Ličio baterijos PACK iškrovimo talpos poveikio atskleidimas

Ličio jonų baterija PACK yra daugiausia produktas, kurio elektrinė šerdis yra tikrinama, surenkama, supakuojama ir surenkama siekiant nustatyti, ar talpos ir slėgio skirtumas yra tinkamas.

1. Grupės nuoseklumas

Baterijos serijos ir lygiagrečių elementų nuoseklumui reikia skirti ypatingą dėmesį akumuliatoriaus pakuotėje. Baterijos pakuotę galima išlaisvinti ir atlaisvinti tik esant geram pajėgumui, įkrovimo būsenai, vidiniam pasipriešinimui, savaiminio išsikrovimo nuoseklumui ir kt. Blogas veikimas rimtai paveiks bendrą akumuliatoriaus veikimą ir netgi gali sukelti per didelę arba per didelę iškrovą ir sukelti pavojų saugumui. Gera derinimo schema yra veiksmingas būdas pagerinti monomerų konsistenciją.

Geras derinys gali ne tik pagerinti elementų panaudojimo greitį, bet ir kontroliuoti monomerų konsistenciją, kuri yra pagrindas norint pasiekti gerą akumuliatoriaus iškrovimo pajėgumą ir ciklo stabilumą. Tačiau blogai suderintos akumuliatoriaus elementų talpos kintamosios srovės varžos sklaida padidės, o tai savo ruožtu susilpnins ciklo veikimą ir naudingą akumuliatoriaus pakuotę.

2. Įkrovimo būdas

Tinkama įkrovimo sistema turi didelę įtaką akumuliatoriaus išsikrovimo pajėgumui. Jei įkrovos gylis nedidelis, išleidimo galia bus atitinkamai sumažinta. Jei jis bus perkrautas, tai paveiks akumuliatoriaus chemines medžiagas ir negrįžtamai sugadins akumuliatoriaus talpą ir tarnavimo laiką. Todėl būtina pasirinkti tinkamą įkrovimo greitį, viršutinę ribinę įtampą ir pastovią įtampos išjungimo srovę, kad būtų užtikrinta, jog bus pasiekta įkrovimo galia, tuo pačiu optimizuojant įkrovimo efektyvumą ir saugumą bei stabilumą.

Šiuo metu galios ličio jonų akumuliatorius dažniausiai naudoja nuolatinės nuolatinės įtampos įkrovimo režimą. Analizuojant ličio geležies fosfato sistemos ir trinarės sistemos akumuliatorių nuolatinės srovės ir nuolatinės įtampos įkrovimo rezultatus esant skirtingoms įkrovimo srovėms ir skirtingoms ribinėms įtampoms, galima pastebėti, kad: (1) įkrovimo srovė didėja, o pastovios srovės santykis mažėja. Įkrovimo laikas sutrumpėja, tačiau padidėja energijos suvartojimas; (2) Kai įkrovimo srovė yra pastovi, mažėjant įkrovimo ribinei įtampai, mažėja pastovios srovės įkrovimo santykis, mažėja įkrovimo galia ir energija. Kad būtų užtikrinta akumuliatoriaus talpa, ličio geležies fosfatas. Akumuliatoriaus įjungimo ribinė įtampa negali būti žemesnė kaip 3,4 V. Būtina subalansuoti įkrovimo laiką ir energijos nuostolius, pasirinkti tinkamą įkrovimo srovę ir išjungimo laiką.

3. Išleidimo norma

Iškrovos greitis yra svarbus maitinimo tipo baterijų rodiklis. Didelio greičio akumuliatoriaus išsikrovimas yra teigiamų ir neigiamų medžiagų bei elektrolito testas. Teigiamos elektrodo medžiagos ličio geležies fosfato struktūra yra stabili, įtempimas įkrovimo ir iškrovimo metu yra mažas ir jis turi pagrindines sąlygas dideliam srovės iškrovimui, tačiau trūkumas yra tas, kad ličio geležies fosfato laidumas yra blogas. Ličio jonų difuzijos greitis elektrolite yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos akumuliatoriaus išsikrovimo greičiui, o jonų difuzija akumuliatoriaus viduje yra glaudžiai susijusi su akumuliatoriaus struktūra ir elektrolito koncentracija.

Skirtingi iškrovimo greičiai lemia skirtingą akumuliatorių iškrovimo laiką ir iškrovimo įtampos platformas, o tai savo ruožtu lemia skirtingą iškrovimo pajėgumą, o tai ypač akivaizdu lygiagrečių baterijų paketams. Todėl būtina pasirinkti tinkamą išleidimo greitį.

