लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको PACK डिस्चार्ज क्षमतालाई असर गर्ने कारकहरू

lithium-ion-1

लिथियम आयन ब्याट्री प्याक एक महत्त्वपूर्ण उत्पादन हो जसले सेलको स्क्रीनिंग, समूहीकरण, समूह र एसेम्बली पछि विद्युतीय कार्यसम्पादन परीक्षण सञ्चालन गर्दछ, र क्षमता र दबाव भिन्नता योग्य छ कि छैन भनेर निर्धारण गर्दछ।

ब्याट्री श्रृंखला-समानान्तर मोनोमर ब्याट्री प्याकमा विशेष विचारहरू बीचको स्थिरता हो, केवल राम्रो क्षमता छ, चार्ज गरिएको अवस्था, जस्तै आन्तरिक प्रतिरोध, सेल्फ-डिस्चार्ज स्थिरता प्ले गर्न र रिलिज गर्न प्राप्त गर्न सकिन्छ, ब्याट्री cpacity यदि खराब स्थिरताले गम्भीर रूपमा असर गर्न सक्छ। ब्याट्रीको सम्पूर्ण कार्यसम्पादन, चार्जिङ वा डिस्चार्जको कारणले गर्दा पनि तिनीहरूले सुरक्षित लुकेको समस्या निम्त्याउँछन्।राम्रो संरचना विधि मोनोमरको स्थिरता सुधार गर्न एक प्रभावकारी तरिका हो।

लिथियम आयन ब्याट्री परिवेशको तापमान द्वारा प्रतिबन्धित छ, धेरै उच्च वा धेरै कम तापक्रमले ब्याट्री क्षमतालाई असर गर्छ।यदि ब्याट्रीले लामो समयसम्म उच्च तापक्रममा काम गर्छ भने ब्याट्रीको चक्र जीवन प्रभावित हुन सक्छ।यदि तापमान धेरै कम छ भने, क्षमता खेल्न गाह्रो हुनेछ।डिस्चार्ज दरले ब्याट्रीको चार्ज गर्ने क्षमता र उच्च प्रवाहमा डिस्चार्ज गर्ने क्षमतालाई प्रतिबिम्बित गर्दछ।यदि डिस्चार्ज दर धेरै सानो छ भने, चार्ज र डिस्चार्ज गति ढिलो छ, जसले परीक्षण दक्षतालाई असर गर्छ।यदि दर धेरै ठूलो छ भने, ब्याट्रीको ध्रुवीकरण प्रभाव र थर्मल प्रभावको कारणले क्षमता कम हुनेछ, त्यसैले यो उपयुक्त चार्ज र डिस्चार्ज दर छनोट गर्न आवश्यक छ।

1. कन्फिगरेसनको स्थिरता

राम्रो व्यवस्थाले सेलको उपयोग दरलाई मात्र सुधार गर्न सक्दैन, तर सेलको स्थिरतालाई पनि नियन्त्रण गर्न सक्छ, जुन ब्याट्री प्याकको राम्रो डिस्चार्ज क्षमता र चक्र स्थिरता प्राप्त गर्ने आधार हो।यद्यपि, खराब ब्याट्री क्षमताको अवस्थामा AC प्रतिबाधाको फैलावट डिग्री तीव्र हुनेछ, जसले चक्र कार्यसम्पादन र ब्याट्री प्याकको उपलब्ध क्षमतालाई कमजोर पार्नेछ।ब्याट्रीहरूको विशेषता भेक्टरमा आधारित ब्याट्री कन्फिगरेसनको विधि प्रस्तावित छ।यो सुविधा भेक्टरले एकल ब्याट्रीको चार्ज र डिस्चार्ज भोल्टेज डेटा र मानक ब्याट्रीको बीचमा समानता देखाउँछ।ब्याट्रीको चार्ज-डिस्चार्ज कर्भ मानक वक्रसँग जति नजिक छ, यसको समानता उच्च छ, र सहसम्बन्ध गुणांक 1 को नजिक छ। यो विधि मुख्यतया मोनोमर भोल्टेजको सहसम्बन्ध गुणांकमा आधारित छ, अन्य प्यारामिटरहरूसँग मिलाएर। राम्रो परिणाम हासिल।यस दृष्टिकोणको साथ कठिनाई एक मानक ब्याट्री सुविधा भेक्टर आपूर्ति गर्न हो।उत्पादन स्तर बाधाहरूको कारणले गर्दा, प्रत्येक ब्याचमा उत्पादित कक्षहरू बीच भिन्नताहरू हुन बाध्य छन्, र प्रत्येक ब्याचको लागि उपयुक्त सुविधा भेक्टर प्राप्त गर्न धेरै गाह्रो छ।

