Lityum-ion batareýalarynyň PACK çykaryş ukybyna täsir edýän faktorlar

lithium-ion-1

Lityum ion batareýasy PACK, öýjügiň barlagyndan, toparlanmagyndan, toparlanmagyndan we ýygnalandan soň elektrik öndürijilik synagyny geçirýän we kuwwat we basyş tapawudynyň laýykdygyny kesgitleýän möhüm önümdir.

Batareýa seriýasyna paralel monomer, batareýada PACK-daky aýratyn pikirleriň arasyndaky yzygiderlilikdir, diňe oňat kuwwatlylygy, zarýadly ýagdaýy, içerki garşylyk ýaly, oýnamak we goýbermek üçin öz-özüni çykarmak yzygiderliligi, erbet yzygiderlilik çynlakaý täsir edip bilýän bolsa batareýanyň kuwwaty batareýanyň tutuş öndürijiligi, hatda zarýad bermegiň ýa-da zarýad bermegiň sebäbi, gizlin gizlin kynçylyk döredýär.Gowy kompozisiýa usuly monomeriň yzygiderliligini ýokarlandyrmagyň täsirli usulydyr.

Lityum ion batareýasy daşky gurşawyň temperaturasy bilen çäklendirilýär, aşa ýokary ýa-da gaty pes temperatura batareýanyň kuwwatyna täsir eder.Batareýa uzak wagtlap ýokary temperaturada işlese, batareýanyň aýlaw möhletine täsir edip biler.Temperatura gaty pes bolsa, oýnamak kyn bolar.Akymyň tizligi batareýanyň ýokary tokda zarýad bermek we zarýad bermek ukybyny görkezýär.Eger çykaryş tizligi gaty az bolsa, zarýad beriş we zarýad beriş tizligi haýal, bu synag netijeliligine täsir edýär.Eger nyrh gaty uly bolsa, batareýanyň polýarizasiýa täsiri we ýylylyk täsiri sebäpli kuwwat azalýar, şonuň üçin degişli zarýad we zarýad tizligini saýlamaly.

1. Sazlamanyň yzygiderliligi

Gowy tertibe salmak diňe bir öýjügiň ulanylyş tizligini gowulaşdyrmak bilen çäklenmän, batareýanyň paketiniň gowy çykaryş ukybyna we aýlaw durnuklylygyna esas bolan öýjügiň yzygiderliligini hem dolandyryp biler.Şeýle-de bolsa, batareýanyň kuwwaty pes bolan ýagdaýynda, AC impedansynyň dispersiýa derejesi güýçlener, bu bolsa aýlawyň işleýşini we batareýa paketiniň kuwwatyny gowşadar.Batareýalaryň häsiýetli wektoryna esaslanýan batareýany konfigurasiýa etmegiň usuly teklip edilýär.Bu aýratynlyk wektory, bir batareýanyň zarýad we zarýad naprýa .eniýesi bilen adaty batareýanyň arasyndaky meňzeşligi görkezýär.Batareýanyň zarýad-zarýad egrisi adaty egrä näçe ýakyn bolsa, meňzeşligi şonça-da ýokary we korrelýasiýa koeffisiýenti 1-e ýakynlaşýar. Bu usul esasan beýleki parametrler bilen birleşdirilen monomer naprýa .eniýesiniň korrelýasiýa koeffisiýentine esaslanýar. has gowy netijeleri gazanmak.Bu çemeleşmäniň kynlygy, adaty batareýa aýratynlyk wektoryny üpjün etmekdir.Önümçilik derejesindäki çäklendirmeler sebäpli her partiýada öndürilen öýjükleriň arasynda tapawutlar bolmaly we her partiýa üçin amatly wektor almak gaty kyn.

Bir öýjükleriň arasyndaky tapawudy bahalandyrmak usulyny seljermek üçin mukdar derňewi ulanyldy.Ilki bilen, batareýanyň işleýşine täsir edýän esasy nokatlar matematiki usul bilen alyndy, soňra batareýanyň işleýşine hemmetaraplaýyn baha bermek we deňeşdirmek üçin matematiki abstraksiýa geçirildi.Batareýanyň işleýşiniň hil taýdan derňewi mukdar derňewine öwrüldi we batareýanyň öndürijiligini optimal paýlamak üçin amaly ýönekeý usul öňe sürüldi.Öýjükli seçim toplumlaýyn öndürijilik bahalandyryş ulgamynyň esasynda teklip edilýär, çal korrelýasiýa derejesiniň subýektiw Delphi derejesi we obýektiw ölçeg bolar, batareýanyň köp parametrli çal korrelýasiýa modeli dörediler we baha beriş standarty hökmünde bir görkezijiniň bir taraplylygyny ýeňip geçer. Kuwwatly güýç litiý ion batareýasynyň öndürijiligini bahalandyrmak, Bahalandyryş netijelerinden alnan korrelýasiýa derejesi batareýalary soňraky saýlamak we paýlamak üçin ygtybarly teoretiki esas berýär.