„LiFePO4“ akumuliatoriaus iškrovimo kreivė esant skirtingoms 0,1 C, 0,2 C, 0,5 C, 1 C, 1,5 C ir 2 C normoms esant 25 ° C aplinkos temperatūrai. Galima pastebėti, kad LiFePO4 akumuliatoriaus iškrovimo procesas skirtingais greičiais turi stabilią iškrovos platformą, platformos įtampa yra tarp 3,0 ~ 3,4 V. Be to, platformos įtampa mažėja didėjant iškrovos greičiui. Taip yra todėl, kad padidėjus iškrovos greičiui, padidėja akumuliatoriaus iškrovimo srovė ir vidinė akumuliatoriaus varža. , Iškrovus akumuliatorių, įtampa padidės. Kita vertus, dėl didelio greičio srovės iškrovimo padidės akumuliatoriaus poliarizacija ir sumažės akumuliatoriaus įtampos platforma.

LiFePO4 akumuliatoriaus iškrovimo talpa esant skirtingam iškrovimo greičiui sumažės didėjant akumuliatoriaus išsikrovimo greičiui. Esant nedideliam 0,1 C greičiui, išsikrovusi akumuliatoriaus talpa yra didesnė už nominalią akumuliatoriaus talpą, tačiau esant 2 C greičiui. Išlydžio talpa yra tik 90% nominalios talpos. Tai rodo, kad egzistuoja tam tikra neigiama koreliacija tarp akumuliatoriaus išsikrovimo greičio ir talpos.

Iškraunant ličio jonų baterijas, paprastai naudojamas nacionalinis standartas 1C, o maksimali iškrovimo srovė paprastai ribojama nuo 2 iki 3C. Iškraunant didelę srovę, tai padidins didelę temperatūrą ir sukels energijos nuostolius. Todėl būtina stebėti akumuliatoriaus paketo temperatūrą realiuoju laiku, kad būtų išvengta akumuliatoriaus pažeidimų dėl per didelės temperatūros ir sutrumpėtų akumuliatoriaus tarnavimo laikas.

4. Temperatūros sąlygos

Ličio jonų baterijoms įtakos turi aplinkos temperatūra, per aukšta arba per žema temperatūra paveiks baterijų talpą. Akumuliatoriaus veikimo laikas gali pakisti, jei jis ilgą laiką veikia aukštoje temperatūroje. Jei temperatūra bus per žema, pajėgumu bus sunku žaisti.

Temperatūra daugiausia veikia akumuliatoriaus polių medžiagos aktyvumą ir elektrolito savybes. Esant žemai temperatūrai, akumuliatoriaus aktyvumas žymiai sumažėja, sumažėja galimybė įdėti ir ištraukti ličio, padidėja akumuliatoriaus vidinė varža ir poliarizacijos įtampa, sumažėja faktinė turima talpa, sumažėja akumuliatoriaus išsikrovimo talpa, išsikrovimo platforma yra maža, o baterija greičiausiai pasiekia iškrovos ribinę įtampą. Sumažėja turima akumuliatoriaus talpa ir sumažėja baterijos energijos vartojimo efektyvumas. Kai temperatūra pakyla, ličio jonų ištraukimas ir įterpimas tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų tampa aktyvus, todėl vidinis akumuliatoriaus atsparumas mažėja ir ilgėja vidinės varžos stabilizavimo laikas, dėl kurio padidėja elektronų migracijos kiekis išorinėje grandinėje, o talpa yra efektyvesnė. Žaisti. Tačiau jei akumuliatorius ilgą laiką veikia aukštos temperatūros aplinkoje, pablogės teigiamo elektrodo grotelių struktūros stabilumas, sumažės akumuliatoriaus saugumas ir gerokai sutrumpės baterijos tarnavimo laikas.

Todėl tiek aukšta, tiek žema temperatūra turės įtakos ličio geležies fosfato akumuliatoriaus veikimui ir tarnavimo laikui. Faktiniame darbo procese turėtų būti naudojami tokie metodai, kaip padidinti baterijos šilumos valdymą, siekiant užtikrinti, kad akumuliatorius veiktų tinkamomis temperatūros sąlygomis. Akumuliatoriaus paketo bandymo dalyje galima įrengti pastovios temperatūros bandymo patalpą 25 ° C temperatūroje.

5. Santrauka

Šiame darbe kartu su faktine ličio jonų akumuliatorių PACK situacija yra analizuojami ir aptariami veiksniai, turintys įtakos iškrovimo pajėgumams. Geras akumuliatorių paketo atitikimo grupės nuoseklumas yra būtina sąlyga norint pasiekti akumuliatoriaus iškrovimo efektyvumą ir lygį. Galite remtis dinaminių charakteristikų atitikimo grupės metodu naudojimu. Įkrovimo metodu rekomenduojama naudoti subalansuotą įkrovimo metodą, kad būtų užtikrinta, jog kiekvieno monomero SOC platformos prieš išleidimą yra panašios. Būtina pasirinkti tinkamą išleidimo greitį, atsižvelgiant tiek į pajėgumą, tiek į bandymo efektyvumą. Aplinka turi didelę įtaką akumuliatorių bandymams, todėl reikia kontroliuoti temperatūros sąlygas.