Фактори, що впливають на розрядну ємність PACK літій-іонних акумуляторів

lithium-ion-1

Літій-іонний акумулятор – це важливий продукт, який проводить випробування електричних характеристик після скринінгу, групування, групування та складання елемента, а також визначає, чи відповідають ємність та різниця тиску.

Послідовно-паралельний мономер батареї – це відповідність особливих міркувань акумуляторної батареї, має лише хорошу ємність, заряджений стан, наприклад внутрішній опір, послідовність саморозряду може бути досягнута для відтворення та вивільнення, ємність батареї, якщо погана консистенція може серйозно вплинути повна продуктивність акумулятора, навіть причина заряджання або розрядження, що вони викликають безпечні приховані проблеми.Хороший метод композиції є ефективним способом поліпшення консистенції мономеру.

Літій-іонний акумулятор обмежений температурою навколишнього середовища, занадто висока або занадто низька температура вплине на ємність акумулятора.Тривалість роботи акумулятора при високій температурі може вплинути на термін служби акумулятора.Якщо температура занадто низька, ємність буде важко грати.Швидкість розряду відображає здатність батареї заряджатися та розряджатися при великому струмі.Якщо швидкість розряду занадто мала, швидкість зарядки та розрядки повільна, що впливає на ефективність тестування.Якщо швидкість занадто велика, ємність буде знижена через ефект поляризації та теплового ефекту акумулятора, тому необхідно вибрати відповідну швидкість заряду та розряду.

1. Узгодженість конфігурації

Хороше розташування може не тільки покращити рівень використання елемента, але й контролювати консистенцію елемента, що є основою досягнення хорошої ємності розряду та стабільності циклу акумуляторної батареї.Однак ступінь дисперсії імпедансу змінного струму буде посилюватися у разі низької ємності акумулятора, що послабить продуктивність циклу та доступну ємність акумуляторної батареї.Запропоновано метод конфігурації батарей на основі характеристичного вектора батарей.Цей вектор ознак відображає подібність між даними напруги заряду та розряду окремої батареї та стандартної батареї.Чим ближче крива заряд-розряд батареї до стандартної кривої, тим вище її подібність і тим ближче коефіцієнт кореляції до 1. Цей метод в основному заснований на коефіцієнті кореляції напруги мономеру в поєднанні з іншими параметрами для досягти кращих результатів.Складність цього підходу полягає в наданні стандартного вектора характеристик батареї.Через обмеження на рівні виробництва обов’язково існують відмінності між клітинами, виробленими в кожній партії, і дуже важко отримати вектор ознак, який підходить для кожної партії.

Для аналізу методу оцінки різниці між окремими клітинами використовували кількісний аналіз.Спочатку математичним методом було виділено ключові моменти, що впливають на продуктивність акумулятора, а потім було проведено математичне абстрагування для всебічної оцінки та порівняння продуктивності акумулятора.Якісний аналіз продуктивності батареї було перетворено в кількісний аналіз, і було запропоновано практичний простий метод оптимального розподілу продуктивності акумулятора.Запропоновано на основі вибору осередку комплексної системи оцінки продуктивності, буде суб'єктивна оцінка Delphi ступеня кореляції сірого та об'єктивне вимірювання, встановлено багатопараметричну модель кореляції сірого батареї та подолати однобічність єдиного індексу як стандарт оцінки, реалізує оцінка продуктивності потужного літій-іонного акумулятора. Ступінь кореляції, отриманий з результатів оцінки, забезпечує надійну теоретичну основу для подальшого вибору та розподілу батарей.

Важливими динамічними характеристиками з груповим методом є відповідно до кривої заряду та розряду батареї для досягнення функції з групою, її конкретний крок реалізації полягає в тому, щоб витягти характерну точку на кривій, спочатку для формування вектора ознак, відповідно до кожної кривої між відстанню. між вектором ознак для набору індикаторів, вибравши відповідні алгоритми для реалізації класифікації кривої, а потім заповнивши батарею групового процесу.Цей метод враховує зміни продуктивності батареї під час роботи.На основі цього вибираються інші відповідні параметри для конфігурації батареї, і можна відсортувати батарею з відносно стабільною продуктивністю.

