Факторы, влияющие на разрядную емкость литий-ионного аккумулятора
Блок -ионных литий-ионных аккумуляторов предназначен в основном для проверки электрических характеристик элементов после проверки, группировки, упаковки и сборки, чтобы определить, соответствуют ли емкость и разность давлений квалифицированным продуктам.
Согласованность между последовательными и параллельными элементами батареи является особым фактором в аккумуляторной батарее. Только при хорошей емкости, состоянии заряда, внутреннем сопротивлении и само-постоянстве саморазряда можно использовать и высвобождать емкость аккумуляторной батареи. Низкая производительность серьезно повлияет на общую производительность аккумуляторной батареи и может даже привести к перезарядке или чрезмерной разрядке, что может привести к угрозе безопасности. Хороший комбинированный метод является эффективным способом улучшения консистенции мономеров.
Литий-ионные батареи ограничены влиянием температуры окружающей среды, и емкость батареи будет зависеть от слишком высокой или слишком низкой температуры. Если батарея работает в условиях высокой температуры в течение длительного времени, это может повлиять на ее срок службы. Если температура слишком низкая, мощность будет трудно проявить. Скорость разряда отражает-высокий ток зарядки и разрядки аккумулятора. Если скорость слишком мала, скорость зарядки и разрядки будет низкой, что повлияет на эффективность теста; если скорость слишком велика, емкость будет уменьшена из-за эффекта поляризации и теплового эффекта батареи. Скорость заряда и разряда.
1. Соответствие согласованности
Хорошая конфигурация может не только улучшить коэффициент использования элементов, но и контролировать согласованность элементов, что является основой для достижения хорошей разрядной емкости и стабильности цикла при разрядке аккумуляторной батареи. Однако дисперсия импеданса емкости аккумуляторной батареи по переменному току с плохой конфигурацией будет увеличиваться, что, в свою очередь, ухудшит характеристики цикла и полезную емкость аккумуляторной батареи. Кто-то предложил метод согласования батарей по характеристическому вектору батареи. Вектор характеристики отражает степень подобия между данными напряжения заряда и разряда одиночной батареи и данными заряда и разряда стандартной батареи. Чем ближе кривая заряда -разряда батареи к стандартной кривой, тем выше сходство и тем ближе коэффициент корреляции к 1. Этот метод сопоставления в основном основан на коэффициенте корреляции напряжения мономера, а затем объединяет другие параметры для выполнения сопоставления, что может обеспечить лучший эффект согласования. Сложность этого подхода заключается в предоставлении стандартных векторов характеристик батареи. Из-за ограничений уровня производства между каждой партией аккумуляторов должны быть различия, и очень сложно получить набор векторов признаков, подходящих для каждой партии аккумуляторов.
Количественный анализ использовали для анализа метода оценки различий между отдельными клетками. Во-первых, ключевые моменты, влияющие на производительность батареи, извлекаются математическими методами, а затем выполняется математическая абстракция для достижения всесторонней оценки и сравнения производительности батареи, а качественный анализ производительности батареи преобразуется в количественный анализ, чтобы оптимизировать общая производительность аккумуляторной батареи. Представлен простой метод, который можно реализовать на практике. Предлагается комплексная система оценки производительности, основанная на выборе и группировании батарей, сочетающая субъективную оценку Delphi и объективное измерение степени корреляции серого, а также создание многопараметрической модели корреляции серого для батарей, которая превосходит одну- односторонность использования единого индекса в качестве эталона оценки. Реализована оценка производительности литий-ионной -ионной батареи, и корреляция, полученная по результатам оценки, обеспечивает надежную теоретическую основу для отбора и подбора батареи на более позднем этапе.
Метод согласования динамических характеристик в основном предназначен для реализации функции согласования в соответствии с кривой зарядки и разрядки аккумулятора. Конкретные шаги реализации заключаются в том, чтобы сначала выделить характеристические точки на кривой, чтобы сформировать характеристический вектор. В соответствии с расстоянием между характеристическими векторами между каждой кривой. Для индекса соответствия классификация кривой осуществляется путем выбора соответствующего алгоритма, а затем завершается процесс сопоставления батареи. Этот метод согласования учитывает изменения производительности батареи во время работы. На этой основе выбираются другие подходящие параметры для сопоставления аккумуляторов, и можно отсортировать аккумуляторы с более стабильной производительностью.
