Faktori, kas ietekmē litija{0}}jonu akumulatora PAKETA izlādes jaudu
Li-jonu akumulatoru komplekts galvenokārt ir paredzēts, lai pārbaudītu elementu elektrisko veiktspēju pēc skrīninga, grupēšanas, iepakošanas un montāžas, lai noteiktu, vai ietilpība un spiediena atšķirība ir kvalificēti produkti.
Akumulatora komplektā īpaša uzmanība tiek pievērsta konsekvencei starp akumulatora sērijveida un paralēlajām šūnām. Tikai ar labu ietilpību, uzlādes stāvokli, iekšējo pretestību un pašizlādes konsekvenci{0}}var izmantot un atbrīvot akumulatora kapacitāti. Slikta veiktspēja nopietni ietekmēs akumulatora kopējo veiktspēju un var pat izraisīt pārmērīgu uzlādi vai izlādi, radot draudus drošībai. Laba kombinācijas metode ir efektīvs veids, kā uzlabot monomēru konsistenci.
Litija -jonu akumulatoru darbību ierobežo apkārtējās vides temperatūra, un akumulatora kapacitāte tiks ietekmēta, ja temperatūra būs pārāk augsta vai pārāk zema. Ja akumulators ilgstoši darbojas augstas temperatūras apstākļos, var tikt ietekmēts tā cikla kalpošanas laiks. Ja temperatūra ir pārāk zema, kapacitāti būs grūti izmantot. Izlādes ātrums atspoguļo akumulatora augsto-strāvas uzlādes un izlādes spēju. Ja ātrums ir pārāk mazs, uzlādes un izlādes ātrums būs lēns, kas ietekmēs testa efektivitāti; ja ātrums ir pārāk liels, akumulatora jauda tiks samazināta polarizācijas efekta un siltuma efekta dēļ. Uzlādes un izlādes ātrums.
1. Saskaņošanas konsekvence
Laba konfigurācija var ne tikai uzlabot elementu izmantošanas līmeni, bet arī kontrolēt šūnu konsistenci, kas ir pamats labas izlādes jaudas un cikla stabilitātes sasniegšanai akumulatora bloka izlādes laikā. Tomēr palielināsies akumulatora elementa jaudas maiņstrāvas pretestības izkliede ar sliktu konfigurāciju, kas savukārt vājinās cikla veiktspēju un akumulatora bloka izmantojamo jaudu. Kāds ierosināja akumulatora saskaņošanas metodi atbilstoši akumulatora raksturīgajam vektoram. Raksturīgais vektors atspoguļo līdzības pakāpi starp viena akumulatora uzlādes un izlādes sprieguma datiem un standarta akumulatora uzlādes un izlādes datiem. Jo tuvāk akumulatora uzlādes-izlādes līkne ir standarta līknei, jo lielāka ir līdzība un jo tuvāk korelācijas koeficients ir 1. Šīs saskaņošanas metodes pamatā galvenokārt ir monomēra sprieguma korelācijas koeficients, un pēc tam apvieno citus parametrus, lai veiktu saskaņošanu, kas var iegūt labāku saskaņošanas efektu. Šīs pieejas grūtības ir nodrošināt standarta akumulatora raksturlielumu vektorus. Ražošanas līmeņa ierobežojumu dēļ katrai bateriju partijai ir jābūt atšķirībām, un ir ļoti grūti iegūt katrai bateriju partijai piemērotu pazīmju vektoru kopu.
Kvantitatīvā analīze tika izmantota, lai analizētu atšķirību novērtēšanas metodi starp atsevišķām šūnām. Pirmkārt, galvenie punkti, kas ietekmē akumulatora veiktspēju, tiek iegūti ar matemātiskām metodēm, un pēc tam tiek veikta matemātiskā abstrakcija, lai panāktu visaptverošu akumulatora veiktspējas novērtējumu un salīdzināšanu, un akumulatora veiktspējas kvalitatīvā analīze tiek pārvērsta kvantitatīvā analīzē, lai optimizētu kopējo akumulatora veiktspēju. Tiek prezentēta vienkārša metode, ko var praktiski īstenot. Tiek piedāvāta visaptveroša veiktspējas novērtēšanas sistēma, kuras pamatā ir akumulatoru atlase un grupēšana, apvienojot subjektīvo Delphi punktu skaitu un objektīvās pelēkās korelācijas pakāpes mērījumus un izveidojot vairāku{0}}parametru pelēkās korelācijas modeli akumulatoriem, kas pārvar vienu- viena indeksa izmantošana kā vērtēšanas standarts. Jaudas litija -jonu akumulatora veiktspējas novērtējums ir realizēts, un no novērtēšanas rezultātiem iegūtā korelācija nodrošina ticamu teorētisko bāzi akumulatora pārbaudei un saskaņošanai vēlākā posmā.