2. Спосіб зарядки

Правильна система зарядки має важливий вплив на розрядну ємність акумуляторів.Якщо глибина зарядки мала, ємність розряду відповідно зменшиться.Якщо глибина зарядки занадто мала, це вплине на хімічно активні речовини батареї, що призведе до незворотних пошкоджень, що призведе до зниження ємності та терміну служби акумулятора.Тому слід вибрати відповідну швидкість зарядки, верхню межу напруги та струм відсікання постійної напруги, щоб забезпечити досягнення зарядної ємності, оптимізуючи при цьому ефективність зарядки, безпеку та стабільність.На даний момент потужний літій-іонний акумулятор здебільшого приймає режим зарядки постійного струму – постійної напруги.Аналізуючи результати зарядки літій-залізо-фосфатної системи та батарей з потрійною системою за постійним струмом та постійною напругою при різних струмах зарядки та різних напругах відсікання, можна побачити, що:(1) при включенні напруги відсікання зарядки зарядний струм збільшується, коефіцієнт постійного струму зменшується, час зарядки зменшується, але збільшується споживання енергії;(2) Коли зарядний струм відбувається вчасно, зі зменшенням напруги відсікання зарядки коефіцієнт зарядки постійного струму зменшується, зарядна ємність та енергія зменшуються.Щоб забезпечити ємність батареї, напруга відсікання зарядки літій-залізо-фосфатної батареї не повинна бути нижче 3,4 В.Щоб збалансувати час зарядки та втрати енергії, виберіть відповідний зарядний струм і час відключення.

Консистенція SOC кожного мономеру значною мірою визначає розрядну ємність акумуляторної батареї, а збалансована зарядка дає можливість реалізувати подібність початкової платформи SOC кожного розряду мономеру, що може покращити ємність розряду та ефективність розряду (ємність розряду/ємність конфігурації). ).Режим балансування під час зарядки відноситься до балансування потужності літій-іонного акумулятора в процесі зарядки.Зазвичай він починає балансувати, коли напруга акумуляторної батареї досягає або перевищує встановлену напругу, і запобігає перезарядженню, зменшуючи зарядний струм.

Відповідно до різних станів окремих елементів акумуляторної батареї, була запропонована збалансована стратегія керування зарядкою, щоб реалізувати швидку зарядку акумуляторної батареї та усунути вплив неузгоджених окремих елементів на термін служби акумуляторної батареї шляхом точного налаштування зарядки. струм окремих елементів через модель збалансованої схеми керування зарядкою акумуляторної батареї.Зокрема, загальна енергія літій-іонного акумулятора може бути доповнена окремою батареєю за допомогою сигналів перемикання, або енергія окремої батареї може бути перетворена в загальний акумулятор.Під час зарядки батареї балансувальний модуль перевіряє напругу кожної батареї.Коли напруга досягає певного значення, починає працювати балансувальний модуль.Зарядний струм в одній батареї шунтується, щоб зменшити зарядну напругу, і енергія подається назад до зарядної шини через модуль для перетворення, щоб досягти мети балансу.

Деякі люди висувають рішення варіаційного вирівнювання заряду.Ідея вирівнювання цього методу полягає в тому, що до окремої комірки з низькою енергією подається лише додаткова енергія, що перешкоджає процесу вилучення енергії окремої комірки з високою енергією, що значно спрощує топологію схеми вирівнювання.Тобто різні швидкості зарядки використовуються для зарядки окремих батарей з різними енергетичними станами, щоб досягти ефекту хорошого балансу.

3. Швидкість розряду

Швидкість розряду є дуже важливим показником для літій-іонного акумулятора типу потужності.Велика швидкість розряду батареї є тестом на наявність позитивних і негативних матеріалів електродів і електроліту.Що стосується літій-залізофосфату, то він має стабільну структуру, малу деформацію під час заряду та розряду та має основні умови великого струмового розряду, але несприятливим фактором є погана провідність фосфату заліза літію.Швидкість дифузії іонів літію в електроліті є важливим фактором, що впливає на швидкість розряду батареї, а дифузія іонів в акумуляторі тісно пов’язана зі структурою та концентрацією електроліту в батареї.

