Litium batareyanın doldurulması rezonans faktoru və ölçmə üsulu

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

Bu yazı müsbət elektrod materiallarının, mənfi elektrod materiallarının, elektrolitlərin və saxlama mühitlərinin litium-ion batareyalarının öz-özünə boşalma sürətinə təsirini təsvir edir. Eyni zamanda, o, cari tez-tez istifadə olunan ənənəvi litium-ion batareyanın özünü boşaltma dərəcəsinin ölçülməsi metodunu və yeni özünü boşalma dərəcəsinin sürətli ölçmə metodunu təqdim edir. Guoxuan yüksək texnologiyalı mühəndisdən hər kəsi paylaşmağa xoş gəlmisiniz! Litium-ion batareyanın öz-özünə boşaldılması reaksiyalarının qarşısını almaq mümkün deyil, lakin təkcə batareyanın özündə azalma deyil, həm də batareyanın və ya dövrünün ömrünə ciddi təsir göstərir.

Litium-ion batareyasının özünü boşaltma nisbəti ümumiyyətlə ayda 2% -dən 5% -ə qədərdir və monomer batareyasının tələblərinə tam cavab verə bilər. Bununla birlikdə, monomer litium-ion batareyası modula yığıldıqdan sonra, hər bir monomer litium-ion batareyasının xüsusiyyətlərinə görə, hər bir monomer litium-ion batareyasının son gərginliyi hər bir şarj və boşalmadan sonra tam uyğun ola bilməz, belə ki, bir litium-ion batareya modulunda bir monomer batareya görünür, monomer litium-ion batareyasının performansı pisləşəcəkdir. Doldurma və boşalmaların sayı artdıqca, pisləşmə dərəcəsi daha da kəskinləşəcək və dövriyyə müddəti qoşalaşdırılmamış monomer batareyasına nisbətən kəskin şəkildə azalmışdır.

Buna görə də, litium-ion batareyasının özünü boşaltma dərəcəsi ilə bağlı dərin tədqiqatlar batareya istehsalının təcili ehtiyacıdır. Birincisi, öz-özünə boşalma faktoru batareyasının özünü boşaltma fenomeni, batareyanın öz növbəsində olduğu zaman özünü itirmə fenomeninə aiddir və bu, həm də doldurulan tutum kimi tanınır. Öz-özünə boşalma ümumiyyətlə iki növə bölünə bilər: geri dönən öz-özünə boşalma və dönməz özüboşalma.

İtki qabiliyyəti geri çevrilə bilən öz-özünə boşalmanı kompensasiya etmək üçün geri çevrilə bilər və prinsip batareyanın normal boşalma reaksiyasına bənzəyir. İtki qabiliyyəti geri dönməz özüboşalmaya qədər kompensasiya öz-özünə boşalma əldə edə bilmir və batareyanın daxili hissəsinin, o cümlədən müsbət elektrod və elektrolit reaksiyası, elektrolitik elektrolitik məhlul, elektrolit avtobiozunun yaratdığı reaksiya və istehsal edildikdə, mikro qısaqapanmaların səbəb olduğu geri dönməz reaksiya da daxil olmaqla inversiyaya məruz qalmasının vacib səbəbidir. Öz-özünə boşalmaya təsir edən amillər aşağıda təsvir olunduğu kimidir.

1 Müsbət elektrod materialının təsiri vacibdir ki, müsbət elektrod materialı keçid metalı və çirkləri mənfi elektrod yağıntısı daxilində qısa müddət ərzində boşaldılır və bununla da litium-ion batareyadan yeni boşaldılır. Yah-Meiteng və başqaları. İki LIFEPO4 müsbət materialın fiziki və elektrokimyəvi xassələrini öyrəndi.

Tədqiqat zamanı məlum olub ki, xammalda dəmir çirkinin tərkibinin öz-özünə boşalma sürəti və yüklənmə və boşalma prosesi yüksək olub, buna səbəb dəmirin mənfi elektrodla diafraqmanı deşərək tədricən azaldılması, nəticədə akkumulyatorda qısaqapanma və bununla da daha yüksək öz-özünə boşalmaya səbəb olması olub. 2 Mənfi elektrod materialının öz-özünə boşalmaya təsiri mənfi elektrod materialının və elektrolitin geri dönməz reaksiyasına görə vacibdir. Hələ 2003-cü ildə Aurbach et al.

Təklif etdi ki, elektrolitin bərpası və qazı sərbəst buraxması, qrafit hissəsinin səthinin elektrolitə məruz qalması üçün. Doldurma və boşalma prosesi zamanı litium ionu təbiidir, qrafit laylı struktur asanlıqla məhv edilir, nəticədə daha böyük öz-özünə boşalma nisbətləri yaranır. 3 Elektrolitik məhlul elektrolitinin təsiri: mənfi elektrodun səthində elektrolitin və ya çirklərin korroziyası; elektrod materialı elektrolitdə həll olunur; elektrod elektrolitik məhlulla həll olunur, həll olunmayan bərk cisim və ya qazla həll olunur və passivasiya təbəqəsi əmələ gəlir və s.

