Conhecimento Dyness | Terminologia essencial sobre energia solar e armazenamento de energia (SOH)

Na indústria de armazenamento de energia, as baterias de armazenamento de energia são um dispositivo comum de armazenamento de energia. No entanto, o desempenho da bateria degrada-se com o tempo e as condições, exigindo monitorização e avaliação do estado da bateria.

O estado de saúde (SOH) é um dos parâmetros importantes dos produtos de bateria. Ele descreve a capacidade de armazenamento da bateria no estado atual, ou seja, a relação entre a capacidade disponível da bateria no estado atual e a capacidade disponível da bateria no estado de saída, e a unidade é a porcentagem (%).

Teoricamente, o SOH da bateria é de 100% quando sai da fábrica. À medida que o utilizador utiliza a bateria, o valor SOH da bateria diminui lentamente até não conseguir satisfazer o uso diário do utilizador, ou seja, o SOH cai para o valor de fim de vida da bateria (End-of-Life, referido como EOL, geralmente 70% ou 80%), e a vida útil da bateria também é declarada como terminada.

O SOH da bateria reflete em grande parte o grau de envelhecimento da bateria. As causas do envelhecimento da bateria são complexas, e a comunidade académica acredita geralmente que a deposição de iões de lítio, o espessamento da película SEI e a perda de material ativo são as principais razões.

Embora o envelhecimento da bateria e a perda de capacidade sejam inevitáveis, eles podem ser retardados. Estudos demonstraram que a temperatura ambiente, a taxa de carga-descarga (C-Rate), a profundidade de descarga (DOD), o intervalo do ciclo de carga-descarga, a tensão de corte de carga-descarga, etc. durante o uso da bateria terão mais ou menos impacto na saúde da bateria. Como utilizadores, se desenvolvermos hábitos saudáveis de utilização da bateria, podemos retardar a diminuição do valor SOH da bateria até certo ponto e prolongar eficazmente a vida útil da bateria.

O estado de saúde da bateria não pode ser obtido através de medição direta e é geralmente obtido através da avaliação do modelo. Existem principalmente três modelos em uso comum atualmente:

1. Modelo eletroquímico

O modelo parte do mecanismo eletroquímico da bateria e simula o processo de envelhecimento da bateria através das variáveis de estado internas e externas da bateria (temperatura, corrente de carga e descarga, tensão de corte, etc.).

2. Modelo de circuito equivalente

A partir da engenharia elétrica da bateria, o modelo equipara a bateria a um modelo de circuito básico e simula o processo de envelhecimento da bateria através das alterações dos parâmetros físicos, tais como a resistência interna e a capacitância da bateria no circuito equivalente.

3. Modelos empíricos

O modelo analisa uma grande quantidade de dados, resume a alteração no SOH da bateria e, em seguida, deriva a fórmula empírica do estado de saúde da bateria. Por exemplo, uma fórmula empírica baseada na impedância da bateria, uma fórmula empírica baseada na vida útil da bateria, etc.