Kā uzlabot litija bateriju konsistenci
Jauni enerģijas transportlīdzekļi kļūst arvien populārāki. Ja litija baterijas izmanto kā elektrisko transportlīdzekļu enerģijas avotu, lielas jaudas un lielas jaudas prasību dēļ atsevišķi litija jonu akumulatori nevar atbilst prasībām, tāpēc litija jonu akumulatori ir jāsavieno virknē un paralēli. Lieto kombinācijā.
Tomēr neatbilstība starp atsevišķiem elementiem bieži izraisa tādas problēmas kā pārmērīga jaudas samazināšanās un īss akumulatora darbības laiks cikla laikā. Izvēloties akumulatorus ar pēc iespējas konsekventāku veiktspēju grupēšanai, ir liela nozīme litija jonu akumulatoru popularizēšanā un izmantošanā enerģijas akumulatoros. Tagad veiciet vienkāršu analīzi no vairākiem aspektiem:
1 Neatbilstības analīze
1.1. Neatbilstības definīcija Litija jonu akumulatora bloka neatbilstība attiecas uz noteiktu atšķirību tādos parametros kā spriegums, kapacitāte, iekšējā pretestība, kalpošanas laiks, temperatūras ietekme un pašizlādes ātrums pēc vienas un tās pašas specifikācijas un modeļa formas atsevišķām šūnām. akumulatoru bloks. Pēc viena akumulatora izgatavošanas sākotnējā veiktspēja atšķiras. Izmantojot baterijas, šīs veiktspējas atšķirības turpina uzkrāties. Tajā pašā laikā, tā kā katra atsevišķa akumulatora lietošanas vide akumulatora komplektā nav gluži vienāda, tas arī izraisa atsevišķa akumulatora nekonsekvenci, kas pakāpeniski palielinās, tādējādi paātrinot akumulatora veiktspējas pasliktināšanos un visbeidzot izraisot akumulatora neizdodas priekšlaicīgi. 1.2. Neatbilstības veiktspēja Litija jonu akumulatoru nekonsekvence galvenokārt izpaužas divos aspektos: akumulatora elementu darbības parametru atšķirības (akumulatora kapacitāte, iekšējā pretestība un pašizlādes ātrums utt.) un akumulatora uzlādes stāvokļa atšķirības (SOC). ). Dai Haifeng et al. konstatēja, ka jaudas starpības sadalījums starp akumulatoru elementiem ir tuvs Weir sadalījumam un iekšējās pretestības izkliede ir lielāka nekā kapacitātes izkliede, un vienas un tās pašas bateriju partijas iekšējā pretestība parasti atbilst normālā sadalījuma likumam. , pašizlāde Arī ātrums ir aptuveni normāls sadalījums. SOC raksturo akumulatora uzlādes stāvokli, kas ir akumulatora atlikušās jaudas attiecība pret nominālo jaudu. Jie Jing et al. uzskata, ka akumulatora nekonsekvences dēļ akumulatora jaudas samazināšanās ātrums ir atšķirīgs, kā rezultātā atšķiras maksimālā izmantojamā jauda starp akumulatoriem. Mazas ietilpības akumulatora SOC maiņas ātrums ir ātrāks nekā lielas ietilpības akumulatoram, un atslēgšanas spriegums tiek sasniegts ātrāk uzlādes un izlādes laikā.
1.3. Neatbilstības cēloņi Litija jonu akumulatoru nekonsekvencei ir daudz iemeslu, galvenokārt ražošanas procesā un lietošanas procesā. Katrs ražošanas procesa aspekts, piemēram, vircas viendabīgums padeves laikā, platības blīvuma un virsmas spraiguma kontrole pārklāšanas laikā utt., radīs atšķirības vienas šūnas veiktspējā. Luo Yu et al. pētīja litija jonu akumulatoru ražošanas un ražošanas procesu ietekmi uz akumulatora konsistenci un koncentrējās uz ūdens bāzes saistvielu sistēmas litija jonu akumulatoru ražošanas procesa ietekmi uz akumulatora konsistenci. Akumulatora lietošanas laikā Xie Jiao un citi uzskata, ka savienojuma metode, konstrukcijas daļas/ierīces, darbības apstākļi un vide ietekmēs akumulatora konsekvenci. Tā kā katra savienojuma punkta patērētā enerģija ir nekonsekventa, arī katra komponenta vai struktūras veiktspēja un novecošanās ātrums ir nekonsekvents, tāpēc arī ietekme uz akumulatoru ir nekonsekventa. Turklāt, ņemot vērā katras atsevišķas šūnas atšķirīgo atrašanās vietu akumulatorā, atšķirīgu temperatūru un dažādu veiktspējas pasliktināšanos, tas pastiprinās vienas šūnas nekonsekvenci.