Dinamiskā raksturlielumu saskaņošanas metode galvenokārt ir paredzēta, lai realizētu saskaņošanas funkciju atbilstoši akumulatora uzlādes un izlādes līknei. Īpašie ieviešanas soļi ir vispirms izvilkt raksturīgos punktus līknē, lai izveidotu raksturīgu vektoru. Atbilstoši attālumam starp raksturīgajiem vektoriem starp katru līkni, Saskaņošanas indeksam, līknes klasifikācija tiek realizēta, izvēloties atbilstošu algoritmu, un pēc tam tiek pabeigts akumulatora saskaņošanas process. Šī saskaņošanas metode ņem vērā akumulatora veiktspējas izmaiņas darbības laikā. Pamatojoties uz to, akumulatoru saskaņošanai tiek atlasīti citi piemēroti parametri, un var kārtot baterijas ar konsekventāku veiktspēju.
2. Uzlādes metode
Atbilstošajam uzlādes režīmam ir būtiska ietekme uz akumulatora izlādes jaudu. Ja uzlādes dziļums ir mazs, izlādes jauda tiks attiecīgi samazināta. Pārlādējot, tas ietekmēs akumulatora ķīmiski aktīvās vielas un radīs neatgriezeniskus bojājumus, samazinot akumulatora ietilpību un kalpošanas laiku. Tāpēc ir jāizvēlas atbilstošs uzlādes ātrums, augšējais spriegums un pastāvīgā sprieguma atslēgšanas strāva,{0}}lai nodrošinātu uzlādes efektivitātes, drošības un stabilitātes optimizāciju, vienlaikus realizējot uzlādes jaudu. Pašlaik jaudas litija{1}}jonu akumulatori pārsvarā izmanto pastāvīgas strāvas-pastāvīga sprieguma uzlādes režīmu. Analizējot litija dzelzs fosfāta sistēmas un trīskāršās sistēmas akumulatora pastāvīgās strāvas un konstanta sprieguma uzlādes rezultātus pie dažādām uzlādes strāvām un dažādiem atslēgšanās spriegumiem, var zināt, ka: (1) lādēšanas pārtraukumā{{5} }}tiek nospiests izslēgšanas spriegums, palielinās lādēšanas strāva un samazinās nemainīgā strāvas attiecība, tiek saīsināts uzlādes laiks, bet tiek palielināts enerģijas patēriņš; (2) Nospiežot uzlādes strāvu, samazinoties uzlādes atslēgšanas spriegumam, samazinās konstantas strāvas uzlādes koeficients, kā arī tiek samazināta uzlādes jauda un enerģija. Lai nodrošinātu akumulatora ietilpību, dzelzs fosfāts Litija-jonu akumulatoru uzlādes{8}}izslēgšanas spriegums nedrīkst būt zemāks par 3,4 V. Lai līdzsvarotu uzlādes laiku un enerģijas zudumus, izvēlieties atbilstošu uzlādes strāvu un izslēgšanas laiku.
Katras šūnas SOC konsekvence lielā mērā nosaka akumulatora bloka izlādes kapacitāti, un līdzsvarota uzlāde nodrošina iespēju katrai šūnas izlādei panākt līdzīgu sākotnējo SOC platformu, kas var uzlabot izlādes jaudu un izlādes efektivitāti (izlādes kapacitāti/atbilstības kapacitāti) . Lādēšanas izlīdzināšanas metode attiecas uz litija{0}}jonu akumulatora jaudas izlīdzināšanu uzlādes procesa laikā. Parasti izlīdzināšana sākas, kad akumulatora bloka spriegums sasniedz vai pārsniedz iestatīto spriegumu, un pārlādēšana tiek novērsta, samazinot uzlādes strāvu.
