Demystifying את ההשפעה של קיבולת פריקה ערכת סוללות ליתיום

סוללת ליתיום-יון PACK הוא בעיקר מוצר שהליבה החשמלית שלו מוקרנת, מורכבת, ארוזה ומורכבת כדי לקבוע אם הפרש הקיבולת והלחץ מתאימים.

1. עקביות קבוצה תואמת

העקביות בין סדרת סוללות לתאים מקבילים דורשת התחשבות מיוחדת ב- BATTERY של הסוללה. רק עם קיבולת טובה, מצב טעינה, התנגדות פנימית, עקביות פריקה עצמית, וכו 'ניתן להפעיל ולשחרר את קיבולת ערכת הסוללה. ביצועים ירודים ישפיעו באופן חמור על הביצועים הכוללים של ערכת הסוללות, ואף יגרמו לחיוב יתר או לחיוב יתר כדי לגרום לסכנות בטיחותיות. ערכת התאמה טובה היא דרך יעילה לשיפור עקביות מונומר.

שילוב טוב יכול לא רק לשפר את קצב הניצול של התאים, אלא גם לשלוט בעקביות של מונומרים, המהווה את הבסיס להשגת יכולת פריקה טובה ויציבות מחזור בפריקה של ערכת הסוללות. עם זאת, הפיזור של עכבת זרם החילופין של קיבולת תא סוללה תואמת היטב יגדל, אשר בתורו יחליש את ביצועי המחזור ואת הקיבולת שמישה של ערכת הסוללה.

2. שיטת טעינה

למערכת טעינה מתאימה יש השפעה חשובה על קיבולת הפריקה של הסוללה. אם עומק הטעינה רדוד, קיבולת הפריקה תופחת בהתאם. אם נטען יתר על ה-כך, הדבר ישפיע על החומרים הפעילים הכימיים של הסוללה ויגרום לנזק בלתי הפיך, דבר שיפחית את הקיבולת ואת חיי הסוללה. לכן, יש לבחור קצב טעינה מתאים, מתח גבול עליון וזרם מנותק מתח קבוע כדי להבטיח שקיבולת הטעינה תושג תוך אופטימיזציה בו זמנית של יעילות הטעינה והבטיחות והיציבות.

כיום, סוללת ליתיום-יון הספק מאמצת בעיקר את מצב טעינת המתח הקבוע של הזרם הקבוע. על ידי ניתוח הזרם הקבוע ותוצאות טעינת המתח הקבועות של מערכת ליתיום ברזל פוספט וסוללות מערכת טרנרית בזרמי טעינה שונים ומתחים מנותקים שונים, ניתן לראות כי: (1) כאשר מתח הניתוק של הטעינה קבוע, זרם הטעינה עולה ויחס הזרם הקבוע פוחת. זמן הטעינה מקוצר, אך צריכת האנרגיה עולה; (2) כאשר זרם הטעינה קבוע, כאשר מתח הטעינה נותק, יחס הטעינה של הזרם הקבוע פוחת וקיבולת הטעינה והאנרגיה הולכות ופוחתות. על מנת להבטיח את קיבולת הסוללה, ליתיום ברזל פוספט מתח ניתוק הטעינה של הסוללה לא יכול להיות נמוך מ 3.4V. יש לאזן את זמן הטעינה ואת אובדן האנרגיה, ולבחור את זרם הטעינה המתאים ואת זמן הניתוק.

3. קצב פריקה

קצב הפריקה הוא מחוון חשוב עבור סוללות חשמל מסוג חשמל. פריקה בקצב גבוה של הסוללה היא מבחן לחומרים חיוביים ושליליים ואלקטרוליט. עבור חומר אלקטרודה חיובי ליתיום ברזל פוספט, המבנה שלה יציב, המתח במהלך תשלום ופריקה הוא קטן, ויש לו את התנאים הבסיסיים עבור פריקה זרם גדול, אבל החיסרון הוא כי המוליכות של פוספט ברזל ליתיום הוא עני. קצב הדיפוזיה של יוני ליתיום באלקטרוליט הוא הגורם העיקרי המשפיע על קצב הפריקה של הסוללה, ופיזור היונים בתוך הסוללה קשור קשר הדוק למבנה הסוללה ולריכוז האלקטרוליט.

קצבי פריקה שונים מובילים לזמנים שונים של פריקה ופלטפורמות מתח פריקה של הסוללות, אשר בתורו להוביל קיבולות פריקה שונות, וזה ברור במיוחד עבור חבילות סוללות מקבילות. לכן, יש צורך לבחור שיעור פריקה מתאים.

