Mambo yanayoathiri uwezo wa kutokwa kwa PACK wa betri za lithiamu-ioni

lithium-ion-1

Betri ya ioni ya lithiamu PACK ni bidhaa muhimu ambayo hufanya mtihani wa utendakazi wa umeme baada ya kukaguliwa, kuweka kambi, kuweka kambi na kuunganisha seli, na kubainisha kama tofauti ya uwezo na shinikizo inahitimu.

Betri ya mfululizo-sambamba monoma ni uwiano kati ya mambo maalum katika PACK ya betri, kuwa na uwezo mzuri tu, hali ya chaji, kama vile upinzani wa ndani, uthabiti wa kutokwa kwa kibinafsi unaweza kupatikana kwa kucheza na kutolewa, cpacity ya betri ikiwa uthabiti mbaya unaweza kuathiri sana. utendakazi mzima wa betri, hata sababu ya kuchaji au kutoa chaji ambayo husababisha shida iliyofichwa salama.Njia nzuri ya utungaji ni njia bora ya kuboresha uthabiti wa monoma.

Betri ya ioni ya lithiamu imezuiwa na halijoto iliyoko, joto la juu sana au la chini sana litaathiri uwezo wa betri.Muda wa mzunguko wa betri unaweza kuathiriwa ikiwa betri inafanya kazi kwa joto la juu kwa muda mrefu.Ikiwa hali ya joto ni ya chini sana, uwezo utakuwa vigumu kucheza.Kiwango cha kutokeza huonyesha uwezo wa betri wa kuchaji na kuchaji kwa mkondo wa juu.Ikiwa kiwango cha kutokwa ni kidogo sana, kasi ya malipo na kutokwa ni polepole, ambayo inathiri ufanisi wa mtihani.Ikiwa kiwango ni kikubwa sana, uwezo utapungua kutokana na athari ya polarization na athari ya joto ya betri, kwa hiyo ni muhimu kuchagua malipo sahihi na kiwango cha kutokwa.

1. Uthabiti wa usanidi

Mpangilio mzuri hauwezi tu kuboresha kiwango cha matumizi ya seli, lakini pia kudhibiti uthabiti wa seli, ambayo ni msingi wa kufikia uwezo mzuri wa kutokwa na utulivu wa mzunguko wa pakiti ya betri.Hata hivyo, kiwango cha mtawanyiko cha kizuizi cha AC kitaimarishwa katika kesi ya uwezo duni wa betri, ambayo itadhoofisha utendakazi wa mzunguko na uwezo unaopatikana wa pakiti ya betri.Njia ya usanidi wa betri kulingana na vector ya tabia ya betri inapendekezwa.Vekta ya kipengele hiki huakisi mfanano kati ya data ya kuchaji na kutokwa kwa voltage ya betri moja na ile ya betri ya kawaida.Kadiri kiwiko cha kutokwa-chaji cha betri kinavyokaribia mkunjo wa kawaida, ndivyo kufanana kwake kunavyokuwa juu, na ndivyo mgawo wa uunganisho unavyokaribia 1. Njia hii inategemea hasa mgawo wa uunganisho wa voltage ya monoma, pamoja na vigezo vingine. kufikia matokeo bora.Ugumu wa mbinu hii ni kutoa vekta ya kipengele cha kawaida cha betri.Kwa sababu ya vikwazo vya kiwango cha uzalishaji, lazima kuwe na tofauti kati ya seli zinazozalishwa katika kila kundi, na ni vigumu sana kupata vekta ya kipengele ambayo inafaa kwa kila kundi.

Uchambuzi wa kiasi ulitumiwa kuchanganua mbinu ya kutathmini tofauti kati ya seli moja.Kwanza, vipengele muhimu vinavyoathiri utendakazi wa betri vilitolewa kwa mbinu ya hisabati, na kisha uondoaji wa hisabati ulifanyika ili kutambua tathmini ya kina na ulinganisho wa utendakazi wa betri.Uchambuzi wa ubora wa utendakazi wa betri ulibadilishwa kuwa uchanganuzi wa kiasi, na mbinu rahisi ya vitendo ya ugawaji bora wa utendakazi wa betri iliwekwa mbele.Inapendekezwa kulingana na seti ya uteuzi wa seli ya mfumo wa tathmini ya kina ya utendakazi, itakuwa ya kiwango cha Delphi cha shahada ya uunganisho wa kijivu na kipimo cha lengo, muundo wa uunganisho wa kijivu wa betri wa vigezo vingi umeanzishwa, na kuondokana na upande mmoja wa index moja kama kiwango cha tathmini, zana. tathmini ya utendaji wa betri ya ioni ya lithiamu ya aina ya nguvu, Kiwango cha uunganisho kilichopatikana kutokana na matokeo ya tathmini hutoa msingi wa kinadharia unaotegemewa kwa uteuzi na ugawaji wa betri baadaye.

