Factor de resonancia de autodescarga de la batería de litio y método de medición

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Este artículo describe los efectos de los materiales de los electrodos positivos, los materiales de los electrodos negativos, los electrolitos y los entornos de almacenamiento en la tasa de autodescarga de las baterías de iones de litio. Al mismo tiempo, presenta el método de medición de la tasa de autodescarga de batería de iones de litio tradicional comúnmente utilizado actualmente y un nuevo método de medición rápida de la tasa de autodescarga. De parte de Guoxuan, ingeniero de alta tecnología, ¡invitamos a todos a compartir! Las reacciones de autodescarga de las baterías de iones de litio son inevitables, pero no solo reducen la vida útil de la batería, sino que también afectan gravemente su ciclo de vida.

La tasa de autodescarga de la batería de iones de litio es generalmente del 2% al 5% por mes y puede satisfacer completamente los requisitos de la batería de monómero. Sin embargo, una vez que la batería de iones de litio monómero se ensambla en un módulo, debido a las características de cada batería de iones de litio monómero, el voltaje final de cada batería de iones de litio monómero no puede ser completamente constante después de cada carga y descarga, por lo que aparece una batería de monómero en un módulo de batería de iones de litio, el rendimiento de la batería de iones de litio monómero se deteriorará. A medida que aumenta el número de cargas y descargas, el grado de deterioro se agrava aún más y el ciclo de vida se reduce drásticamente en comparación con la batería de monómero no apareado.

Por lo tanto, la investigación en profundidad sobre la tasa de autodescarga de la batería de iones de litio es una necesidad urgente en la producción de baterías. En primer lugar, la autodescarga del factor de autodescarga, el fenómeno de autodescarga de la batería se refiere al fenómeno de autopérdida cuando la batería está a su vez, y también se conoce como capacidad cargable. La autodescarga generalmente se puede dividir en dos tipos: autodescarga reversible y autodescarga irreversible.

La capacidad de pérdida puede ser reversible para compensar la autodescarga reversible y el principio es similar a la reacción de descarga normal de la batería. La capacidad de pérdida no puede obtener una autodescarga de compensación a una autodescarga irreversible, y es una razón importante que el interior de la batería se ha producido inveracted, incluyendo el electrodo positivo y la reacción del electrolito, la solución electrolítica, la reacción causada por la autobiosis del electrolito, y cuando se fabrica La reacción irreversible causada por micro cortocircuitos provocados por impurezas. Los factores que influyen en la autodescarga son los que se describen a continuación.

1 La influencia del material del electrodo positivo es importante porque el metal de transición y las impurezas del material del electrodo positivo se descargan brevemente dentro de la precipitación del electrodo negativo, por lo que se descargan nuevamente de una batería de iones de litio. Yah-Meiteng y otros. Se estudiaron las propiedades físicas y electroquímicas de dos materiales positivos para LIFEPO4.

El estudio encontró que la tasa de autodescarga del contenido de impurezas de hierro en las materias primas y el proceso de carga y descarga eran altos, la razón era que el hierro se reducía gradualmente por el electrodo negativo, perforando el diafragma, lo que resultaba en un cortocircuito en la batería, provocando así una mayor autodescarga. 2 El efecto del material del electrodo negativo en la autodescarga es importante debido a la reacción irreversible del material del electrodo negativo y el electrolito. Ya en 2003, Aurbach et al.

Se propuso restaurar el electrolito y liberar el gas, de modo que la superficie de la parte de grafito quedara expuesta al electrolito. Durante el proceso de carga y descarga, la estructura en capas de grafito inherente del ion de litio se destruye fácilmente, lo que da como resultado índices de autodescarga mayores. 3 Impacto del electrolito de la solución electrolítica: la corrosión del electrolito o impurezas en la superficie del electrodo negativo; el material del electrodo se disuelve en el electrolito; el electrodo es disuelto por la solución electrolítica es disuelto por el sólido o gas insoluble para formar una capa de pasivación, etc.