2 veidi, kā uzlabot akumulatora konsekvenci
2.1. Ražošanas procesa kontrole Ražošanas procesa kontrole galvenokārt tiek veikta no diviem aspektiem: izejvielām un ražošanas procesiem. Runājot par izejvielām, mēģiniet izvēlēties vienu un to pašu izejvielu partiju, lai nodrošinātu izejvielu daļiņu izmēra un veiktspējas konsekvenci. Ražošanas procesā viss ražošanas process ir stingri jākontrolē, piemēram, nodrošinot, ka virca tiek vienmērīgi maisīta un ilgstoši netiek novietota, kontrolējot pārklāšanas mašīnas ātrumu, lai nodrošinātu pārklājuma biezumu un viendabīgumu, izskatu. staba gabalu, kā arī svēršanu un klasifikāciju. , Kontrolējiet iesmidzināšanas tilpumu, veidošanos, tilpuma atdalīšanu, uzglabāšanas apstākļus utt. Luo Yu ir noteicis galvenos procesus, kuriem ir būtiska ietekme uz litija jonu akumulatoru konsistenci, veicot pētījumus par litija jonu akumulatoru sagatavošanas tehnoloģiju, tostarp partiju sadalīšanu. sajaukšana, pārklāšana, velmēšana, uztīšana/laminēšana, šķidruma iesmidzināšana un formēšana. Tiek veikta arī padziļināta izpēte un analīze par saistību starp galvenajiem procesa parametriem un akumulatora veiktspēju.
2.2 Konfigurācijas procesa kontrole
Montāžas procesa kontrole galvenokārt attiecas uz akumulatoru šķirošanu. Akumulatoru komplektā tiek izmantotas vienādas specifikācijas un modeļu baterijas, un ir jāmēra akumulatoru spriegums, jauda, iekšējā pretestība utt., lai nodrošinātu akumulatoru sākotnējās darbības konsekvenci. Izmantojot pētījumus, Xu Haitao et al. konstatēja, ka, saliekot akumulatoru, atsevišķo elementu sprieguma atšķirība ir svarīgs faktors, kas ietekmē atsevišķo elementu konsistenci akumulatora uzlādes un izlādes beigās. Atsevišķu elementu iekšējās pretestības atšķirības izraisa akumulatora uzlādi Izlādes procesa laikā katra akumulatora sprieguma platforma ir diezgan atšķirīga. Wang Linxia un citi analizēja atsevišķu elementu nekonsekvenci litija jonu sērijas paralēlos akumulatoru blokos un analizēja galvenos ietekmējošos faktorus paralēlos akumulatoru blokos. Akumulatora bloka ietekmes pakāpe nodrošina nepieciešamo pamatu samontētajam akumulatora blokam. Chen Ping et al. pētīja izlādes ātruma ietekmi uz akumulatora konfigurācijas konsekvenci un konstatēja, ka, palielinoties izlādes ātrumam, akumulatora neatbilstība ir pastiprināta, panākot sliktu akumulatoru likvidēšanas efektu.
2.3 Lietošanas un apkopes procesa kontrole, lai uzraudzītu akumulatoru reāllaikā. Saliekot akumulatoru, tiek pārbaudīta akumulatora konsistence, kas var nodrošināt akumulatora konsistenci sākotnējā lietošanas posmā. Akumulators lietošanas laikā tiek uzraudzīts reāllaikā, un konsekvences problēmas lietošanas laikā var novērot reāllaikā. Tomēr, ja konsistence ir slikta, uzraudzības ķēde pārtrauks uzlādes un izlādes ķēdi, un veiktspēja tiks samazināta. Ir jāatrod līdzsvars starp abiem. Ekstrēmo parametru akumulatoru var arī savlaicīgi pielāgot vai nomainīt, izmantojot reāllaika uzraudzību, lai nodrošinātu, ka akumulatora bloka neatbilstība laika gaitā nepalielināsies. Ieviest līdzsvarotu vadības sistēmu. Pieņemiet atbilstošu izlīdzināšanas stratēģiju un izlīdzināšanas ķēdi, lai gudri pārvaldītu akumulatoru. Pašreizējās kopējās balansēšanas stratēģijas ietver balansēšanas stratēģiju, kas balstīta uz ārējo spriegumu, balansēšanas stratēģiju, kuras pamatā ir SOC, un balansēšanas stratēģiju, kuras pamatā ir jauda. Izlīdzināšanas ķēdi var iedalīt pasīvajā izlīdzināšanā un aktīvajā izlīdzināšanā atbilstoši enerģijas patēriņa veidam. Tostarp aktīvā izlīdzināšana var realizēt bezzudumu enerģijas plūsmu starp baterijām, kas ir aktuāla pētniecības tēma gan mājās, gan ārvalstīs. Parasti izmantotās metodes aktīvajā balansēšanā ietver akumulatora apiešanas metodi, pārslēgtā kondensatora metodi, pārslēgtās induktivitātes metodi un līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidošanas metodi.