एकल कक्षहरू बीचको भिन्नता मूल्याङ्कन विधि विश्लेषण गर्न मात्रात्मक विश्लेषण प्रयोग गरिएको थियो।सर्वप्रथम, ब्याट्री कार्यसम्पादनलाई असर गर्ने मुख्य बुँदाहरू गणितीय विधिद्वारा निकालिएको थियो, र त्यसपछि ब्याट्री कार्यसम्पादनको व्यापक मूल्याङ्कन र तुलनालाई महसुस गर्न गणितीय अमूर्तता गरिएको थियो।ब्याट्री कार्यसम्पादनको गुणात्मक विश्लेषणलाई मात्रात्मक विश्लेषणमा परिणत गरियो, र ब्याट्री कार्यसम्पादनको इष्टतम आवंटनका लागि व्यावहारिक सरल विधि अगाडि राखियो।विस्तृत कार्यसम्पादन मूल्याङ्कन प्रणालीको सेल चयन सेटको आधारमा प्रस्ताव गरिएको छ, ग्रे सहसम्बन्ध डिग्री र वस्तुनिष्ठ मापनको व्यक्तिपरक डेल्फी ग्रेड हुनेछ, ब्याट्री बहु-प्यारामिटर ग्रे सहसंबंध मोडेल स्थापना गरिएको छ, र मूल्याङ्कन मानकको रूपमा एकल सूचकांकको एकल पक्षीयता हटाउन, कार्यान्वयन गर्दछ। पावर प्रकारको पावर लिथियम आयन ब्याट्रीको कार्यसम्पादन मूल्याङ्कन, मूल्याङ्कन नतिजाबाट प्राप्त सहसम्बन्ध डिग्रीले ब्याट्रीहरूको पछिल्लो चयन र आवंटनका लागि भरपर्दो सैद्धान्तिक आधार प्रदान गर्दछ।

समूह विधिको साथ महत्त्वपूर्ण गतिशील विशेषताहरू ब्याट्री चार्ज र डिस्चार्ज कर्भ अनुसार समूहसँग प्रकार्य प्राप्त गर्नका लागि हो, यसको ठोस कार्यान्वयन चरण कर्भमा फिचर पोइन्ट निकाल्नु हो, पहिले फिचर भेक्टर बनाउनको लागि, दूरी बीचको प्रत्येक वक्र अनुसार। संकेतकहरूको सेटको लागि सुविधा भेक्टर बीच, वक्रको वर्गीकरण महसुस गर्न उपयुक्त एल्गोरिदमहरू छनौट गरेर, र त्यसपछि समूह प्रक्रियाको ब्याट्री पूरा गर्नुहोस्।यो विधिले सञ्चालनमा रहेको ब्याट्रीको कार्यसम्पादन भिन्नतालाई विचार गर्छ।यसको आधारमा, ब्याट्री कन्फिगरेसन पूरा गर्न अन्य उपयुक्त प्यारामिटरहरू चयन गरिन्छ, र अपेक्षाकृत अनुरूप प्रदर्शनको साथ ब्याट्री क्रमबद्ध गर्न सकिन्छ।

2. चार्ज गर्ने विधि

उचित चार्जिङ प्रणालीले ब्याट्रीहरूको डिस्चार्ज क्षमतामा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।यदि चार्ज गर्ने गहिराई कम छ भने, डिस्चार्ज क्षमता तदनुसार घट्नेछ।यदि चार्ज गर्ने गहिराइ धेरै कम छ भने, ब्याट्रीको रासायनिक सक्रिय पदार्थहरू प्रभावित हुनेछन् र अपरिवर्तनीय क्षति हुनेछ, ब्याट्रीको क्षमता र जीवन घटाउनेछ।तसर्थ, चार्ज गर्ने क्षमता र सुरक्षा र स्थिरतालाई अप्टिमाइज गर्दै, चार्ज गर्ने क्षमता हासिल गर्न सकिन्छ भनी सुनिश्चित गर्न उपयुक्त चार्ज दर, माथिल्लो सीमा भोल्टेज र स्थिर भोल्टेज कटअफ करन्ट चयन गरिनुपर्छ।हाल, पावर लिथियम आयन ब्याट्रीले प्रायः स्थिर-वर्तमान - स्थिर-भोल्टेज चार्जिङ मोड अपनाउछ।लिथियम आइरन फस्फेट प्रणाली र विभिन्न चार्जिङ करन्टहरू र विभिन्न कटअफ भोल्टेजहरू अन्तर्गतको टर्नरी प्रणाली ब्याट्रीहरूको स्थिर-वर्तमान र स्थिर-भोल्टेज चार्ज परिणामहरूको विश्लेषण गरेर, यो देख्न सकिन्छ कि:(1) जब चार्जिङ कटअफ भोल्टेज समयमै हुन्छ, चार्जिङ वर्तमान बढ्छ, स्थिर-वर्तमान अनुपात घट्छ, चार्ज गर्ने समय घट्छ, तर ऊर्जा खपत बढ्छ;(२) जब चार्जिङ करन्ट समयमै हुन्छ, चार्जिङ कट-अफ भोल्टेज घट्दै जाँदा स्थिर वर्तमान चार्जिङ अनुपात घट्छ, चार्ज गर्ने क्षमता र ऊर्जा दुवै घट्छ।ब्याट्री क्षमता सुनिश्चित गर्न, लिथियम फलाम फस्फेट ब्याट्री को चार्ज कट-अफ भोल्टेज 3.4V भन्दा कम हुनु हुँदैन।चार्जिङ समय र ऊर्जा हानि सन्तुलन गर्न, उपयुक्त चार्ज वर्तमान र कट-अफ समय छनोट गर्नुहोस्।

