Demystifikácia vplyvu kapacity vybíjania lítiových batérií PACK

Lítium-iónový akumulátor PACK je hlavne výrobok, ktorého elektrické jadro je preverené, zmontované, zabalené a zmontované, aby sa zistilo, či je rozdiel v kapacite a tlaku kvalifikovaný.

1. Zodpovedajúca konzistencia skupiny

Konzistencia medzi sériou batérií a paralelnými článkami si vyžaduje osobitnú pozornosť v batérii PACK. Len s dobrou kapacitou, stavom nabitia, vnútorným odporom, konzistenciou samovybíjania atď. Slabý výkon vážne ovplyvní celkový výkon akumulátora a dokonca spôsobí, že prebíjanie alebo prebíjanie spôsobí bezpečnostné riziko. Dobrá schéma párovania je účinný spôsob, ako zlepšiť konzistenciu monoméru.

Dobrá kombinácia môže nielen zlepšiť mieru využitia článkov, ale aj kontrolovať konzistenciu monomérov, čo je základom pre dosiahnutie dobrej kapacity vybíjania a stability cyklu pri vybíjaní akumulátora. Zvýši sa však disperzia impedancie striedavého prúdu zle zladenej kapacity batériových článkov, čo následne oslabí výkon cyklu a použiteľnú kapacitu akumulátora.

2. Spôsob nabíjania

Správny nabíjací systém má významný vplyv na vybíjaciu kapacitu batérie. Ak je hĺbka náboja plytká, kapacita vypúšťania sa zodpovedajúcim spôsobom zníži. Ak sa batéria predraží, ovplyvní to chemické aktívne materiály batérie a spôsobí nezvratné poškodenie, čím sa zníži kapacita a životnosť batérie. Preto je potrebné z vybrať vhodnú rýchlosť nabíjania, horné limitné napätie a konštantný medzný prúd napätia, aby sa zabezpečilo dosiahnutie nabíjacej kapacity a zároveň sa optimalizovala účinnosť nabíjania a bezpečnosť a stabilita.

V súčasnosti výkonová lítium-iónová batéria väčšinou používa režim nabíjania konštantným napätím. Analýzou výsledkov nabíjania lítium-železného fosfátového systému a batérií ternárneho systému konštantným prúdom a konštantným napätím možno vidieť, že: (1) Keď je nabíjacie napätie konštantné, nabíjací prúd sa zvyšuje a pomer konštantného prúdu klesá. Doba nabíjania sa skracuje, ale spotreba energie sa zvyšuje; (2) Keď je nabíjací prúd konštantný, s poklesom nabíjacieho napätia sa znižuje pomer nabíjania konštantným prúdom a kapacita nabíjania a energia klesajú. Aby sa zabezpečila kapacita batérie, fosfát z lítiovej liatiny Napätie vypnutia náboja batérie nemôže byť nižšie ako 3,4 V. Je potrebné vyvážiť čas nabíjania a stratu energie a zvoľte vhodný nabíjací prúd a čas vypnutia.

3. Miera vypúšťania

Rýchlosť vybíjania je dôležitým ukazovateľom pre napájané batérie. Vysokoúčerové vybitie batérie je testom na pozitívne a negatívne materiály a elektrolyt. Pre kladný materiál elektródy lízatko-fosforečnan lístinový je jeho štruktúra stabilná, napätie počas nabíjania a vypúšťania je malé a má základné podmienky pre veľkoplošné vypúšťanie, ale nevýhodou je, že vodivosť fosforečnanu líželezitého je zlá. Rýchlosť difúzie lítium-iónov v elektrolyte je hlavným faktorom, ktorý ovplyvňuje rýchlosť vybíjania batérie a difúzia iónov vo vnútri batérie úzko súvisí so štruktúrou batérie a koncentráciou elektrolytu.

Rôzne rýchlosti vybíjania vedú k rôznym časom vybíjania a platformám vybíjacieho napätia batérií, čo zase vedie k rôznym kapacitám vybíjania, čo je obzvlášť zrejmé pre paralelné akumulátory. Preto je potrebné z vybrať vhodnú mieru vypúšťania.