עקומת הפריקה של סוללת החשמל LiFePO4 בקצבים שונים של 0.1 C, 0.2 C, 0.5 C, 1 C, 1.5 C ו- 2 C בטמפרטורת סביבה של 25 °C (60 °F). ניתן לראות כי תהליך הפריקה של סוללת LiFePO4 בקצבים שונים יש פלטפורמת פריקה יציבה, מתח הפלטפורמה הוא בין 3.0 ~ 3.4 V. בנוסף, מתח הפלטפורמה פוחת עם עליית קצב הפריקה. הסיבה לכך היא שהעלייה בקצב הפריקה מגבירה את זרם הפריקה של הסוללה ואת ההתנגדות הפנימית של הסוללה. המתח יגדל בעת שחרור הסוללה., מצד שני, פריקת זרם בקצב גבוה תגדיל את הקיטוב של הסוללה ותפחית את פלטפורמת המתח של הסוללה.

קיבולת הפריקה של סוללת LiFePO4 בקצב פריקה שונה תקטן עם העלייה בקצב פריקת הסוללה. בקצב קטן של 0.1 C, קיבולת פריקה של הסוללה גדולה יותר מהקיבולת הנומינלית של הסוללה, אך בקצב של 2 C קיבולת הפריקה היא רק 90% מהקיבולת הנומינלית. הדבר מראה כי קיים מתאם שלילי מסוים בין קצב הפריקה לבין קיבולת הסוללה.

בעת פריקת סוללות ליתיום-יון, נעשה שימוש בדרך כלל בתקן הלאומי 1C, וזרם הפריקה המרבי מוגבל בדרך כלל ל- 2 עד 3C. כאשר פריקה עם זרם גבוה, זה יפיק עליית טמפרטורה גדולה ולהוביל לאובדן אנרגיה. לכן, יש צורך לפקח על הטמפרטורה של ערכת הסוללה בזמן אמת כדי למנוע נזק לסוללה עקב טמפרטורה מופרזת ולהפחית את חיי השירות של הסוללה.

4. תנאי טמפרטורה

סוללות ליתיום-יון מושפעות מהטמפרטורה הסביבתית, טמפרטורה גבוהה מדי או נמוכה מדי תשפיע על קיבולת הסוללה. חיי המחזור של הסוללה עשויים להיות מושפעים אם היא מופעלת בתנאי טמפרטורה גבוהה במשך זמן רב. אם הטמפרטורה נמוכה מדי, יהיה קשה לשחק את הקיבולת.

הטמפרטורה משפיעה בעיקר על הפעילות וביצועי האלקטרוליטים של חומר חתיכת המוט בתוך הסוללה. בטמפרטורות נמוכות, פעילות הסוללה פוחתת באופן משמעותי, היכולת להכניס ולחלץ ליתיום פוחתת, ההתנגדות הפנימית ומתח הקיטוב של הסוללה גדלים, הקיבולת הזמינה בפועל פוחתת, קיבולת פריקת הסוללה פוחתת, פלטפורמת הפריקה נמוכה, והסוללה נוטה יותר להגיע למתח הנתק. הקיבולת הזמינה של הסוללה פוחתת, והיעילות של ניצול אנרגיה בסוללה פוחתת. כאשר הטמפרטורה עולה, החילוץ וההכנסה של יוני ליתיום בין האלקטרודות החיוביות והשליליות הופכים לפעילים, כך שההתנגדות הפנימית של הסוללה פוחתת, וזמן ייצוב ההתנגדות הפנימית מתארך, מה שהופך את כמות הגירת האלקטרונים במעגל החיצוני לגדולה, והקיבולת יעילה יותר. משחק. עם זאת, אם הסוללה מופעלת בסביבת טמפרטורה גבוהה במשך זמן רב, היציבות של מבנה סריג האלקטרודה החיובי תידרדר, בטיחות הסוללה תצומצם וחיי הסוללה יקוצרו באופן משמעותי.

לכן, הן טמפרטורה גבוהה והן טמפרטורה נמוכה ישפיעו על הביצועים ועל חיי השירות של סוללת פוספט ברזל ליתיום. בתהליך העבודה בפועל, יש להשתמש בשיטות כגון הגדלת הניהול התרמי של הסוללה כדי להבטיח שהסוללה פועלת בתנאי טמפרטורה מתאימים. בחלק הבדיקה של ערכת הסוללות, ניתן להקים חדר בדיקות טמפרטורה קבוע בטמפרטורה של 25°C.

5.סיכום

במאמר זה, בשילוב עם המצב בפועל של ערכת סוללת ליתיום-יון, הגורמים המשפיעים על יכולת הפריקה מנותחים ונדונו. עקביות טובה של קבוצת התאמת ערכת סוללות היא תנאי מוקדם למימוש ביצועי פריקה של ערכת סוללות ורמה, באפשרותך להתייחס לשימוש במאפיינים דינמיים התואמים לשיטה הקבוצתית. מומלץ להשתמש בשיטת הטעינה המאוזנת כדי להבטיח שפלטפורמות ה-SOC של כל מונומר דומות לפני הניתוק. יש צורך לבחור שיעור פריקה מתאים, תוך התחשבות הן קיבולת ויעילות הבדיקה. לסביבה יש השפעה רבה על בדיקות הסוללה, ולכן יש לשלוט בתנאי הטמפרטורה.