प्रत्येक मोनोमरको SOC को स्थिरताले ब्याट्री प्याकको डिस्चार्ज क्षमता धेरै हदसम्म निर्धारण गर्दछ, र सन्तुलित चार्जिङले प्रत्येक मोनोमर डिस्चार्जको प्रारम्भिक SOC प्लेटफर्मको समानता महसुस गर्ने सम्भावना प्रदान गर्दछ, जसले डिस्चार्ज क्षमता र डिस्चार्ज दक्षता (डिस्चार्ज क्षमता/कन्फिगरेसन क्षमता) सुधार गर्न सक्छ। )।चार्जिङमा ब्यालेन्सिङ मोडले चार्जिङ प्रक्रियामा पावर लिथियम आयन ब्याट्रीको सन्तुलनलाई जनाउँछ।ब्याट्री प्याकको भोल्टेज सेट भोल्टेज भन्दा माथि पुग्दा वा त्यो भन्दा बढी हुँदा यसले सामान्यतया सन्तुलन मिलाउन थाल्छ, र चार्जिङ करन्ट घटाएर ओभरचार्ज हुनबाट रोक्छ।

ब्याट्री प्याकमा रहेका व्यक्तिगत कक्षहरूको विभिन्न अवस्थाका अनुसार, ब्याट्री प्याकको द्रुत चार्जिङलाई महसुस गर्न र चार्जिङलाई राम्रोसँग ट्युन गरेर ब्याट्री प्याकको साइकल लाइफमा असंगत व्यक्तिगत कक्षहरूको प्रभावलाई हटाउन सन्तुलित चार्जिङ नियन्त्रण रणनीति प्रस्ताव गरिएको थियो। ब्याट्री प्याकको सन्तुलित चार्जिङ कन्ट्रोल सर्किट मोडेल मार्फत व्यक्तिगत कक्षहरूको वर्तमान।विशेष रूपमा, लिथियम आयन ब्याट्री प्याकको समग्र ऊर्जालाई संकेतहरू स्विच गरेर व्यक्तिगत ब्याट्रीमा पूरक गर्न सकिन्छ, वा व्यक्तिगत ब्याट्रीको ऊर्जालाई समग्र ब्याट्री प्याकमा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ।ब्याट्री स्ट्रिङ चार्ज गर्दा, ब्यालेन्सिङ मोड्युलले प्रत्येक ब्याट्रीको भोल्टेज जाँच गर्छ।जब भोल्टेज निश्चित मानमा पुग्छ, सन्तुलन मोड्युलले काम गर्न थाल्छ।एकल ब्याट्रीमा चार्जिङ करन्टलाई चार्जिङ भोल्टेज घटाउन शन्ट गरिन्छ, र ब्यालेन्सको उद्देश्य हासिल गर्नका लागि मोड्युलमार्फत चार्जिङ बसमा ऊर्जा फिर्ता गरिन्छ।

केही व्यक्तिहरूले भिन्नता चार्ज समानीकरणको समाधान अगाडि राख्छन्।यस विधिको समीकरण विचार भनेको कम ऊर्जा भएको एकल कक्षमा मात्र अतिरिक्त ऊर्जा आपूर्ति गरिन्छ, जसले उच्च ऊर्जाको साथ एकल कक्षको ऊर्जा बाहिर निकाल्ने प्रक्रियालाई रोक्छ, जसले समीकरण सर्किटको टोपोलोजीलाई धेरै सरल बनाउँछ।त्यो हो, राम्रो ब्यालेन्स प्रभाव प्राप्त गर्न विभिन्न ऊर्जा अवस्थाहरूसँग व्यक्तिगत ब्याट्री चार्ज गर्न विभिन्न चार्ज दरहरू प्रयोग गरिन्छ।