2. Способ зарядки
Соответствующий режим зарядки оказывает существенное влияние на разрядную емкость аккумулятора. Если глубина зарядки мала, емкость разряда соответственно уменьшится. В случае перезарядки это повлияет на химически активные вещества батареи и вызовет необратимые повреждения, уменьшая емкость и срок службы батареи. Следовательно, необходимо выбрать соответствующую скорость зарядки, верхнее предельное напряжение и ток отключения-постоянного напряжения, чтобы обеспечить оптимизацию эффективности, безопасности и стабильности зарядки при реализации зарядной емкости. В настоящее время мощные литий-ионные батареи в основном используют режим зарядки постоянным током-постоянным напряжением. Анализируя результаты зарядки постоянным током и постоянным напряжением литий-железо-фосфатной системы и батареи с тройной системой при различных токах зарядки и различных напряжениях отсечки, можно узнать, что: (1) когда прекращается зарядка{{5 }} напряжение выключения нажимается, зарядный ток увеличивается, а коэффициент постоянного тока уменьшается, время зарядки сокращается, но потребление энергии увеличивается; (2) Когда ток зарядки нажат, по мере того, как напряжение отключения зарядки уменьшается, коэффициент зарядки постоянным током уменьшается, а зарядная емкость и энергия уменьшаются. Чтобы обеспечить емкость батареи, фосфат железа. Напряжение отключения -зарядки ионно-литиевых- аккумуляторов не может быть ниже 3,4 В. Чтобы сбалансировать время зарядки и потери энергии, выберите соответствующий зарядный ток и время отключения.
Постоянство SOC каждой ячейки в значительной степени определяет разрядную емкость аккумуляторной батареи, а сбалансированная зарядка дает возможность достичь аналогичной начальной платформы SOC для каждой разрядки ячейки, что может улучшить разрядную емкость и эффективность разрядки (разрядная емкость/согласованная емкость). . Под методом выравнивания при зарядке понимается выравнивание мощности литий{0}}ионного аккумулятора в процессе зарядки. Как правило, выравнивание начинается, когда напряжение аккумуляторной батареи достигает или превышает установленное значение, а перезаряд предотвращается за счет снижения зарядного тока.
В соответствии с различными состояниями отдельных элементов в аккумуляторной батарее, с помощью сбалансированной модели схемы управления зарядкой аккумуляторной батареи и схемы выравнивания для точной -настройки зарядного тока отдельных элементов предлагается метод, который может не только реализовать быструю зарядку аккумуляторной батареи, но и устранить несоответствие отдельных ячеек. Стратегия выравнивания заряда для влияния на срок службы аккумуляторной батареи. В частности, с помощью сигнала переключения общая энергия литий-ионного аккумуляторного блока добавляется к отдельному аккумулятору или энергия отдельного аккумулятора преобразуется в общий аккумуляторный блок. В процессе зарядки аккумуляторной батареи, определяя значение напряжения каждой отдельной ячейки, когда напряжение отдельной ячейки достигает определенного значения, модуль балансировки начинает работать. Зарядный ток в одной батарее делится для снижения зарядного напряжения, а разделенный ток преобразуется модулем для обратной подачи энергии на зарядную шину для достижения цели баланса.
Кто-то предложил решение для выравнивания заряда с переменной ставкой. Идея выравнивания этого метода состоит в том, чтобы подавать дополнительную энергию только к одной батарее с низким энергопотреблением, что предотвращает процесс извлечения энергии из одной батареи с большей энергией, что значительно упрощает процесс. Топология схемы выравнивания. Другими словами, для зарядки отдельных элементов с разным энергетическим состоянием используются разные скорости зарядки, чтобы достичь хорошего эффекта баланса.
3. Скорость разряда
Скорость разряда – важный показатель для мощных литий{0}}ионных аккумуляторов. Разряд батареи с высокой скоростью является проверкой материалов положительного и отрицательного электродов и электролитов. Что касается материала положительного электрода из фосфата лития-железа, его структура стабильна, напряжение во время зарядки и разрядки невелико, и он имеет основные условия для сильноточного разряда, но недостатком является плохая проводимость фосфата лития-железа. Скорость диффузии ионов лития в электролите является важным фактором, влияющим на скорость разряда батареи, а диффузия ионов в батарее тесно связана со структурой батареи и концентрацией электролита.
Таким образом, разные скорости разряда приводят к разным временам разряда и платформам разрядного напряжения батарей, что, в свою очередь, приводит к разным разрядным мощностям, что особенно очевидно для параллельных батарейных блоков. Поэтому необходимо выбрать соответствующую скорость разряда. Полезная емкость аккумулятора уменьшается по мере увеличения тока разряда.
