分析鋰電池的性能特點
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-07 07:16
點擊量：次
1、鋰電池的自放電
眾所周知的是，鋰電池壽命是有限的，一般情況下300-500次。事實上，一塊鋰電池的壽命要從它出廠那一刻算起，而不是從第一次使用開始計算。
鋰電池在使用前本身處于自放電過程，鋰電池本身的自放電現(xiàn)象是所有鋰電池不可避免的一個現(xiàn)象。鋰電池的自放電受環(huán)境溫度及濕度的影響，高溫及低溫會加速電池的自放電，建議將電池存放在0℃～20℃的干燥環(huán)境下。所以要看一塊鋰電池的生命是要看它包裝上的生產(chǎn)日期。
2、鋰電池的化學分解
鋰電池內(nèi)部是一個復雜的化學反應體系，主要是由正、負極材料、電解液和隔膜等材料組成。除了鋰離子發(fā)生的主反應以外，還存在一些其他的副反應，例如電解液分解、活性物質溶解等等。長期擱置的鋰電池，內(nèi)部處于平衡狀態(tài)會受到影響。
一般情況下，不要將電池與金屬物體混放，以免金屬物體觸碰到電池正負極，造成短路，損害電池甚至造成危險。鋰電池需要存放在通風干燥，遠離高溫和火源的環(huán)境下，防止高溫和高濕影響鋰電池性能和腐蝕表面。 1．1少子壽命的影響
少子壽命是目前晶硅電池特征常規(guī)測試的參數(shù)之一。本次研究選取某批單晶硅片進行實驗，將單晶硅片進行初次分選后，按正常生產(chǎn)工藝做成電池片，測量少子壽命對電池效率的影響關系如圖1所示。由圖可見，少子壽命值越大，轉換效率越高，相應的晶硅材料的內(nèi)部雜質和晶體缺陷也就越少。引起少子壽命降低的原因是光照或電流注入導致硅片中的硼和氧形成硼氧復合體，但經(jīng)過退火處理后，少子壽命即可恢復［1］。
1．2早期光致衰減的影響
大量科學研究發(fā)現(xiàn)硅片中的硼氧濃度是造成電池片早期光致衰減的主要因素，而光伏組件的光致衰減主要是由各個電池片的光致衰減不一致造成的。雖然分選電池片時各個電池片的電性能一致，但經(jīng)過光照后，電性能出現(xiàn)了較大偏差，從而引起組件特性異常和熱斑現(xiàn)象，最終導致組件的早期失效［2－7］。
將質量較差的單晶硅片按正常生產(chǎn)工藝做成初始效率為16%的電池片，經(jīng)節(jié)能燈光照1．5h后，測試效率最高的為15．4%，最低的僅為13．0%，衰減比率介于3．75%～18．75%，如圖2所示。把上述電池片重新分選，按分選后電池片轉換效率的分布情況做成14塊組件，陽光光照1d和2d后的功率對比如圖3所示。
早期光致衰減試驗結果表明:
(1)在光伏組件生產(chǎn)過程中，如果電池片不經(jīng)過預衰減和二次分選而直接做成組件，在各個組件內(nèi)會包含衰減較為嚴重的那部分電池片，直接導致組件特性異常和熱斑現(xiàn)象，從而影響組件的整體性能。
(2)雖然普通的節(jié)能燈光照后的電池片做成的組件在陽光光照后仍會出現(xiàn)較大的衰減，但是通過節(jié)能燈光照二次分選后的電池片效率的均勻性基本得到了保障。
(3)初始分選效率16%的電池片經(jīng)過光致衰減后，最終做成的組件功率最大僅155．71W，最小為143．78W，而理論上可做成組件的功率為172W，衰減比率達9．47%～16．40%。
1．3早期光致衰減的解決方案
(1)改善硅單晶質量。硅片自身的質量對太陽能電池的早期光致衰減有決定性作用，可采取的措施有:①利用磁控直拉單晶硅工藝生產(chǎn)單晶硅棒;②使用摻磷的N型硅片;③改善摻雜工藝，比如摻雜工藝過程中用鎵元素代替硼元素。
(2)光照預衰減后進行二次分選。在組件制造前對電池片進行光照預衰減后進行二次分選，這樣不僅可以控制組件的衰減，同時還能大幅度減少光伏組件出現(xiàn)熱斑的幾率，從而提高光伏組件的整體性能。