3. डिस्चार्ज दर

डिस्चार्ज दर पावर प्रकार लिथियम आयन ब्याट्री को लागी एक धेरै महत्त्वपूर्ण सूचकांक हो।ब्याट्रीको ठूलो डिस्चार्ज दर सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री र इलेक्ट्रोलाइटको लागि एक परीक्षण हो।लिथियम आइरन फास्फेटको लागि, यसमा स्थिर संरचना छ, चार्ज र डिस्चार्जको समयमा सानो तनाव, र ठूलो वर्तमान डिस्चार्जको आधारभूत अवस्थाहरू छन्, तर प्रतिकूल कारक लिथियम फलाम फास्फेटको खराब चालकता हो।इलेक्ट्रोलाइटमा लिथियम आयनको प्रसार दर ब्याट्रीको डिस्चार्ज दरलाई असर गर्ने एक महत्त्वपूर्ण कारक हो, र ब्याट्रीमा आयनको फैलावट ब्याट्रीको संरचना र इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रतासँग नजिकबाट सम्बन्धित छ।

तसर्थ, बिभिन्न डिस्चार्ज दरहरूले ब्याट्रीहरूको भिन्न डिस्चार्ज समय र डिस्चार्ज भोल्टेज प्लेटफर्महरू निम्त्याउँछ, जसले विशेष गरी समानान्तर ब्याट्रीहरूको लागि विभिन्न डिस्चार्ज क्षमताहरू निम्त्याउँछ।त्यसैले, उपयुक्त डिस्चार्ज दर चयन गर्नुपर्छ।ब्याट्रीको उपलब्ध क्षमता डिस्चार्ज करन्टको वृद्धिसँगै घट्छ।

Jiang Cuina आदि फलाम फास्फेट लिथियम-आयन ब्याट्री मोनोमर को डिस्चार्ज दर अध्ययन गर्न क्षमता डिस्चार्ज गर्न सक्छ, प्रारम्भिक स्थिरता को समान प्रकार को एक सेट को प्रभाव राम्रो मोनोमर ब्याट्री 1 c वर्तमान चार्ज मा 3.8 V, त्यसपछि क्रमशः 0.1 द्वारा, 0.2, 0.5, 1, 2, 3 c डिस्चार्ज दर 2.5 V मा, भोल्टेज र डिस्चार्ज पावर कर्भ बीचको सम्बन्ध रेकर्ड गर्नुहोस्, चित्र 1 हेर्नुहोस्। प्रयोगात्मक परिणामहरूले देखाउँदछ कि 1 र 2C को जारी क्षमता 97.8% र 96.5 छ। C/3 को रिलिज क्षमताको %, र रिलीज गरिएको ऊर्जा क्रमशः C/3 को रिलीज ऊर्जाको 97.2% र 94.3% हो।यो देख्न सकिन्छ कि डिस्चार्ज करेन्टको बृद्धिसँगै, लिथियम आयन ब्याट्रीको रिलिज क्षमता र रिलिज ऊर्जा उल्लेखनीय रूपमा घट्छ।

लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको डिस्चार्जमा, राष्ट्रिय मानक 1C सामान्यतया चयन गरिन्छ, र अधिकतम डिस्चार्ज वर्तमान सामान्यतया 2 ~ 3C सम्म सीमित हुन्छ।उच्च प्रवाहको साथ डिस्चार्ज गर्दा, त्यहाँ ठूलो तापमान वृद्धि र ऊर्जा हानि हुनेछ।त्यसकारण, ब्याट्रीको क्षतिलाई रोक्न र ब्याट्रीको आयु छोटो बनाउनको लागि वास्तविक समयमा ब्याट्री स्ट्रिङको तापक्रम निगरानी गर्नुहोस्।

4. तापमान अवस्था

तापक्रमले ब्याट्रीमा इलेक्ट्रोड सामग्री र इलेक्ट्रोलाइट प्रदर्शनको गतिविधिमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।ब्याट्री क्षमता उच्च वा कम तापमान द्वारा धेरै प्रभावित हुन्छ।