Krivka vybíjania napájacích batérií LiFePO4 pri rôznych rýchlostiach 0,1 °C, 0,2 °C, 0,5 °C, 1 °C, 1,5 °C a 2 °C pri teplote okolia 25 °C. Je vidieť, že proces vybíjania batérie LiFePO4 pri rôznych rýchlostiach má stabilnú platformu vybíjania, napätie platformy je medzi 3,0 ~ 3,4 V. Okrem toho napätie plošiny klesá so zvýšením rýchlosti vybíjania. Je to preto, že zvýšenie rýchlosti vybíjania zvyšuje vybíjací prúd batérie a vnútorný odpor batérie. , Napätie sa zvýši po vybití batérie. Na druhej strane vysokoúčerové vybitie prúdu zvýši polarizáciu batérie a zníži napäťovú plošinu batérie.

Kapacita vybíjania batérie LiFePO4 pri rôznych rýchlostiach vybíjania sa zníži so zvýšením rýchlosti vybíjania batérie. Pri malej rýchlosti 0,1 °C je vybitá kapacita batérie väčšia ako nominálna kapacita batérie, ale pri rýchlosti 2 °C Kapacita vybíjania je len 90 % nominálnej kapacity. To ukazuje, že existuje určitá negatívna korelácia medzi rýchlosťou vybíjania a kapacitou batérie.

Pri vybíjaní lítium-iónových batérií sa všeobecne používa vnútroštátna norma 1C a maximálny vybíjací prúd je zvyčajne obmedzený na 2 až 3C. Pri vybíjaní vysokým prúdom bude produkovať veľké zvýšenie teploty a povedie k energetickej strate. Preto je potrebné monitorovať teplotu akumulátora v reálnom čase, aby sa zabránilo poškodeniu batérie v dôsledku nadmernej teploty a skrátila životnosť batérie.

4. Teplotné podmienky

Lítium-iónové batérie sú ovplyvnené teplotou prostredia, príliš vysoká alebo príliš nízka teplota ovplyvní kapacitu batérie. Životnosť batérie môže byť ovplyvnená, ak je dlhodobo v prevádzke pri vysokých teplotných podmienkach. Ak je teplota príliš nízka, kapacita bude ťažké hrať.

Teplota ovplyvňuje hlavne aktivitu a výkon elektrolytov materiálu pólu vo vnútri batérie. Pri nízkych teplotách sa aktivita batérie výrazne znižuje, schopnosť vkladať a extrahovať lítium klesá, vnútorný odpor a polarizačné napätie batérie sa zvyšuje, skutočná dostupná kapacita klesá, kapacita vybíjania batérie klesá, vybíjací platňa je nízka a batéria s väčšou pravdepodobnosťou dosiahne napätie vybíjania. Dostupná kapacita batérie klesá a účinnosť využitia energie batérie klesá. Keď teplota stúpa, extrakcia a vloženie iónov lítia medzi kladné a záporné elektródy sa stanú aktívnymi, takže vnútorný odpor batérie klesá a čas stabilizácie vnútorného odporu sa predĺži, čo zvyšuje množstvo migrácie elektrónov vo vonkajšom okruhu a kapacita je efektívnejšia. hrať. Ak je však batéria dlhodobo napájaná vo vysokoteplotnom prostredí, stabilita konštrukcie kladnej elektródovej mriežky sa zhorší, zníži sa bezpečnosť batérie a výrazne sa skráti životnosť batérie.

Vysoká teplota aj nízka teplota preto ovplyvnia výkon a životnosť lítium-železnahličej fosfátovej batérie. V skutočnom pracovnom procese by sa mali používať metódy, ako je zvýšenie tepelného riadenia batérie, aby sa zabezpečilo, že batéria funguje za vhodných teplotných podmienok. V skúšobnej časti akumulátora je možné vytvoriť miestnosť na testovanie konštantnej teploty pri 25 °C.

5.Zhrnutie

V tomto dokumente sa v kombinácii so skutočnou situáciou lítium-iónového akumulátora PACK analyzujú a diskutuje sa o faktoroch, ktoré ovplyvňujú kapacitu vybíjania. Dobrá konzistencia batérie zodpovedajúca skupine je predpokladom pre realizáciu výkonu a úrovne vybitia batérie, môžete sa odvolávať na použitie dynamických vlastností zodpovedajúcich skupinovej metóde. Odporúča sa používať vyvážený spôsob nabíjania, aby sa zabezpečilo, že platformy SOC každého monoméru sú pred vybitím podobné. Je potrebné zvoliť vhodnú mieru vypúšťania, berúc do úvahy kapacitu aj účinnosť testu. Prostredie má veľký vplyv na testovanie batérií, takže je potrebné kontrolovať teplotné podmienky.