Al ser el producto más sencillo y cómodo de la industria del almacenamiento de energía, muchos clientes adoran y respetan las baterías de iones de litio. Sin embargo, en el proceso diario de instalación y uso se producen algunos fallos. Además del impacto de la calidad de fabricación, el transporte y el almacenamiento, la mayoría de ellos están causados por un mantenimiento inadecuado. Este artículo presentará brevemente algunas características, causas y métodos de mantenimiento de los fallos más comunes.

Fallo térmico - entorno operativo

1. La necesidad de la 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 producirse un desbordamiento térmico, que causará cortocircuitos, abombamiento y problemas de llama abierta de la batería, lo que a la larga 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, causaron la muerte de un electricista que estaba de servicio, dos bomberos murieron y otro resultó herido.

El 13 de febrero de 2022, la mayor estación de almacenamiento de energía de iones de litio del mundo, 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 gestión térmica

Tecnología de refrigeración por aire: Existen muchos esquemas de diseño estructural diferentes para los sistemas de gestión térmica refrigerados por aire. La estructura del acondicionador de aire incluye un tipo integrado montado en el suelo, 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 presenta importantes ventajas integrales a la hora de garantizar la seguridad del sistema de almacenamiento de energía y la eficacia de la disipación del calor. El esquema de refrigeración líquida utiliza líquidos refrigerantes como agua, etanol y aceite de silicona para disipar el calor mediante el 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 la sobredescarga de las pilas

Sobrecarga: Sobrecarga significa que cuando la batería de iones de litio está sobrecargada, el voltaje de carga excede el voltaje establecido, como por ejemplo el voltaje nominal de la batería es de 3,7V, y el voltaje de carga completa es de 4,2±0,05V. Es decir, la tensión más alta es de 4,25V, y se denomina sobrecarga si supera los 4,25V. 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 causará un fuerte aumento de la temperatura y la presión interna de la batería. El diafragma se funde o se encoge, lo que hace que los materiales positivo y negativo entren en contacto y se produzca un cortocircuito, y existen peligros ocultos como la explosión y la combustión.

Sobredescarga: La sobredescarga significa que la tensión de descarga alcanza la tensión nominal y continúa descargándose. Por ejemplo, la tensión nominal de descarga de una batería ternaria de iones de litio es de 3,2V. Si es inferior a 3,2 V y continúa descargándose, está sobredescargada. Una vez que la batería descarga la energía almacenada internamente y la tensión alcanza un valor determinado, si continúa descargándose se producirá una sobredescarga. La sobredescarga de la batería puede acarrear consecuencias desastrosas para la batería. más grande. En general, la sobredescarga aumentará la presión interna de la batería, destruirá la reversibilidad de los materiales activos positivo y negativo, descompondrá el electrolito, depositará litio en el electrodo negativo y aumentará la resistencia. Aunque se cargue, sólo podrá recuperarse parcialmente, y la capacidad también disminuirá de forma significativa. .

2. Medidas preventivas de sobrecarga y sobredescarga

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

2) Ajuste correctamente la tensión de carga rápida, la tensión de flotación y la tensión de desconexión del inversor en función de los parámetros de la batería.

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

Avería mecánica - entorno de instalación

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

1) El plan de instalación debe diseñarse en función de la ubicación, la zona y el entorno circundante, como la carga sobre el suelo, el entorno de ventilación, la exposición a la luz solar, la disposición de la sala de máquinas y la facilidad de mantenimiento. En el caso de las baterías colocadas en el exterior, debe prestarse especial atención a factores objetivos como la impermeabilización, la protección solar y la protección contra el polvo.

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

3) Compruebe el aspecto de la batería antes de instalarla, los puntos de inspección son si hay fugas, si la cubierta está dañada y si la tensión 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. Deben utilizarse herramientas y guantes aislantes durante la instalación para evitar descargas eléctricas.

5) Antes de su instalación y uso, la batería debe almacenarse a -20-40°C. El periodo 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 3,25V ℃). Carga con tensión constante y limitación de corriente 0,1C10A durante 5h.

6) De acuerdo con el diagrama de instalación, conecte los cables de la batería entre las columnas, las capas y los terminales del panel. Antes de instalar los conectores positivo y negativo de los terminales y de llevar a cabo todo el sistema de alimentación, debe comprobar cuidadosamente el positivo y el negativo y medir la tensión del sistema y configurar los parámetros de la batería del dispositivo al mismo tiempo. Una vez finalizada la conexión, preste atención a cubrir el terminal y el manguito protector de la barra de cobre de conexión para evitar un cortocircuito.

7) Una vez conectada la batería de litio de almacenamiento de energía, es necesario apretar los tornillos, pero también hay que evitar que una fuerza de apriete excesiva dañe las piezas de cobre postimbrazo o los terminales de salida. Al final de la instalación, compruebe de nuevo la tensión del sistema y la dirección positiva y negativa de la batería para asegurarse de que la batería está instalada correctamente.

8) Después de la instalación, utilice un paño suave, limpio y seco para limpiar la caja de la batería, la cubierta, el panel y los cables de conexión. No utilice disolventes orgánicos para limpiar, a fin de no corroer la tapa de la caja de la batería y otros componentes. Al mismo tiempo, limpie el entorno en el que está instalada la batería, preste atención a la ventilación y a la estanqueidad al polvo y al agua.

Pérdida de capacidad por diferencia de módulos - conexión en serie del sistema de alta tensión

En los sistemas domésticos de almacenamiento de energía de bajo voltaje en los que se mezclan baterías de litio nuevas y viejas, la resistencia interna de las baterías varía mucho, lo que puede provocar circulación, y la temperatura de la batería aumentará, lo que acelerará el envejecimiento de la batería nueva.

En los sistemas domésticos de almacenamiento de energía de alta tensión, los módulos de baterías antiguos y nuevos se mezclan en serie. Debido al efecto barril, el nuevo módulo de batería sólo puede utilizarse con la capacidad del módulo de batería antiguo, y la agrupación de baterías tendrá un grave desajuste de capacidad.

SOC anormal de la batería

① Para el mantenimiento regular, es necesario realizar la calibración SOC, la calibración de la capacidad, o la inspección del circuito principal para el paquete de baterías.

②Cuando el módulo de la batería es anormal, la batería de litio convencional no tiene la función de ecualización automática, y el personal de mantenimiento tiene que ir al sitio para recargar manualmente la energía, que no puede responder rápidamente a las necesidades del cliente.

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