Hazırda çoxlu sayda tədqiqat işçisi elektrolitin öz-özünə boşaldılmasına təsirini maneə törətmək üçün yeni əlavələr hazırlamağa sadiqdir. Junliu və başqaları. Əlavələr əlavə etmək üçün MCN111 batareya elektrolit əlavəsi, batareyanın yüksək temperatur dövrü performansının yaxşılaşdığını və özünü boşaltma dərəcəsinin ümumiyyətlə azaldığını tapdı.

Səbəb odur ki, bu əlavələr batareyanın mənfi elektrodunu qorumaq üçün SEI membranını təkmilləşdirə bilər. 4 Saxlama statusu saxlama statusu Ümumi təsir edən amillər saxlama temperaturu və batareyanın SOC-idir. Ümumiyyətlə, temperatur nə qədər yüksək olarsa, SOC nə qədər yüksək olarsa, batareyanın öz-özünə boşalması da bir o qədər böyükdür.

TAKASHI et al. Sıfırlama şəraitində fosfat ion batareyaları üzərində bacarıqlı təcrübələr. Nəticələr göstərir ki, tutumun saxlanma nisbəti rəf vaxtı ilə tədricən azalır və batareya qaldırılır.

Liu Yunjian və başqaları kommersiya litium manqanatla işləyən litium batareyadan istifadə edirlər. Müsbət elektrodun nisbi potensialının getdikcə yüksəldiyini aşkar etdi. Mənfi elektrodun nisbi potensialı getdikcə aşağıdır, onun azaldıcı xüsusiyyəti də güclənir, hər ikisi MN yağıntısını sürətləndirə bilər, nəticədə öz-özünə boşalma dərəcəsi artır.

5 Yuxarıda təsvir edilən bir neçə istisna olmaqla, batareyanın özünü boşaltma sürəti amillərinə digər amillər təsir göstərir, aşağıdakı aspektlər də var: İstehsal prosesində dirək kəsildikdə meydana gələn burrs və istehsal mühiti batareyaya daxil edilir. Toz, lövhədəki metal toz və s. kimi çirklər batareyanın daxili mikroqısaqapanmasına səbəb ola bilər; xarici mühit nəm olduqda, xarici xəttin izolyasiyası tam olmadıqda, batareya qutusu zəif olduqda, xarici elektron dövrə ilə nəticələnən, Öz-özünə boşalma ilə nəticələnən xarici elektron dövrə var; uzunmüddətli saxlama zamanı elektrod materialının aktiv materialı və cərəyan kollektorunun bağlanması nəticəsində tutum azalır və öz-özünə boşalma artır.

Yuxarıda göstərilən amillərin hər biri və ya bir neçə faktorun birləşməsi litium-ion batareyanın özünü boşaldılmasına səbəb ola bilər ki, bu da batareyanın saxlama qabiliyyətini tapmaq və qiymətləndirmək çətindir. İkincisi, litium-ion batareyasının özünü boşaltma dərəcəsi ümumiyyətlə aşağı olduğundan, özünü boşaltma nisbətinin ölçülməsi üsulu yuxarıda göstərilən təhlillə görünə bilər. Öz-özünə boşalma dərəcəsinin özü temperaturdan, dövrlərin istifadəsi və SOC-dan təsirlənir, belə ki, batareyanın özünü boşaltmasının dəqiq ölçülməsi çox çətindir və vaxt aparır.

1 Öz-özünə boşalma dərəcəsi Ənənəvi Ölçmə Metodu Hal-hazırda ənənəvi öz-boşalmanın aşkarlanması metodu aşağıdakı üç növə malikdir: Batareyanın tutum itkisini müəyyən etmək üçün boşalma. Öz-özünə boşalma dərəcəsi aşağıdakı kimidir: c - batareyanın nominal gücü; C1 boşalma qabiliyyətidir. Açılış qoyulduqdan sonra batareyanın qalıq tutumu batareya üçün əldə edilə bilər.

Bu zaman, batareya hüceyrəsi yenidən doldurulur və boşaltma dövrü yenidən işləyir, bu anda elektrik sarımsağının tam tutumunu təyin edin. Bu üsul batareyanın geri qaytarıla bilən tutum itkisi və geri qaytarıla bilən tutum itkisi olmadığını müəyyən edə bilər. ● Açıq dövrədə gərginliyin azalma dərəcəsi Ölçmə metodu Açıq dövrə gərginliyi və batareyanın doldurulması vəziyyəti SOC arasında birbaşa əlaqə var, o şərtlə ki, o, müəyyən müddət ərzində akkumulyatorun OCV-nin dəyişmə sürətini ölçür, yəni üsul sadədir, sadəcə olaraq istənilən vaxt ərzində batareyanın gərginliyini qeyd edir.