Цзян Куина и др. изучали влияние скорости разряда на высвобождаемую емкость литий-железо-фосфатных аккумуляторных элементов. Группа одиночных элементов с хорошей начальной консистенцией одного и того же типа была заряжена до 3,8 В при токе 1 Кл, а затем заряжена при 0.1, 0.2, скорость разряда {{7} }.5, 1, 2 и 3C были разряжены до 2,5 В, и была записана кривая зависимости между напряжением и мощностью разряда, как показано на рисунке 1. Экспериментальные результаты показывают, что высвободившаяся емкость 1 и 2C составляет 97,8 В. % и 96,5 % высвобождаемой мощности C/3 соответственно, а высвобождаемая энергия составляет 97,2 % и 94,3 % энергии, выделяемой C/3 соответственно. Увеличьте, емкость и энергия, выделяемая литий-ионным аккумулятором, значительно уменьшаются.
Когда литий-ионный аккумулятор разряжается, обычно используется национальный стандарт 1C, а максимальный разрядный ток обычно ограничивается 23C. При разрядке большим током произойдет сильное повышение температуры, что приведет к потерям энергии. Поэтому необходимо следить за температурой аккумуляторной батареи в режиме реального времени, чтобы предотвратить повреждение батареи из-за чрезмерной температуры и сократить срок службы батареи.
4. Температурный режим
Температура существенно влияет на активность и характеристики электролита электродного материала внутри батареи. Слишком высокая и слишком низкая температура оказывают большее влияние на емкость аккумулятора.
При низкой температуре значительно снижается активность батареи, снижается способность к интеркаляции и извлечению лития, увеличивается внутреннее сопротивление и напряжение поляризации батареи, снижается фактическая полезная емкость, снижается разрядная емкость батареи. , разрядная платформа расположена низко, и аккумулятор, скорее всего, достигнет напряжения отсечки-разряда. По мере того, как доступная емкость батареи уменьшается, эффективность использования энергии батареи снижается.
Когда температура повышается, извлечение и вставка ионов лития между положительным и отрицательным электродами становятся активными, так что внутреннее сопротивление батареи уменьшается, а время стабильности внутреннего сопротивления увеличивается, что увеличивает количество подвижности электронов в внешняя цепь и емкость более эффективны. играть. Однако, если батарея работает в условиях высокой температуры в течение длительного времени, стабильность положительной решетчатой структуры будет ухудшаться, безопасность батареи будет снижена, а срок службы батареи значительно сократится.
Ли Чжэ и др. изучали влияние температуры на фактическую разрядную емкость батареи и записывали отношение фактической разрядной емкости батареи к стандартной разрядной емкости (разряд 1С при 25 градусах) при различных температурах. Сопоставим изменение емкости аккумулятора с температурой и получим: По формуле: C – емкость аккумулятора; Т - температура; R2 — коэффициент корреляции фитинга. Эксперименты показывают, что емкость батареи очень быстро снижается при низкой температуре, в то время как емкость увеличивается с повышением температуры примерно при нормальной температуре. Емкость батареи при -40 градусах составляет всего 1/3 от номинального значения, а при температуре от 0 до 60 градусов емкость батареи увеличивается с 80 процентов от номинальной емкости до 100 процентов.
Анализ показывает, что скорость изменения омического внутреннего сопротивления при низкой температуре больше, чем при высокой температуре, что свидетельствует о более явном влиянии низкой температуры на активность батареи, тем самым влияя на разрядную мощность батареи. По мере повышения температуры омическое внутреннее сопротивление и поляризационное внутреннее сопротивление процесса зарядки и разрядки уменьшаются. Однако при более высоких температурах баланс химических реакций в аккумуляторе и стабильность материала будут нарушены, что приведет к возможным побочным реакциям, которые повлияют на емкость аккумулятора и внутреннее сопротивление, что приведет к сокращению срока службы и даже к снижению безопасности.
Следовательно, как высокие, так и низкие температуры будут влиять на производительность и срок службы литий-железо-фосфатных аккумуляторов. В реальном рабочем процессе следует использовать такие методы, как управление температурой новой батареи, чтобы гарантировать, что батарея работает в подходящих температурных условиях. При тестировании аккумуляторной батареи в помещении для испытаний можно установить постоянную температуру 25 градусов.
