Dyness Knowledge | Averías comunes y métodos de mantenimiento de las baterías de almacenamiento de energía doméstica (1)

Como el producto más simple y conveniente en la industria del almacenamiento de energía, muchos clientes aman y respetan las baterías de iones de litio. Sin embargo, habrá algunos fallos en el proceso diario de instalación y uso. Además del impacto en la calidad de fabricación, el transporte y el almacenamiento, la mayoría de ellos son causados por un mantenimiento inadecuado. Este artículo presentará brevemente algunas características de fallas comunes, causas y métodos de mantenimiento.

Falla térmica: entorno operativo

1. La necesidad de gestión térmica

Durante el proceso de carga y descarga de las baterías de litio, parte de la energía química o eléctrica se convertirá en energía térmica. Si el efecto de disipación de calor del sistema de almacenamiento de energía no es bueno, puede provocar una fuga térmica, lo que provocará cortocircuitos, abultamientos y problemas de llama abierta en la batería, lo que eventualmente puede provocar accidentes de seguridad como incendios o explosiones.

El 16 de abril de 2021, un incendio y una explosión en la central eléctrica de almacenamiento de energía de Dahongmen en Pekín provocaron la muerte de un electricista de servicio, dos bomberos murieron y un bombero resultó herido.

El 13 de febrero de 2022, la instalación de almacenamiento de energía de iones de litio más grande del mundo en Moss Landing, propiedad de Vistra Energy en California, activó una alarma de incendio debido a la fusión completa de 10 paquetes de baterías.

2. Medidas de solución de gestión térmica

Tecnología de refrigeración por aire: existen muchos esquemas de diseño estructural diferentes para sistemas de gestión térmica de refrigeración por aire. La estructura del aire acondicionado incluye un tipo integrado montado en el piso, un tipo integrado montado en la parte superior y un tipo dividido. El modo de suministro de aire incluye suministro de aire superior, suministro de aire posterior, suministro de aire inferior, etc.

Tecnología de refrigeración líquida: La solución de refrigeración líquida tiene importantes ventajas integrales para garantizar la seguridad del sistema de almacenamiento de energía y la eficiencia de disipación de calor. El esquema de refrigeración líquida utiliza líquidos refrigerantes como agua, etanol y aceite de silicona para disipar el calor a través del contacto indirecto entre las ranuras de guía de flujo distribuidas uniformemente en la placa de refrigeración líquida y las celdas de la batería.

Fallo eléctrico: sobrecarga o sobredescarga

1. Los peligros de la sobrecarga y sobredescarga de la batería

Sobrecarga: Sobrecarga significa que cuando la batería de iones de litio se sobrecarga, el voltaje de carga excede el voltaje establecido, como el voltaje nominal de la batería es 3,7 V y el voltaje completamente cargado es 4,2 ± 0,05 V. Es decir, el voltaje más alto es 4,25 V y se denomina sobrecarga si excede los 4,25 V. Cuando se sobrecarga, el voltaje de la batería aumenta rápidamente con el aumento de la polarización, lo que provocará cambios irreversibles en la estructura del material activo positivo y la descomposición del electrolito, aparecerá una gran cantidad de gas y se liberará una gran cantidad de calor, lo que provocará un aumento brusco de la temperatura y la presión interna de la batería. El diafragma se derrite o encoge, lo que hace que los materiales positivo y negativo entren en contacto y provoquen un cortocircuito, y existen peligros ocultos como explosión y combustión.

Sobredescarga: La sobredescarga significa que el voltaje de descarga alcanza el voltaje nominal y continúa descargándose. Por ejemplo, el voltaje de descarga nominal de una batería ternaria de iones de litio es de 3,2 V. Si es inferior a 3,2 V y continúa descargándose, está sobredescargada. Una vez que la batería descarga la energía almacenada internamente y el voltaje alcanza un valor determinado, continuar descargándose provocará una sobredescarga. La sobredescarga de la batería puede traer consecuencias desastrosas para la batería. más grande. En términos generales, la sobredescarga aumentará la presión interna de la batería, destruirá la reversibilidad de los materiales activos positivos y negativos, descompondrá el electrolito, depositará litio en el electrodo negativo y aumentará la resistencia. Incluso si está cargada, solo se puede recuperar parcialmente y la capacidad también disminuirá significativamente. .

2. Medidas preventivas para sobrecarga y sobredescarga

1) Al utilizar una batería de iones de litio con un sistema de gestión BMS, la placa de protección puede proteger la batería de sobrecarga o sobredescarga, y también puede comunicarse con el inversor para configurar automáticamente los valores correctos de los parámetros de carga y descarga, lo que puede proteger mejor la batería.