Topar usuly bilen möhüm dinamiki aýratynlyklar, topar bilen funksiýany ýerine ýetirmek üçin batareýanyň zarýadyna we zarýad egrisine görä, takyk ýerine ýetiriş ädimi, aralykdaky her egrä görä aýratynlyk wektoryny döretmek üçin ilki bilen egriniň aýratynlyk nokadyny çykarmakdyr. görkezijiler toplumy üçin aýratynlyk wektorynyň arasynda, egriniň klassifikasiýasyna düşünmek üçin degişli algoritmleri saýlap, soňra bolsa toparlaýyn işiň batareýasyny tamamlaň.Bu usul batareýanyň işleýşiniň üýtgeýşini göz öňünde tutýar.Şol esasda, batareýany konfigurasiýa etmek üçin beýleki degişli parametrler saýlanýar we deňeşdirilende yzygiderli öndürijiligi bolan batareýany tertipläp bolýar.

2. Zarýad bermek usuly

Dogry zarýad beriş ulgamy batareýalaryň zarýad beriş ukybyna möhüm täsir edýär.Eger zarýad beriş çuňlugy pes bolsa, çykaryş kuwwaty degişlilikde azalar.Eger zarýad beriş çuňlugy gaty pes bolsa, batareýanyň himiki işjeň maddalaryna täsir ediler we yzyna gaýtaryp bolmajak zeper ýeter, batareýanyň kuwwatyny we ömrüni azaldar.Şonuň üçin zarýad beriş netijeliligini we howpsuzlygyny we durnuklylygyny gowulandyrmak bilen, zarýad beriş kuwwatynyň gazanylmagyny üpjün etmek üçin degişli zarýad beriş tizligi, ýokary çäk naprýa .eniýesi we hemişelik naprýa .eniýe kesiş toky saýlanmalydyr.Häzirki wagtda kuwwatly litiý ion batareýasy esasan hemişelik tok - hemişelik woltly zarýad beriş tertibini kabul edýär.Dürli zarýad akymlarynyň we dürli kesiş naprýa .eniýeleriniň aşagyndaky litiý demir fosfat ulgamynyň we üç taraplaýyn ulgam batareýalarynyň hemişelik tok we hemişelik woltly zarýad beriş netijelerini seljermek bilen, muny görmek bolýar.:(1) zarýad beriş kesiş naprýa; eniýesi wagtynda bolanda, zarýad beriş togy ýokarlanýar, hemişelik tok gatnaşygy azalýar, zarýad beriş wagty azalýar, ýöne energiýa sarp edilýär;.Batareýanyň kuwwatyny üpjün etmek üçin litiý demir fosfat batareýasynyň zarýad beriş naprýa .eniýesi 3,4V-den pes bolmaly däldir.Zarýad beriş wagtyny we energiýa ýitgisini deňleşdirmek üçin degişli zarýad beriş tokyny we kesilen wagtyny saýlaň.

Her monomeriň SOC-yň yzygiderliligi, batareýa paketiniň zarýad beriş ukybyny esasan kesgitleýär we deňagramly zarýad beriş, her bir monomer akymynyň başlangyç SOC platformasynyň meňzeşligini durmuşa geçirmäge mümkinçilik berýär, bu bolsa çykaryş kuwwatyny we çykaryş netijeliligini ýokarlandyryp biler (çykaryş ukyby / konfigurasiýa kuwwaty) ).Zarýad berişde deňagramlylyk tertibi, zarýad beriş prosesinde kuwwatly litiý ion batareýasynyň deňagramlylygyny aňladýar.Adatça, batareýa paketiniň naprýa .eniýesi kesgitlenen naprýa .eniýeden ýetende ýa-da has ýokary bolanda deňagramlylyga başlaýar we zarýad toguny azaltmak arkaly aşa zarýad bermegiň öňüni alýar.