Akumulatora siltuma vadība. Papildus akumulatora darbības temperatūras uzturēšanai optimālā diapazonā, akumulatora termiskajai vadībai ir jācenšas nodrošināt arī temperatūras apstākļu konsekvenci starp akumulatoriem, lai efektīvi nodrošinātu akumulatoru darbības konsekvenci. Izmantojiet saprātīgas kontroles stratēģijas. Kad izejas jauda atļauj, mēģiniet samazināt akumulatora izlādes dziļumu un tajā pašā laikā izvairieties no akumulatora pārmērīgas uzlādes, kas var pagarināt akumulatora bloka darbības laiku. Pastiprināt akumulatoru komplektu apkopi. Regulāri veiciet akumulatora apkopes uzlādi ar vāju strāvu un pievērsiet uzmanību tīrīšanai.
3 Jaudas litija jonu akumulatora montāžas metode
3.1. Sprieguma saskaņošanas metode Sprieguma saskaņošanas metodi var iedalīt statiskā sprieguma saskaņošanas metodē un dinamiskajā sprieguma saskaņošanas metodē. Statiskā sprieguma saskaņošanas metodi sauc arī par bezslodzes saskaņošanas metodi. Tas nenes slodzi un ņem vērā tikai pašu akumulatoru. Tas mēra izvēlētā atsevišķa akumulatora pilnībā uzlādētā stāvokļa pašizlādes ātrumu pēc desmitiem dienu stāvēšanas un dažādus uzglabāšanas periodus pilnībā uzlādētā stāvoklī. Iekšējā akumulatora atvērtās ķēdes spriegums, šī metode ir vienkāršākā darbība, taču tā nav precīza. Dinamiskā sprieguma saskaņošanas metode pēta sprieguma situāciju ar slodzi, taču tā neņem vērā tādus faktorus kā slodzes izmaiņas, tāpēc tā nav precīza.
3.2. Statiskās jaudas saskaņošanas metode uzlādē un izlādē akumulatoru noteiktos apstākļos, aprēķina jaudu no izlādes strāvas un izlādes laika un saskaņo akumulatoru atbilstoši jaudai. Šī metode ir vienkārša un viegli īstenojama, taču tā var tikai atspoguļot to, ka akumulatoram ir vienāda ietilpība noteiktos apstākļos, un tā nevar izskaidrot visas akumulatora darbības īpašības, un tai ir noteikti ierobežojumi.
3.3. Iekšējās pretestības saskaņošanas metode galvenokārt ņem vērā viena akumulatora iekšējo pretestību. Ar šo metodi var panākt ātru mērījumu, taču, tā kā akumulatora iekšējā pretestība mainīsies līdz ar izlādes procesu, ir grūti precīzi noteikt iekšējo pretestību.
3.4. Vairāku parametru saskaņošanas metode vienlaikus ņem vērā ietilpību, iekšējo pretestību, spriegumu, pašizlādes ātrumu un citus ārējos apstākļus, lai vispusīgi novērtētu akumulatoru, un tā var sakārtot akumulatoru ar labāku konsekvenci. Tomēr šīs metodes priekšnoteikums ir tāds, ka viena parametra šķirošanai jābūt precīzai un laikietilpīgai.
3.5. Dinamiskā raksturlielumu grupēšanas metode Dinamiskā raksturlielumu grupēšanas metode izmanto akumulatora uzlādes un izlādes raksturlīkni, lai kārtotu akumulatorus grupēšanai. Uzlādes-izlādes līkne var atspoguļot lielāko daļu akumulatora raksturlielumu, un dinamisko raksturlielumu saskaņošanas metodes izmantošana var nodrošināt dažādu akumulatora veiktspējas rādītāju konsekvenci. Dinamisko raksturlielumu saskaņošanas metodē ir daudz datu, ko parasti realizē datorprogrammu sadarbībā. Turklāt šī metode samazina akumulatora bloka izmantošanas līmeni, kas neveicina akumulatora sastāva izmaksu samazināšanos. Standarta līknes vai atskaites līknes noteikšana arī ir sarežģīts punkts tās ieviešanā. 4 Secinājums
Akumulatora neatbilstības iemesls galvenokārt ir akumulatora ražošanā un lietošanā.
Pasākumi, lai uzlabotu akumulatoru konsekvenci, galvenokārt ietver šādus trīs aspektus:
1. Stingri kontrolēt ražošanas procesu no diviem izejvielu un ražošanas tehnoloģiju aspektiem;
2. Izmantojiet zinātniskāku šķirošanas metodi un grupēšanai mēģiniet atlasīt baterijas ar tādu pašu sākotnējo veiktspēju;
3. Akumulatora lietošanas un apkopes procesā uzraugiet akumulatoru reāllaikā, ieviešiet līdzsvarotu vadības sistēmu, izmantojiet saprātīgu kontroles stratēģiju, veiciet akumulatora siltuma pārvaldību un pastipriniet akumulatora komplekta apkopi.