Sifa muhimu zinazobadilika na mbinu ya kikundi ni kulingana na chaji ya betri na mkondo wa kutokwa ili kufikia kazi na kikundi, hatua yake halisi ya utekelezaji ni kutoa sehemu ya kipengele kwenye curve, kwanza kuunda vekta ya kipengele, kulingana na kila curve kati ya umbali. kati ya vekta ya kipengele kwa seti ya viashiria, kwa kuchagua algoriti zinazofaa ili kutambua uainishaji wa curve, na kisha kukamilisha betri ya mchakato wa kikundi.Njia hii inazingatia tofauti ya utendaji wa betri katika uendeshaji.Kwa msingi wa hili, vigezo vingine vinavyofaa vinachaguliwa kutekeleza usanidi wa betri, na betri yenye utendaji thabiti inaweza kupangwa.

2. Njia ya malipo

Mfumo wa malipo sahihi una athari muhimu juu ya uwezo wa kutokwa kwa betri.Ikiwa kina cha malipo ni cha chini, uwezo wa kutokwa utapungua sawasawa.Ikiwa kina cha kuchaji ni cha chini sana, dutu hai ya kemikali ya betri itaathiriwa na uharibifu usioweza kutenduliwa utasababishwa, kupunguza uwezo na maisha ya betri.Kwa hiyo, kiwango cha malipo kinachofaa, kikomo cha juu cha voltage na sasa ya kupunguzwa kwa voltage ya mara kwa mara inapaswa kuchaguliwa ili kuhakikisha kwamba uwezo wa kuchaji unaweza kupatikana, wakati wa kuongeza ufanisi wa malipo na usalama na utulivu.Kwa sasa, betri ya ioni ya lithiamu hutumia zaidi hali ya kuchaji ya sasa-ya sasa-ya kudumu.Kwa kuchambua matokeo ya kuchaji ya sasa-ya sasa na ya mara kwa mara ya mfumo wa phosphate ya chuma ya lithiamu na betri za mfumo wa ternary chini ya mikondo tofauti ya kuchaji na voltages tofauti za kukata, inaweza kuonekana kuwa:(1) wakati voltage ya malipo ya malipo iko kwa wakati, sasa ya malipo huongezeka, uwiano wa mara kwa mara-sasa hupungua, wakati wa malipo hupungua, lakini matumizi ya nishati huongezeka;(2) Wakati mkondo wa kuchaji ukiwa kwa wakati, pamoja na kupungua kwa voltage ya kukata chaji, uwiano wa kuchaji mara kwa mara hupungua, uwezo wa kuchaji na nishati zote hupungua.Ili kuhakikisha uwezo wa betri, voltage ya kuchaji ya betri ya fosforasi ya chuma ya lithiamu haipaswi kuwa chini kuliko 3.4V.Ili kusawazisha muda wa malipo na upotevu wa nishati, chagua sasa ya kuchaji na wakati wa kukata.

Msimamo wa SOC ya kila monoma kwa kiasi kikubwa huamua uwezo wa kutokwa kwa pakiti ya betri, na malipo ya usawa hutoa uwezekano wa kutambua kufanana kwa jukwaa la awali la SOC la kila kutokwa kwa monoma, ambayo inaweza kuboresha uwezo wa kutokwa na ufanisi wa kutokwa (uwezo wa kutokwa / uwezo wa usanidi. )Hali ya kusawazisha katika kuchaji inarejelea kusawazisha betri ya ioni ya lithiamu katika mchakato wa kuchaji.Kwa ujumla huanza kusawazisha wakati voltage ya pakiti ya betri inafika au ni ya juu kuliko voltage iliyowekwa, na huzuia malipo ya ziada kwa kupunguza sasa ya malipo.