Batareýa paketindäki aýry öýjükleriň dürli ýagdaýlaryna görä, batareýa paketiniň çalt zarýad berilmegini amala aşyrmak we zarýad beriş işini gowy düzmek arkaly batareýa paketiniň aýlaw ömrüne gabat gelmeýän aýry öýjükleriň täsirini ýok etmek üçin deňagramly zarýad dolandyryş strategiýasy teklip edildi. batareýa paketiniň deňagramly zarýad beriş dolandyryş modeli arkaly aýry öýjükleriň toky.Hususan-da, litiý ion akkumulýator paketiniň umumy energiýasyny signallary üýtgetmek arkaly aýratyn batareýa dolduryp bolýar ýa-da aýratyn batareýanyň energiýasyny umumy batareýa paketine öwrüp bolýar.Batareýa simli zarýad berlende, deňagramlylyk moduly her batareýanyň naprýa .eniýesini barlaýar.Naprýatageeniýe belli bir baha ýetende, deňagramlylyk moduly işläp başlaýar.Batteryeke batareýadaky zarýad beriş togy zarýad naprýa .eniýesini azaltmak üçin ulanylýar we deňagramlylyk maksadyna ýetmek üçin energiýa modul arkaly zarýad awtobusyna yzyna iberilýär.

Käbir adamlar üýtgeýän zarýad deňlemesiniň çözgüdini öňe sürýärler.Bu usulyň deňleşdirme pikiri, deň öýjügiň topologiýasyny ep-esli aňsatlaşdyrýan, bir öýjügiň energiýasyny ýokary energiýa bilen çykarmagyň öňüni alýan pes öýjüge diňe goşmaça energiýa berilýär.Balanceagny, gowy deňagramlylyk effektini gazanmak üçin dürli batareýalary dürli energiýa ýagdaýlary bilen zarýad bermek üçin dürli zarýad beriş nyrhlary ulanylýar.

3. Akymyň derejesi

Akymyň tizligi, litiý ion batareýasy üçin gaty möhüm görkeziji.Batareýanyň uly zarýad beriş tizligi polo positiveitel we otrisatel elektrod materiallary we elektrolitler üçin synagdyr.Lityum demir fosfat barada aýdylanda bolsa, onuň durnukly gurluşy, zarýad we zarýad wagtynda ownuk dartyşlary bar we uly tok akymynyň esasy şertleri bar, ýöne amatsyz faktor litiý demir fosfatyň pes geçirijiligi.Elektrolitdäki litiý ionynyň diffuziýa tizligi batareýanyň zarýad tizligine täsir edýän möhüm faktor bolup, batareýada ionyň ýaýramagy batareýanyň gurluşy we elektrolit konsentrasiýasy bilen berk baglanyşyklydyr.

Şol sebäpden, dürli çykaryş nyrhlary batareýalaryň dürli çykaryş wagtyna we zarýad naprýa platformeniýesiniň platformalaryna sebäp bolýar, bu bolsa dürli akym kuwwatyna, esasanam parallel batareýalara sebäp bolýar.Şonuň üçin degişli çykaryş tizligi saýlanmalydyr.Batareýanyň bar bolan kuwwaty, tok akymynyň köpelmegi bilen azalýar.

Demir fosfat litiý-ion batareýasynyň monomeriniň çykaryş tizligini öwrenmek üçin Jiang Cuina we ş.m., birmeňzeş birmeňzeş başlangyç toplumyň täsiri has gowy monomer batareýasynyň täsiri 1 c tokda 3,8 V, soňra bolsa 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3 c çykaryş tizligi 2,5 V-a çenli, naprýa andeniýe bilen zarýad beriş güýjüniň arasyndaky baglanyşygy ýazga alyň, 1-nji surata serediň. Synag netijeleri 1 we 2C goýberilen kuwwatyň 97,8% we 96.5 bolandygyny görkezýär. goýberilen C / 3 kuwwatynyň%, we goýberilen energiýa degişlilikde C / 3-iň goýberilen energiýasynyň 97,2% we 94,3%.Akym akymynyň köpelmegi bilen, litiý ion batareýasynyň goýberilen kuwwatynyň we çykarylýan energiýasynyň ep-esli azalýandygyny görmek bolýar.

