Veiksniai, turintys įtakos ličio -jonų akumuliatoriaus PACK iškrovimo pajėgumui
Li-jonų akumuliatoriaus PAKETAS daugiausia skirtas patikrinti elementų elektrinį veikimą po patikrinimo, sugrupavimo, supakavimo ir surinkimo, siekiant nustatyti, ar talpa ir slėgio skirtumas yra tinkami produktai.
Akumuliatoriaus pakete ypatingas dėmesys skiriamas nuoseklumui tarp serijinių ir lygiagrečių akumuliatoriaus elementų. Tik esant geros talpos, įkrovimo būsenos, vidinio pasipriešinimo ir savaiminio{0}}iškrovimo nuoseklumui, akumuliatoriaus talpa gali būti išnaudota ir atlaisvinta. Prastas veikimas labai paveiks bendrą akumuliatoriaus veikimą ir netgi gali perkrauti arba iškrauti, o tai gali sukelti pavojų saugai. Geras derinimo metodas yra veiksmingas būdas pagerinti monomerų konsistenciją.
Ličio -jonų baterijas riboja aplinkos temperatūra, o akumuliatoriaus talpa turės įtakos, jei temperatūra bus per aukšta arba per žema. Jei akumuliatorius ilgą laiką veikia aukštoje temperatūroje, gali pablogėti jo veikimo laikas. Jei temperatūra per žema, pajėgumą bus sunku išnaudoti. Iškrovimo greitis atspindi didelę-srovę įkrauti ir iškrauti akumuliatorių. Jei greitis per mažas, įkrovimo ir iškrovimo greitis bus lėtas, o tai turės įtakos bandymo efektyvumui; jei greitis yra per didelis, talpa sumažės dėl akumuliatoriaus poliarizacijos ir šiluminio efekto. Įkrovimo ir iškrovimo greitis.
1. Atitikimo nuoseklumas
Gera konfigūracija gali ne tik pagerinti elementų panaudojimo greitį, bet ir kontroliuoti elementų konsistenciją, o tai yra pagrindas pasiekti gerą iškrovimo pajėgumą ir ciklo stabilumą iškraunant akumuliatorių. Tačiau prastos konfigūracijos akumuliatoriaus elemento talpos kintamosios srovės varžos sklaida padidės, o tai savo ruožtu susilpnins ciklo našumą ir naudingą baterijos bloko talpą. Kažkas pasiūlė baterijos suderinimo metodą pagal būdingą akumuliatoriaus vektorių. Charakteristikos vektorius atspindi vieno akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo įtampos duomenų ir standartinio akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo duomenų panašumo laipsnį. Kuo akumuliatoriaus įkrovimo{0}}iškrovimo kreivė arčiau standartinės kreivės, tuo panašumas didesnis, o koreliacijos koeficientas artimesnis 1. Šis suderinimo metodas daugiausia pagrįstas monomero įtampos koreliacijos koeficientu, tada sujungia kitus parametrus, kad atliktų suderinimą, o tai gali gauti geresnį suderinimo efektą. Šio metodo sunkumas yra pateikti standartinius akumuliatoriaus charakteristikų vektorius. Dėl gamybos lygio apribojimų turi būti skirtumų tarp kiekvienos baterijų partijos, todėl labai sunku gauti funkcijų vektorių rinkinį, tinkantį kiekvienai baterijų partijai.
Pavienių ląstelių skirtumų vertinimo metodui analizuoti naudota kiekybinė analizė. Pirma, pagrindiniai taškai, turintys įtakos akumuliatoriaus veikimui, išgaunami matematiniais metodais, o tada atliekama matematinė abstrakcija, siekiant visapusiškai įvertinti ir palyginti akumuliatoriaus veikimą, o kokybinė akumuliatoriaus veikimo analizė paverčiama kiekybine analize, kad būtų optimizuotas akumuliatoriaus veikimas. bendras akumuliatoriaus veikimas. Pateikiamas paprastas metodas, kurį galima praktiškai įgyvendinti. Siūloma išsami našumo vertinimo sistema, pagrįsta baterijų parinkimu ir grupavimu, derinant subjektyvų „Delphi“ balų ir objektyvios pilkos spalvos koreliacijos laipsnio matavimą ir sukuriant daugia{0}}baterijų pilkos spalvos koreliacijos modelį, kuris įveikia vieną- vieno indekso naudojimo kaip vertinimo standarto šališkumas. Galios ličio -jonų akumuliatoriaus veikimo įvertinimas yra atliktas, o iš vertinimo rezultatų gauta koreliacija suteikia patikimą teorinį pagrindą akumuliatoriaus patikrinimui ir suderinimui vėlesniame etape.