Bundan əlavə, gərginlik və batareya SOC arasındakı yazışmalara görə, batareyanın doldurulma vəziyyəti əldə edilə bilər. Batareyanın öz-özünə boşalma dərəcəsi, gərginliyin azaldılmasının zəifləməsinin hesablanması və vahid vaxta uyğun olan zəifləmə qabiliyyətinin hesablanması ilə əldə edilə bilər. ● Tutum saxlama üsulu Batareyanın öz-özünə boşalma sürəti nəticəsində yaranan batareyanın istədiyiniz açılış gərginliyini və ya qənaət etmək üçün tələb olunan gücü ölçür.

Yəni, batareyanın açıq dövrəsi ölçüldükdə şarj cərəyanı və batareyanın özünü boşaltma dərəcəsi ölçülmüş şarj cərəyanı kimi qəbul edilə bilər. 2 Öz-özünə boşalma dərəcəsi Sürətli Ölçmə Metodu Ənənəvi ölçmə metodu üçün tələb olunan uzun müddətə görə, öz-özünə boşalma dərəcəsi ənənəvi ölçmə metodu üçün tələb olunan uzun müddətə görə batareyanın aşkarlanması prosesində yalnız batareyanın süzülməsi üsuludur. Çox sayda yeni və rahat ölçmə üsullarının ortaya çıxması, batareyanın özünü boşaltma ölçmələri üçün çox vaxt və enerjiyə qənaət edir.

● Rəqəmsal idarəetmə texnologiyası rəqəmsal idarəetmə texnologiyası ənənəvi özünüboşaltma ölçmə metodlarına əsaslanan törəmə öz-özünə boşalma ölçmə metodunun yeni özünüboşaltma ölçmə üsuludur. Bu üsul qısa, yüksək dəqiqlik, yüksək dəqiqlik, sadə avadanlıq üstünlüklərinə malikdir. ● Ekvivalent dövrə ekvivalent dövrə metodu akkumulyatoru litium-ion batareyalarının özünü boşaltma sürətini tez və effektiv şəkildə ölçə bilən ekvivalent dövrəyə simulyasiya edən yeni özünüboşaltma ölçmə üsuludur.

Üçüncüsü, özünü boşaltma nisbətinin mənasının ölçülməsi Litium ion batareyasının vacib bir performans göstəricisi olaraq, batareyanın yoxlanılmasına və doldurulmasına mühüm təsir göstərir, buna görə də litium-ion batareyalarının öz-özünə dağılma dərəcəsi geniş əhəmiyyətə malikdir. 1 Eyni bobdə eyni bobinin problemini proqnozlaşdırın, istifadə olunan materiallar, istifadə olunan materiallar və istehsal nəzarəti əsasən eynidir. Fərdi batareya açıq-aydın böyük olduqda, səbəb çox güman ki, çirklər və pirsinq diafraqması ilə bağlıdır.

Mikro qısaqapanma. Çünki mikro-qısalığın batareyaya təsiri yavaş və geri dönməzdir. Buna görə də, belə batareyaların məhsuldarlığı qısa müddət ərzində adi batareyalardan çox fərqlənmir, lakin daxili geri dönməz reaksiyaların tədricən dərinləşməsi ilə batareyanın məhsuldarlığı onun zavod göstəricilərindən və digər normal batareya göstəricilərindən xeyli aşağı olacaq.

Buna görə də, zavod akkumulyatorunun keyfiyyətini təmin etmək üçün özü boşalmış batareyanı çıxarmaq lazımdır. 2 Batareyanı litium-ion batareyaları qruplaşdırmaq üçün tutum, gərginlik, daxili müqavimət və ağ boşalma dərəcəsi və s. Batareyanın öz-özünə boşalma sürətinin batareya paketinə təsiri mühüm təzahürdür.

Modulda yığıldıqdan sonra, hər bir monomer litium-ion batareyasının öz intizamına görə, gərginlik müxtəlif dərəcələrdə, rəflərdə və ya dövrədə ardıcıl olaraq azalacaq. Qoşulmamış monomer batareyaları ilə müqayisədə dövriyyə müddəti. Buna görə də, batareya paketi litium-ion batareyalarının öz intizamının dəqiq ölçülməsini və yoxlanılmasını tələb edir.

3 Batareyanın SOC qiymətləndirilməsi Yükün korreksiyasına qalan güc də deyilir ki, bu da bir müddət və ya uzun müddət istifadə edilən batareyanın qalan tutumu və onun tam doldurulmuş vəziyyətinə nisbətini əks etdirir, adətən istifadə olunur. Litium ion batareyalarının SOC qiymətləndirilməsi ilə bağlı özünü boşaltma dərəcəsi mühüm istinad dəyərinə malikdir. Öz-özünə boşalma cərəyanından sonra SOC-nin başlanğıc dəyərinin korreksiyası SOC qiymətləndirməsinin dəqiqliyini artıra bilər.

Bir tərəfdən, müştəri qalan gücə görə məhsulun vaxtını və ya səyahət məsafəsini təxmin edə bilər; digər tərəfdən, BMS-nin SOC proqnozlaşdırma dəqiqliyi Overlant batareyasının həddindən artıq yüklənməsinin qarşısını effektiv şəkildə ala bilər, batareyanın ömrünü uzadır. .