Lityum ion batareýalarynyň zarýadynda, milli standart 1C saýlanýar we iň ýokary akym tok adatça 2 ~ 3C bilen çäklenýär.Currentokary tok bilen zyňylanda uly temperaturanyň ýokarlanmagy we energiýa ýitgisi bolar.Şonuň üçin batareýanyň zaýalanmagynyň öňüni almak we batareýanyň ömrüni gysgaltmak üçin hakyky wagtda batareýa setirleriniň temperaturasyna gözegçilik ediň.

4. Temperaturanyň şertleri

Elektrod materialynyň işjeňligine we batareýadaky elektrolitleriň işleýşine temperatura möhüm täsir edýär.Batareýanyň kuwwaty ýokary ýa-da pes temperatura täsir edýär.

Pes temperaturada batareýanyň işjeňligi ep-esli azalýar, litiýi ýerleşdirmek we çykarmak ukyby peselýär, batareýanyň içki garşylygy we polýarizasiýa naprýa .eniýesi ýokarlanýar, hakyky bar bolan kuwwat azalýar, batareýanyň zarýad güýji azalýar, zarýad beriş platformasy pes, batareýanyň zarýad kesiş naprýa .eniýesine ýetmek has aňsat, bu batareýanyň elýeterli kuwwatynyň peselmegi, batareýanyň energiýa ulanylyşynyň peselmegi bilen ýüze çykýar.

Temperaturanyň ýokarlanmagy bilen, pozitiw we otrisatel polýuslaryň arasynda litiý ionlary emele gelýär we batareýanyň içerki garşylygy peselýär we tutuş wagt has uzyn bolýar, bu bolsa daşarky zynjyrdaky elektron zolak hereketini ýokarlandyrýar we kuwwatyny has täsirli edýär.Şeýle-de bolsa, batareýa uzak wagtlap ýokary temperaturada işlese, polo positiveitel panjara gurluşynyň durnuklylygy hasam erbetleşer, batareýanyň howpsuzlygy peseler we batareýanyň ömri ep-esli gysgaldar.

Zhe Li we başgalar.Temperaturanyň batareýalaryň hakyky zarýad beriş kuwwatyna täsirini öwrendi we batareýalaryň hakyky zarýad beriş ukybynyň dürli temperaturalarda adaty zarýad beriş ukybyna (25 at 1C akym) gatnaşygyny hasaba aldy.Batareýanyň kuwwatynyň üýtgemegine temperatura bilen laýyk gelse, aşakdakylary alyp bileris: nirede: C batareýanyň kuwwaty;T temperatura;R2, fitingiň korrelýasiýa koeffisiýenti.Synag netijeleri batareýanyň kuwwatynyň pes temperaturada çalt pese gaçýandygyny, ýöne otag temperaturasynda temperaturanyň ýokarlanmagy bilen ýokarlanýandygyny görkezýär.-40 at batareýanyň kuwwaty nominal bahanyň diňe üçden bir bölegidir, 0 ℃ 60 at aralygynda bolsa, batareýanyň kuwwaty nominal kuwwatyň 80 göteriminden 100 göterime çenli ýokarlanýar.

Derňew, pes temperaturada ohmiki garşylygyň üýtgemeginiň ýokary temperaturadakydan has ýokarydygyny görkezýär, bu pes temperaturanyň batareýanyň işjeňligine ep-esli täsir edýändigini, şeýlelik bilen batareýanyň çykyp biljekdigini görkezýär.Temperaturanyň ýokarlanmagy bilen, zarýad beriş we zarýad beriş prosesiniň ohmiki garşylygy we polýarizasiýa garşylygy peselýär.Şeýle-de bolsa, has ýokary temperaturada batareýadaky himiki reaksiýa balansy we maddy durnuklylyk ýok ediler, netijede batareýanyň kuwwatyna we içerki garşylygyna täsir edip, aýlawyň ömri gysgaldylýar we hatda howpsuzlygy azalýar.

Şonuň üçin hem ýokary temperatura, hem pes temperatura litiý demir fosfat batareýasynyň işleýşine we hyzmat ediş möhletine täsir eder.Hakyky iş prosesinde batareýanyň degişli temperatura şertlerinde işlemegini üpjün etmek üçin batareýany ýylylyk dolandyryşy ýaly täze usullar kabul edilmelidir.Batareýany PACK synag baglanyşygynda 25 A hemişelik temperatura synag otagy gurup bolýar.

lithium-ion-2


Iş wagty: Fewral-21-2022