプロジェクトを計画しているビジネスオーナーであろうと、お客様のニーズに合ったベスを提供できます。相談のために私たちに連絡し、あなたのエネルギー貯蔵要件を満たすために協力する方法について会話を始めましょう。
参照
- Linden、D。、＆Reddy、TB（2002）。バッテリーのハンドブック。マクグロー - ヒル。
- Tarascon、JM、＆Armand、M。（2001）。充電式リチウム電池が直面している問題と課題。自然、414（6861）、359-367。