Тому різні швидкості розряду призводять до різного часу розряду та платформ напруги розряду акумуляторів, що призводить до різної розрядної ємності, особливо для паралельних батарей.Тому слід вибрати відповідну швидкість розряду.Доступна ємність акумулятора зменшується зі збільшенням струму розряду.

Jiang Cuina тощо для вивчення швидкості розряду залізофосфатного літій-іонного акумулятора мономер може розрядити ємність, вплив набору того ж типу початкової консистенції кращого мономерного акумулятора є в 1 c струмом заряду до 3,8 В, то відповідно на 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3 c Швидкість розряду розряду до 2,5 В, запишіть залежність між кривою напруги та потужності розряду, див. рисунок 1. Результати експерименту показують, що вивільнена ємність 1 і 2C становить 97,8% і 96,5 % від вивільненої ємності C/3, а вивільнена енергія становить 97,2% і 94,3% від вивільненої енергії C/3 відповідно.Видно, що зі збільшенням струму розряду вивільнена ємність і вивільнена енергія літій-іонного акумулятора значно зменшуються.

Для розряду літій-іонних акумуляторів зазвичай вибирається національний стандарт 1C, а максимальний струм розряду зазвичай обмежується 2 ~ 3C.При розряді великим струмом буде велике підвищення температури і втрати енергії.Тому відстежуйте температуру батареї в режимі реального часу, щоб запобігти пошкодженню батареї та скоротити термін її служби.

4. Температурні умови

Температура має важливий вплив на активність матеріалу електродів і продуктивність електроліту в батареї.На ємність акумулятора сильно впливає висока або низька температура.

При низькій температурі активність батареї значно знижується, зменшується здатність вбудовувати та вивільняти літій, збільшується внутрішній опір батареї та напруга поляризації, зменшується фактична доступна ємність, зменшується розрядна ємність акумулятора, розрядна платформа низька, батареї легше досягти напруги відсікання розряду, що проявляється при зменшенні доступної ємності акумулятора, зниження ефективності використання енергії акумулятора.

У міру підвищення температури іони літію з’являються і вбудовуються між позитивним і негативним полюсами стають активними, тому внутрішній опір батареї зменшується, а час захоплення стає довшим, що збільшує рух електронної смуги в зовнішньому колі та робить ємність більш ефективною.Однак, якщо акумулятор тривалий час працює при високій температурі, стабільність позитивної ґратчастої структури погіршиться, безпека батареї знизиться, а термін служби батареї значно скоротиться.

Zhe Li та ін.досліджували вплив температури на фактичну розрядну ємність акумуляторів і реєстрували відношення фактичної розрядної ємності батарей до стандартної розрядної ємності (розряд 1C при 25℃) при різних температурах.Відповідаючи зміні ємності батареї за температурою, можна отримати: де: C – ємність батареї;Т - температура;R2 – коефіцієнт кореляції підгонки.Результати експерименту показують, що ємність батареї швидко зменшується при низькій температурі, але збільшується з підвищенням температури при кімнатній температурі.Ємність акумулятора при -40 ℃ становить лише одну третину номінального значення, тоді як при температурі від 0 ℃ до 60 ℃ ємність акумулятора підвищується з 80 відсотків номінальної ємності до 100 відсотків.

Аналіз показує, що швидкість зміни омічного опору при низькій температурі більша, ніж при високій, що вказує на те, що низька температура має значний вплив на активність батареї, таким чином впливаючи на батарею можна вивільнити.З підвищенням температури омічний опір і поляризаційний опір процесу зарядки та розрядки зменшуються.Однак при більш високих температурах баланс хімічних реакцій і стабільність матеріалу в батареї будуть зруйновані, що призведе до можливих побічних реакцій, які вплинуть на ємність і внутрішній опір батареї, що призведе до скорочення терміну служби і навіть зниження безпеки.

Тому як висока, так і низька температура вплинуть на продуктивність і термін служби літій-залізо-фосфатної батареї.Під час фактичного робочого процесу слід використовувати нові методи, такі як терморегулювання батареї, щоб гарантувати, що акумулятор працює при відповідних температурних умовах.Приміщення для тестування постійної температури 25 ℃ можна встановити за посиланням для тестування АКБ.

lithium-ion-2


Час розміщення: 21 лютого 2022 р