Saskaņā ar akumulatora bloka atsevišķu elementu dažādajiem stāvokļiem, izmantojot akumulatora līdzsvarotās uzlādes vadības ķēdes modeli un izlīdzināšanas ķēdi, lai precīzi-noregulētu atsevišķu elementu uzlādes strāvu, tiek piedāvāta metode, var ne tikai realizēt ātru akumulatora uzlādi, bet arī novērst atsevišķu elementu nekonsekvenci. Izlīdzinoša uzlādes kontroles stratēģija akumulatora cikla dzīves ietekmei. Konkrēti, izmantojot slēdža signālu, litija -jonu akumulatora kopējā enerģija tiek papildināta ar vienu akumulatoru vai arī atsevišķa akumulatora enerģija tiek pārveidota par kopējo akumulatora bloku. Akumulatora bloka uzlādes procesā, nosakot katra atsevišķa elementa sprieguma vērtību, kad vienas šūnas spriegums sasniedz noteiktu vērtību, sāk darboties balansēšanas modulis. Lādēšanas strāva vienā akumulatorā ir sadalīta, lai samazinātu uzlādes spriegumu, un sadalītā strāva tiek pārveidota ar moduli, lai atgrieztu enerģiju uzlādes kopnē, lai sasniegtu līdzsvara mērķi.
Kāds ierosināja mainīgas likmes maksas izlīdzināšanas risinājumu. Šīs metodes izlīdzināšanas ideja ir tikai piegādāt papildu enerģiju vienam akumulatoram ar zemu enerģiju, kas novērš atsevišķa akumulatora enerģijas ieguves procesu ar lielāku enerģiju, kas ievērojami vienkāršo procesu. Izlīdzināšanas ķēdes topoloģija. Tas nozīmē, ka dažādu enerģijas stāvokļu atsevišķu elementu uzlādēšanai tiek izmantoti dažādi uzlādes ātrumi, lai panāktu labu līdzsvara efektu.
3. Izlādes ātrums
Izlādes ātrums ir būtisks rādītājs litija{0}}jonu akumulatoriem. Akumulatora ātra izlāde ir pozitīvo un negatīvo elektrodu materiālu un elektrolītu pārbaude. Pozitīvajam elektroda materiālam litija dzelzs fosfātam tā struktūra ir stabila, spriedze uzlādes un izlādes laikā ir maza, un tam ir pamatnosacījumi lielas strāvas izlādei, taču trūkums ir tas, ka litija dzelzs fosfāta vadītspēja ir slikta. Litija jonu difūzijas ātrums elektrolītā ir svarīgs faktors, kas ietekmē akumulatora izlādes ātrumu, un jonu difūzija akumulatorā ir cieši saistīta ar akumulatora struktūru un elektrolīta koncentrāciju.
Tāpēc dažādi izlādes ātrumi rada atšķirīgu akumulatoru izlādes laiku un izlādes sprieguma platformas, kas savukārt rada dažādas izlādes jaudas, kas ir īpaši acīmredzamas paralēliem akumulatoru blokiem. Tāpēc ir nepieciešams izvēlēties atbilstošu izlādes ātrumu. Palielinoties izlādes strāvai, akumulatora izmantojamā jauda samazinās.
Jiang Cuina et al. pētīja izlādes ātruma ietekmi uz litija dzelzs fosfāta akumulatoru elementu izdalāmo jaudu. Viena un tā paša veida atsevišķu elementu grupa ar labu sākotnējo konsistenci tika uzlādēta līdz 3,8 V pie 1 C strāvas un pēc tam uzlādēta pie 0.1, 0.2, izlādes rādītāji {{7} }.5, 1, 2 un 3C tika izlādēti līdz 2,5 V, un tika reģistrēta attiecības līkne starp spriegumu un izlādēto jaudu, kā parādīts 1. attēlā. Eksperimenta rezultāti liecina, ka 1 un 2C atbrīvotā jauda ir 97,8 procenti un 96,5 procenti no C/3 atbrīvotās jaudas, un atbrīvotā enerģija ir attiecīgi 97,2 procenti un 94,3 procenti no enerģijas, ko izdala C/3. Palieliniet, litija{27}}jonu akumulatora jauda un izdalītā enerģija ir ievērojami samazināta.