Kulingana na hali tofauti za seli mahususi kwenye kifurushi cha betri, mkakati wa udhibiti wa malipo ulipendekezwa ili kutambua uchaji wa haraka wa kifurushi cha betri na kuondoa ushawishi wa seli moja moja zisizolingana kwenye maisha ya mzunguko wa pakiti ya betri kwa kurekebisha chaji vizuri. sasa ya seli mahususi kupitia kielelezo cha saketi ya kudhibiti chaji iliyosawazishwa ya pakiti ya betri.Hasa, nishati ya jumla ya pakiti ya betri ya ioni ya lithiamu inaweza kuongezwa kwa betri moja kwa moja kwa kubadili mawimbi, au nishati ya betri mahususi inaweza kubadilishwa kuwa pakiti ya jumla ya betri.Wakati wa malipo ya kamba ya betri, moduli ya kusawazisha huangalia voltage ya kila betri.Wakati voltage inafikia thamani fulani, moduli ya kusawazisha huanza kufanya kazi.Chaji ya sasa katika betri moja ni shunt ili kupunguza voltage ya kuchaji, na nishati inarudishwa kwa basi ya kuchaji kupitia moduli ya ubadilishaji, ili kufikia madhumuni ya usawa.

Baadhi ya watu huweka mbele suluhisho la kusawazisha malipo tofauti.Wazo la kusawazisha la njia hii ni kwamba nishati ya ziada tu hutolewa kwa seli moja na nishati ya chini, ambayo inazuia mchakato wa kuchukua nishati ya seli moja na nishati ya juu, ambayo hurahisisha sana topolojia ya mzunguko wa kusawazisha.Hiyo ni, viwango tofauti vya malipo hutumiwa kuchaji betri za kibinafsi na hali tofauti za nishati ili kufikia athari nzuri ya usawa.

3. Kiwango cha kutokwa

Kiwango cha utiaji ni kiashiria muhimu sana kwa betri ya ioni ya lithiamu ya aina ya nguvu.Kiwango kikubwa cha kutokwa kwa betri ni mtihani wa vifaa vyema na vyema vya electrode na electrolyte.Kwa ajili ya phosphate ya chuma ya lithiamu, ina muundo thabiti, shida ndogo wakati wa malipo na kutokwa, na ina hali ya msingi ya kutokwa kwa sasa kubwa, lakini sababu mbaya ni conductivity duni ya phosphate ya chuma ya lithiamu.Kiwango cha usambaaji wa ioni ya lithiamu katika elektroliti ni jambo muhimu linaloathiri kiwango cha kutokwa kwa betri, na uenezaji wa ioni katika betri unahusiana kwa karibu na muundo na ukolezi wa elektroliti ya betri.

Kwa hiyo, viwango tofauti vya kutokwa husababisha muda tofauti wa kutokwa na kutekeleza majukwaa ya voltage ya betri, ambayo inaongoza kwa uwezo tofauti wa kutokwa, hasa kwa betri zinazofanana.Kwa hiyo, kiwango sahihi cha kutokwa kinapaswa kuchaguliwa.Uwezo wa kutosha wa betri hupungua kwa ongezeko la kutokwa kwa sasa.

Jiang Cuina nk kujifunza kiwango cha kutokwa ya chuma phosphate lithiamu-ion betri monoma inaweza kutekeleza uwezo, ushawishi wa seti ya aina hiyo ya awali uthabiti bora monoma betri ni katika 1 c sasa malipo ya 3.8 V, basi kwa mtiririko huo kwa 0.1; 0.2, 0.5, 1, 2, 3 c kiwango cha kutokwa kwa 2.5 V, rekodi uhusiano kati ya voltage na kutokwa kwa curve ya nguvu, Tazama Mchoro 1. Matokeo ya majaribio yanaonyesha kuwa uwezo uliotolewa wa 1 na 2C ni 97.8% na 96.5 % ya uwezo uliotolewa wa C/3, na nishati iliyotolewa ni 97.2% na 94.3% ya nishati iliyotolewa ya C/3, mtawaliwa.Inaweza kuonekana kuwa kwa kuongezeka kwa kutokwa kwa sasa, uwezo uliotolewa na nishati iliyotolewa ya betri ya lithiamu ion hupungua kwa kiasi kikubwa.