Dinaminių charakteristikų suderinimo metodas daugiausia skirtas suderinimo funkcijai įgyvendinti pagal akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo kreivę. Konkretūs įgyvendinimo žingsniai yra pirmiausia išgauti būdingus kreivės taškus, kad būtų sudarytas būdingas vektorius. Pagal atstumą tarp charakteristikų vektorių tarp kiekvienos kreivės, Sutapimo indeksui, kreivės klasifikavimas realizuojamas pasirinkus atitinkamą algoritmą, o tada baigiamas baterijos suderinimo procesas. Šis suderinimo metodas atsižvelgia į akumuliatoriaus veikimo pokyčius veikimo metu. Tuo remiantis parenkami kiti tinkami baterijų derinimo parametrai ir galima rūšiuoti nuoseklesnio veikimo baterijas.
2. Įkrovimo būdas
Tinkamas įkrovimo režimas turi didelę įtaką akumuliatoriaus iškrovimo galiai. Jei įkrovimo gylis mažas, iškrovimo pajėgumas atitinkamai sumažės. Jei įkraunama per daug, tai paveiks akumuliatoriaus chemines aktyviąsias medžiagas ir sukels negrįžtamą žalą, sumažindama akumuliatoriaus talpą ir tarnavimo laiką. Todėl būtina pasirinkti tinkamą įkrovimo greitį, viršutinę ribinę įtampą ir nuolatinės įtampos išjungimo-srovę, kad būtų užtikrintas optimalus įkrovimo efektyvumas, saugumas ir stabilumas realizuojant įkrovimo pajėgumą. Šiuo metu ličio{1}}jonų baterijos dažniausiai naudoja nuolatinės srovės-nuolatinės įtampos įkrovimo režimą. Išanalizavus ličio geležies fosfato sistemos ir trinarės sistemos akumuliatoriaus nuolatinės srovės ir nuolatinės įtampos įkrovimo rezultatus esant skirtingoms įkrovimo srovėms ir skirtingoms išjungimo įtampoms, galima žinoti, kad: (1) kai įkrovimas nutrūksta{{5} }}paspaudžiama išjungimo įtampa, didėja įkrovimo srovė ir mažėja pastovios srovės santykis, Sutrumpėja įkrovimo laikas, tačiau padidėja energijos sąnaudos; (2) Kai paspaudžiama įkrovimo srovė, mažėjant įkrovimo išjungimo įtampai, pastovios srovės įkrovimo koeficientas mažėja, o įkrovimo talpa ir energija sumažėja. Siekiant užtikrinti akumuliatoriaus talpą, geležies fosfatas Ličio-jonų baterijų įkrovimo išjungimo įtampa negali būti mažesnė nei 3,4 V. Norėdami subalansuoti įkrovimo laiką ir energijos nuostolius, pasirinkite tinkamą įkrovimo srovę ir išjungimo laiką.
Kiekvieno elemento SOC nuoseklumas daugiausia lemia akumuliatoriaus bloko iškrovimo pajėgumą, o subalansuotas įkrovimas suteikia galimybę pasiekti panašią pradinę SOC platformą kiekvienam elemento iškrovimui, o tai gali pagerinti iškrovimo pajėgumą ir iškrovimo efektyvumą (iškrovimo pajėgumą / atitikimo pajėgumą) . Įkrovimo išlyginimo metodas reiškia ličio -jonų akumuliatoriaus galios išlyginimą įkrovimo proceso metu. Paprastai išlyginimas prasideda, kai akumuliatoriaus įtampa pasiekia arba viršija nustatytą įtampą, o perkrovimo išvengiama sumažinus įkrovimo srovę.