2) Configure correctamente el voltaje de carga rápida, el voltaje de flotación y el voltaje de corte del inversor de acuerdo con los parámetros de la batería.

3) Cuando el voltaje de la batería alcanza el voltaje establecido por la placa de protección, la placa de protección cortará la energía para proteger la batería, pero la batería de iones de litio retrocederá y el voltaje aumentará, que será un poco más alto que el voltaje establecido por la placa de protección. En este momento, ya no se puede utilizar. El uso repetido provocará daños irreversibles a la batería.

Falla mecánica - entorno de instalación

Antes de instalar y utilizar la batería de litio para almacenamiento de energía, debe leer atentamente el manual técnico del producto y el diagrama de instalación, e instalarla según sea necesario. Al instalar, preste especial atención a los siguientes puntos:

1) El plan de instalación debe diseñarse de acuerdo con la ubicación, el área y el entorno circundante, como la carga del suelo, el entorno de ventilación, la exposición a la luz solar, el diseño de la sala de máquinas y la facilidad de mantenimiento. Para las baterías colocadas al aire libre, se debe prestar especial atención a factores objetivos como la impermeabilidad, la protección solar y la resistencia al polvo.

2) No se deben mezclar diferentes tipos de baterías o baterías de diferentes capacidades durante la instalación.

3) Verifique el aspecto de la batería antes de la instalación; los elementos de inspección son si hay fugas, si la cubierta está dañada y si el voltaje de circuito abierto es normal. Al manipular la batería, tenga cuidado de no golpearla y haga un buen trabajo de protección.

4) Las baterías se envían cargadas de fábrica y deben manipularse con cuidado para evitar cortocircuitos. Se deben utilizar herramientas y guantes aislantes durante la instalación para evitar descargas eléctricas.

5) Antes de la instalación y el uso, la batería debe almacenarse a -20-40 °C. El período de almacenamiento es de 6 meses (calculado a partir de la fecha de entrega de la batería). Si supera los 6 meses, debe ser de 3,25 V ℃) Voltaje constante y limitación de corriente 0,1C10A cargando durante 5 h.

6) De acuerdo con el diagrama de instalación, conecte los cables de la batería entre las columnas, capas y terminales del panel. Antes de instalar los conectores positivo y negativo del terminal y conducir todo el sistema de energía, debe verificar cuidadosamente el positivo y negativo y medir el voltaje del sistema y configurar los ajustes de los parámetros de la batería del dispositivo al mismo tiempo. Una vez completada la conexión, preste atención a cubrir el terminal y la funda protectora de la barra de cobre de conexión para evitar un cortocircuito.

7) Cuando se conecta la batería de litio de almacenamiento de energía, los tornillos deben apretarse, pero también es necesario evitar que una fuerza de apriete excesiva dañe las partes de cobre incorporadas en el poste o los terminales de salida. Al finalizar la instalación, vuelva a verificar el voltaje del sistema y la dirección positiva y negativa de la batería para asegurarse de que la batería esté instalada correctamente.

8) Después de la instalación, use un paño suave limpio y seco para limpiar la caja de la batería, la cubierta, el panel y los cables de conexión. No use solventes orgánicos para limpiar, para no corroer la cubierta de la caja de la batería y otros componentes. Al mismo tiempo, limpie el entorno circundante donde está instalada la batería, preste atención a la ventilación, a prueba de polvo e impermeable.

Pérdida de capacidad de diferencia de módulo: conexión en serie del sistema de alto voltaje

Para los sistemas de almacenamiento de energía de bajo voltaje domésticos donde se mezclan baterías de litio nuevas y viejas, la resistencia interna de las baterías varía mucho, lo que es probable que cause circulación, y la temperatura de la batería aumentará, lo que acelerará el envejecimiento de la nueva batería.

Para los sistemas de almacenamiento de energía de alto voltaje domésticos, los módulos de batería viejos y nuevos se mezclan en serie. Debido al efecto barril, el nuevo módulo de batería solo se puede usar con la capacidad del módulo de batería viejo, y el grupo de baterías tendrá un desajuste de capacidad grave.

Estado de carga de la batería anormal

① Para realizar un mantenimiento regular, es necesario realizar una calibración del estado de carga, una calibración de la capacidad o una inspección del circuito principal del paquete de baterías.

②Cuando el módulo de batería presenta una anomalía, la batería de litio convencional no tiene la función de ecualización automática y el personal de mantenimiento debe acudir al lugar para recargar la energía manualmente, lo que no permite responder rápidamente a las necesidades del cliente.