कम तापक्रममा, ब्याट्रीको गतिविधि उल्लेखनीय रूपमा कम हुन्छ, लिथियम इम्बेड र रिलिज गर्ने क्षमता घट्छ, ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोध र ध्रुवीकरण भोल्टेज बढ्छ, वास्तविक उपलब्ध क्षमता कम हुन्छ, ब्याट्रीको डिस्चार्ज क्षमता कम हुन्छ, डिस्चार्ज प्लेटफर्म कम छ, ब्याट्री डिस्चार्ज कट-अफ भोल्टेजमा पुग्न सजिलो छ, जुन ब्याट्री उपलब्ध क्षमता कम भएकोले प्रकट हुन्छ, ब्याट्री ऊर्जा उपयोग दक्षता घट्छ।

तापक्रम बढ्दै जाँदा, लिथियम आयनहरू निस्कन्छन् र सकारात्मक र नकारात्मक ध्रुवहरू बीच इम्बेड हुन्छन्, त्यसैले ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोध कम हुन्छ र ग्रिप टाइम लामो हुन्छ, जसले बाह्य सर्किटमा इलेक्ट्रोनिक ब्यान्ड आन्दोलन बढाउँछ र क्षमतालाई अझ प्रभावकारी बनाउँछ।यद्यपि, यदि ब्याट्रीले लामो समयको लागि उच्च तापमानमा काम गर्छ भने, सकारात्मक जाली संरचनाको स्थिरता खराब हुनेछ, ब्याट्रीको सुरक्षा कम हुनेछ, र ब्याट्रीको जीवन महत्त्वपूर्ण रूपमा छोटो हुनेछ।

Zhe Li et al।ब्याट्रीको वास्तविक डिस्चार्जिङ क्षमतामा तापक्रमको प्रभावको अध्ययन गर्‍यो, र विभिन्न तापक्रममा मानक डिस्चार्जिङ क्षमता (1C डिस्चार्ज) र ब्याट्रीहरूको वास्तविक डिस्चार्ज क्षमताको अनुपात रेकर्ड गर्‍यो।तापक्रमको साथ ब्याट्री क्षमता परिवर्तन फिट गर्दै, हामी प्राप्त गर्न सक्छौं: जहाँ: C ब्याट्री क्षमता हो;T तापमान छ;R2 फिटिङको सहसंबंध गुणांक हो।प्रयोगात्मक नतिजाहरूले देखाउँछन् कि कम तापक्रममा ब्याट्रीको क्षमता द्रुत रूपमा घट्छ, तर कोठाको तापक्रममा तापक्रम वृद्धिसँगै बढ्छ।-40 ℃ मा ब्याट्री को क्षमता नाममात्र मूल्य को एक तिहाई मात्र हो, जबकि 0 ℃ देखि 60 ℃ मा, ब्याट्री को क्षमता नाममात्र क्षमता को 80% बाट 100% मा बढ्छ।

विश्लेषणले देखाउँछ कि कम तापक्रममा ओमिक प्रतिरोधको परिवर्तनको दर उच्च तापक्रममा भन्दा ठूलो हुन्छ, जसले कम तापक्रमले ब्याट्रीको गतिविधिमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ, यसैले ब्याट्री रिलिज हुन सक्छ।तापक्रम बढ्दै जाँदा चार्जिङ र डिस्चार्जिङ प्रक्रियाको ओमिक प्रतिरोध र ध्रुवीकरण प्रतिरोध कम हुन्छ।यद्यपि, उच्च तापक्रममा, ब्याट्रीमा रासायनिक प्रतिक्रिया सन्तुलन र सामग्री स्थिरता नष्ट हुनेछ, सम्भावित साइड प्रतिक्रियाहरूको परिणामस्वरूप, जसले ब्याट्रीको क्षमता र आन्तरिक प्रतिरोधलाई असर गर्नेछ, परिणामस्वरूप चक्रको जीवन छोटो हुन्छ र सुरक्षा पनि कम हुन्छ।

त्यसैले, उच्च तापक्रम र कम तापक्रम दुवैले लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीको कार्यसम्पादन र सेवा जीवनलाई असर गर्नेछ।वास्तविक कार्य प्रक्रियामा, ब्याट्रीले उपयुक्त तापक्रम परिस्थितिमा काम गर्छ भनी सुनिश्चित गर्न ब्याट्री थर्मल व्यवस्थापन जस्ता नयाँ विधिहरू अपनाउनुपर्छ।ब्याट्री प्याक परीक्षण लिङ्कमा २५ ℃ को स्थिर तापक्रम परीक्षण कक्ष स्थापना गर्न सकिन्छ।

lithium-ion-2


पोस्ट समय: फेब्रुअरी-21-2022