Atsižvelgiant į skirtingas pavienių baterijos elementų būsenas, naudojant subalansuoto akumuliatoriaus įkrovimo valdymo grandinės modelį ir išlyginimo grandinę, siekiant tiksliai-sureguliuoti pavienių elementų įkrovimo srovę, siūlomas metodas, gali ne tik realizuoti greitą akumuliatoriaus įkrovimą, bet ir pašalinti atskirų elementų nenuoseklumą. Išlyginamoji įkrovimo valdymo strategija, skirta baterijų paketo ciklo veikimo trukmei. Tiksliau, per jungiklio signalą bendra ličio -jonų baterijos energija papildoma viena baterija arba vienos baterijos energija konvertuojama į bendrą akumuliatoriaus bloką. Akumuliatoriaus įkrovimo proceso metu, nustatant kiekvieno elemento įtampos vertę, kai vieno elemento įtampa pasiekia tam tikrą vertę, pradeda veikti balansavimo modulis. Vieno akumuliatoriaus įkrovimo srovė yra padalinta, kad būtų sumažinta įkrovimo įtampa, o padalintą srovę konvertuoja modulis, kad energija būtų grąžinta į įkrovimo magistralę, kad būtų pasiektas balanso tikslas.
Kažkas pasiūlė kintamo tarifo apmokestinimo išlyginimo sprendimą. Šio metodo išlyginimo idėja yra tiekti papildomą energiją tik vienai baterijai su maža energija, o tai neleidžia išgauti vienos baterijos energijos su didesne energija, o tai labai supaprastina procesą. Išlyginimo grandinės topologija. Tai reiškia, kad skirtingų energijos būsenų atskiriems elementams įkrauti naudojami skirtingi įkrovimo laipsniai, kad būtų pasiektas geras balanso efektas.
3. Iškrovimo greitis
Iškrovos greitis yra labai svarbus ličio{0}}jonų akumuliatorių maitinimo indikatorius. Didelis akumuliatoriaus iškrovimas yra teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagų ir elektrolitų testas. Teigiamo elektrodo medžiagos ličio geležies fosfatas jo struktūra yra stabili, įtempimas įkrovimo ir iškrovimo metu yra mažas ir turi pagrindines sąlygas didelės srovės iškrovimui, tačiau trūkumas yra tas, kad ličio geležies fosfato laidumas yra prastas. Ličio jonų difuzijos greitis elektrolite yra svarbus veiksnys, turintis įtakos akumuliatoriaus iškrovimo greičiui, o jonų difuzija akumuliatoriuje yra glaudžiai susijusi su akumuliatoriaus struktūra ir elektrolito koncentracija.
Todėl skirtingi iškrovimo laipsniai lemia skirtingą akumuliatorių iškrovimo laiką ir iškrovos įtampą, o tai savo ruožtu lemia skirtingą iškrovimo pajėgumą, o tai ypač akivaizdu lygiagrečių akumuliatorių paketų atveju. Todėl būtina pasirinkti tinkamą iškrovimo greitį. Didėjant iškrovos srovei, akumuliatoriaus naudingoji talpa mažėja.
Jiang Cuina ir kt. ištyrė iškrovos greičio įtaką ličio geležies fosfato baterijų elementų atpalaiduojamai talpai. Grupė to paties tipo pavienių elementų, turinčių gerą pradinę konsistenciją, buvo įkrauti iki 3,8 V, esant 1C srovei, o tada įkraunami 0.1, 0.2, iškrovos rodikliai {{7} }.5, 1, 2 ir 3C buvo iškrauti iki 2,5 V, o įtampos ir iškrovos galios santykio kreivė buvo užfiksuota, kaip parodyta 1 paveiksle. Eksperimentų rezultatai rodo, kad 1 ir 2C atpalaiduota talpa yra 97,8 proc. ir 96,5 proc. C/3 išleidžiamos talpos atitinkamai, o išleidžiama energija yra atitinkamai 97,2 proc. ir 94,3 proc. C/3 išleidžiamos energijos. Padidinkite, ličio{27}}jonų akumuliatoriaus talpa ir išskiriama energija žymiai sumažėja.