Kad litija{0}}jonu akumulators ir izlādējies, parasti tiek izmantots valsts standarts 1C, un maksimālā izlādes strāva parasti ir ierobežota līdz 23 C. Kad tiek izlādēta liela strāva, notiks liela temperatūras paaugstināšanās, kas novedīs pie enerģijas zudumiem. Tāpēc ir nepieciešams reāllaikā uzraudzīt akumulatora bloka temperatūru, lai novērstu akumulatora bojājumus pārmērīgas temperatūras dēļ un samazinātu akumulatora darbības laiku.
4. Temperatūras apstākļi
Temperatūra būtiski ietekmē akumulatorā esošā elektroda materiāla aktivitāti un elektrolīta darbību. Pārāk augsta un pārāk zema temperatūra vairāk ietekmē akumulatora kapacitāti.
Zemā temperatūrā akumulatora aktivitāte ir ievērojami samazināta, litija interkalācijas un ekstrakcijas spēja, palielinās akumulatora iekšējā pretestība un polarizācijas spriegums, tiek samazināta faktiskā izmantojamā jauda, samazināta akumulatora izlādes jauda. , izlādes platforma ir zema, un akumulators, visticamāk, sasniegs izlādes -izslēgšanas spriegumu. Samazinoties pieejamajai akumulatora jaudai, samazinās akumulatora enerģijas izmantošanas efektivitāte.
Paaugstinoties temperatūrai, aktivizējas litija jonu ekstrakcija un ievietošana starp pozitīvo un negatīvo elektrodu, tādējādi tiek samazināta akumulatora iekšējā pretestība un garāks iekšējās pretestības stabilitātes laiks, kas palielina elektronu mobilitātes apjomu elektrodā. ārējā ķēde un jauda ir efektīvāka. spēlēt. Tomēr, ja akumulators ilgstoši strādā augstas temperatūras vidē, tiks pasliktināta pozitīvās režģa struktūras stabilitāte, samazināsies akumulatora drošība un ievērojami saīsināsies akumulatora darbības laiks.
Li Zhe et al. pētīja temperatūras ietekmi uz akumulatora faktisko izlādes jaudu un reģistrēja akumulatora faktiskās izlādes jaudas attiecību pret standarta izlādes jaudu (1C izlāde pie 25 grādiem) dažādās temperatūrās. Samēro akumulatora jaudas izmaiņas ar temperatūru un iegūst: Formulā: C ir akumulatora jauda; T ir temperatūra; R2 ir armatūras korelācijas koeficients. Eksperimenti liecina, ka akumulatora jauda ļoti ātri samazinās zemā temperatūrā, bet kapacitāte palielinās, paaugstinoties temperatūrai aptuveni normālā temperatūrā. Akumulatora ietilpība pie -40 grādiem ir tikai 1/3 no nominālās vērtības, savukārt pie 0 grādiem līdz 60 grādiem akumulatora kapacitāte palielinās no 80 procentiem no nominālās jaudas līdz 100 procentiem.
Analīze parāda, ka omu iekšējās pretestības izmaiņu ātrums zemā temperatūrā ir lielāks nekā augstā temperatūrā, kas norāda, ka zemai temperatūrai ir acīmredzamāka ietekme uz akumulatora darbību, tādējādi ietekmējot akumulatora izlādējamo jaudu. Paaugstinoties temperatūrai, samazinās uzlādes un izlādes procesa omiskā iekšējā pretestība un polarizācijas iekšējā pretestība. Tomēr augstākās temperatūrās ķīmiskās reakcijas līdzsvars akumulatorā un materiāla stabilitāte tiks iznīcināta, kā rezultātā var rasties blakusparādības, kas ietekmēs akumulatora kapacitāti un iekšējo pretestību, kā rezultātā saīsinās cikla kalpošanas laiks un pat samazinās drošība.
Tāpēc gan augsta, gan zema temperatūra ietekmēs litija dzelzs fosfāta akumulatoru veiktspēju un kalpošanas laiku. Faktiskajā darba procesā ir jāizmanto tādas metodes kā jauna akumulatora siltuma pārvaldība, lai nodrošinātu, ka akumulators darbojas piemērotos temperatūras apstākļos. Akumulatora komplekta PACK testā var izveidot nemainīgu 25 grādu temperatūras testa telpu.