Katika utumiaji wa betri za ioni za lithiamu, kiwango cha kitaifa cha 1C huchaguliwa kwa ujumla, na kiwango cha juu cha kutokwa kwa sasa kawaida ni 2 ~ 3C.Wakati wa kutekeleza kwa sasa ya juu, kutakuwa na ongezeko kubwa la joto na kupoteza nishati.Kwa hiyo, fuatilia hali ya joto ya nyuzi za betri kwa wakati halisi ili kuzuia uharibifu wa betri na kufupisha maisha ya betri.

4. Hali ya joto

Joto lina athari muhimu juu ya shughuli ya nyenzo za electrode na utendaji wa electrolyte katika betri.Uwezo wa betri huathiriwa sana na joto la juu au la chini.

Kwa joto la chini, shughuli ya betri imepunguzwa kwa kiasi kikubwa, uwezo wa kupachika na kutolewa kwa lithiamu hupungua, upinzani wa ndani wa betri na ongezeko la voltage ya polarization, uwezo halisi unaopatikana umepunguzwa, uwezo wa kutokwa kwa betri umepunguzwa; jukwaa kutokwa ni ya chini, betri ni rahisi kufikia kutokwa kata-off voltage, ambayo ni wazi kama uwezo wa betri inapatikana ni kupunguzwa, ufanisi wa matumizi ya nishati ya betri hupungua.

Joto linapoongezeka, ioni za lithiamu huibuka na kupachikwa kati ya nguzo chanya na hasi huwa hai, kwa hivyo upinzani wa ndani wa betri hupungua na wakati wa kushikilia unakuwa mrefu, ambayo huongeza mwendo wa bendi ya elektroniki kwenye saketi ya nje na hufanya uwezo kuwa mzuri zaidi.Walakini, ikiwa betri inafanya kazi kwa joto la juu kwa muda mrefu, utulivu wa muundo mzuri wa kimiani utakuwa mbaya zaidi, usalama wa betri utapunguzwa, na maisha ya betri yatafupishwa sana.

Zhe Li et al.ilisoma ushawishi wa halijoto kwenye uwezo halisi wa kuchaji wa betri, na kurekodi uwiano wa uwezo halisi wa kutokwa kwa betri na uwezo wa kawaida wa kutokwa (1C kutokwa kwa 25℃) kwa viwango tofauti vya joto.Kufaa mabadiliko ya uwezo wa betri na joto, tunaweza kupata: wapi: C ni uwezo wa betri;T ni joto;R2 ni mgawo wa uunganisho wa kufaa.Matokeo ya majaribio yanaonyesha kuwa uwezo wa betri huharibika haraka kwenye halijoto ya chini, lakini huongezeka kwa ongezeko la joto kwenye chumba cha kawaida.Uwezo wa betri kwa -40 ℃ ni theluthi moja tu ya thamani ya kawaida, wakati 0 ℃ hadi 60 ℃, uwezo wa betri hupanda kutoka asilimia 80 ya uwezo wa kawaida hadi asilimia 100.

Uchambuzi unaonyesha kwamba kiwango cha mabadiliko ya upinzani wa ohmic kwa joto la chini ni kubwa zaidi kuliko joto la juu, ambalo linaonyesha kuwa joto la chini lina athari kubwa juu ya shughuli za betri, hivyo kuathiri betri inaweza kutolewa.Kwa ongezeko la joto, upinzani wa ohmic na upinzani wa polarization wa mchakato wa malipo na kutokwa hupungua.Hata hivyo, kwa joto la juu, usawa wa mmenyuko wa kemikali na utulivu wa nyenzo katika betri utaharibiwa, na kusababisha athari zinazowezekana, ambazo zitaathiri uwezo na upinzani wa ndani wa betri, na kusababisha maisha ya mzunguko mfupi na hata kupunguza usalama.

Kwa hiyo, joto la juu na joto la chini litaathiri utendaji na maisha ya huduma ya betri ya lithiamu ya phosphate ya chuma.Katika mchakato halisi wa kufanya kazi, mbinu mpya kama vile udhibiti wa halijoto ya betri zinapaswa kupitishwa ili kuhakikisha kuwa betri inafanya kazi katika hali ya joto inayofaa.Chumba cha kupima halijoto isiyobadilika cha 25℃ kinaweza kuanzishwa katika kiungo cha majaribio cha betri PACK.

lithium-ion-2


Muda wa kutuma: Feb-21-2022