Kai ličio{0}}jonų akumuliatorius išsikrauna, paprastai naudojamas nacionalinis standartas 1C, o maksimali iškrovimo srovė paprastai ribojama iki 23 C. Kai iškraunama didelė srovė, labai pakils temperatūra ir praras energija. Todėl būtina stebėti akumuliatoriaus temperatūrą realiu laiku, kad išvengtumėte baterijos sugadinimo dėl per didelės temperatūros ir sumažintumėte akumuliatoriaus tarnavimo laiką.
4. Temperatūros sąlygos
Temperatūra labai paveikia akumuliatoriaus viduje esančio elektrodo medžiagos aktyvumą ir elektrolito veikimą. Per aukšta ir per žema temperatūra turi didesnę įtaką akumuliatoriaus talpai.
Esant žemai temperatūrai, žymiai sumažėja akumuliatoriaus aktyvumas, sumažėja ličio įsiterpimo ir ištraukimo galimybė, padidėja akumuliatoriaus vidinė varža ir poliarizacijos įtampa, sumažėja faktinė naudingoji talpa, sumažėja akumuliatoriaus iškrovimo pajėgumas. , išsikrovimo platforma yra žema, todėl baterija labiau tikėtina, kad pasieks iškrovimo ribinę-įtampą. Mažėjant turimai akumuliatoriaus talpai, mažėja akumuliatoriaus energijos panaudojimo efektyvumas.
Kylant temperatūrai, suaktyvėja ličio jonų ištraukimas ir įterpimas tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų, todėl sumažėja akumuliatoriaus vidinė varža, pailgėja vidinės varžos stabilumo laikas, o tai padidina elektronų judrumą. išorinė grandinė ir talpa yra efektyvesnė. žaisti. Tačiau jei akumuliatorius ilgai dirbs aukštos temperatūros aplinkoje, pablogės teigiamos gardelės struktūros stabilumas, sumažės akumuliatoriaus saugumas, žymiai sutrumpės akumuliatoriaus tarnavimo laikas.
Li Zhe ir kt. ištyrė temperatūros poveikį faktinei akumuliatoriaus iškrovimo galiai ir užfiksavo tikrosios akumuliatoriaus iškrovos galios santykį su standartine iškrovimo galia (1C iškrova esant 25 laipsniams) esant skirtingoms temperatūroms. Suderinkite akumuliatoriaus talpos pokytį su temperatūra ir gaukite: formulėje: C – akumuliatoriaus talpa; T yra temperatūra; R2 yra jungties koreliacijos koeficientas. Eksperimentai rodo, kad akumuliatoriaus talpa labai greitai mažėja esant žemai temperatūrai, o talpa didėja kylant temperatūrai maždaug normalioje temperatūroje. Akumuliatoriaus talpa esant -40 laipsniui yra tik 1/3 vardinės vertės, o esant 0 laipsniui iki 60 laipsnių, akumuliatoriaus talpa padidėja nuo 80 procentų vardinės talpos iki 100 procentų.
Analizė rodo, kad ominės vidinės varžos kitimo greitis esant žemai temperatūrai yra didesnis nei esant aukštai temperatūrai, o tai rodo, kad žema temperatūra turi ryškesnį poveikį akumuliatoriaus veiklai, taip paveikdama akumuliatoriaus išsikrovimo galią. Kylant temperatūrai, mažėja įkrovimo ir iškrovimo proceso ominė vidinė varža ir poliarizacijos vidinė varža. Tačiau esant aukštesnei temperatūrai, cheminių reakcijų balansas akumuliatoriuje ir medžiagos stabilumas bus sunaikintas, o tai gali sukelti šalutinių reakcijų, kurios turės įtakos akumuliatoriaus talpai ir vidiniam atsparumui, dėl to sutrumpės ciklo tarnavimo laikas ir netgi sumažės saugumas.
Todėl tiek aukšta, tiek žema temperatūra turės įtakos ličio geležies fosfato akumuliatorių veikimui ir tarnavimo laikui. Faktiniame darbo procese, siekiant užtikrinti, kad akumuliatorius veiktų tinkamomis temperatūros sąlygomis, turėtų būti naudojami tokie metodai kaip naujos baterijos šilumos valdymas. Atliekant akumuliatoriaus paketo PACK testą, galima nustatyti pastovią 25 laipsnių temperatūros bandymo kambarį.