En la actualidad, un gran número de investigadores están comprometidos con el desarrollo de nuevos aditivos para inhibir los efectos del electrolito en la autodescarga. Junliu y otros. Aditivo de electrolito de batería MCN111 para agregar aditivos, se descubrió que el rendimiento del ciclo de alta temperatura de la batería mejora y la tasa de autodescarga generalmente se reduce.

La razón es que estos aditivos pueden mejorar la membrana SEI para proteger el electrodo negativo de la batería. 4 Estado de almacenamiento Estado de almacenamiento Los factores generales que influyen son la temperatura de almacenamiento y el SOC de la batería. En general, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será el SOC y mayor será la autodescarga de la batería.

TAKASHI y otros. Experimentos capaces en baterías de iones de fosfato en condiciones de reinicio. Los resultados muestran que la tasa de retención de capacidad disminuye gradualmente con el tiempo de almacenamiento y la batería aumenta.

Liu Yunjian y otros utilizan una batería de litio comercial alimentada por manganato de litio. Se ha descubierto que el potencial relativo del electrodo positivo es cada vez mayor. El potencial relativo del electrodo negativo es cada vez más bajo y su propiedad reductora también se hace más fuerte, lo que puede acelerar la precipitación de MN, lo que da como resultado un aumento en la tasa de autodescarga.

5 Otros factores que afectan los factores de la tasa de autodescarga de la batería, además de varios de los descritos anteriormente, también existen los siguientes aspectos: En el proceso de producción, las rebabas que se producen cuando se corta el polo y el entorno de producción se introducen en la batería. Impurezas, como polvo, polvo metálico en la placa, etc., pueden causar un microcortocircuito interno de la batería; hay un circuito electrónico externo cuando el entorno externo está húmedo, el aislamiento de la línea exterior no está completamente, la caja de la batería es deficiente, lo que resulta en un circuito electrónico externo, lo que resulta en una autodescarga; durante el almacenamiento a largo plazo, el material activo del material del electrodo y la unión del colector de corriente, lo que resulta en una disminución de la capacidad y aumenta la autodescarga.

Cada uno de los factores anteriores o una combinación de varios factores puede provocar el comportamiento de autodescarga de la batería de iones de litio, lo que dificulta encontrar y estimar el rendimiento de almacenamiento de la batería. En segundo lugar, el método de medición de la relación de autodescarga se puede ver mediante el análisis anterior, ya que la tasa de autodescarga de la batería de iones de litio es generalmente baja. La tasa de autodescarga en sí se ve afectada por la temperatura, el uso de ciclos y el SOC, por lo que medir con precisión la autodescarga de la batería es muy difícil y requiere mucho tiempo.

1 Tasa de autodescarga Método de medición tradicional Actualmente, el método tradicional de detección de autodescarga tiene los siguientes tres tipos: Descarga para determinar la pérdida de capacidad de la batería. La tasa de autodescarga se expresa en la forma: c es la capacidad nominal de la batería; C1 es la capacidad de descarga. Después de realizar la apertura, se puede obtener la capacidad residual de la batería.

En este momento, la celda de la batería se carga nuevamente y se inicia nuevamente el ciclo de descarga, lo que determina la capacidad total del ajo eléctrico en este momento. Este método puede determinar que la batería no tiene pérdida de capacidad reversible y tiene pérdida de capacidad reversible. ● Método de medición de la tasa de atenuación de voltaje de circuito abierto El voltaje de circuito abierto y el estado de carga de la batería SOC tienen una relación directa, siempre que mida la tasa de cambio del OCV de la batería en un período de tiempo, es decir, el método es simple, simplemente registra el voltaje de la batería durante cualquier tiempo.

Además, de acuerdo con la correspondencia entre el voltaje y el SOC de la batería, se puede obtener el estado de carga de la batería. La tasa de autodescarga de la batería se puede obtener mediante el cálculo de la atenuación de la tensión y el cálculo de la capacidad de atenuación correspondiente a la unidad de tiempo. ● Método de mantenimiento de capacidad Mide el voltaje de apertura deseado de la batería o la energía necesaria para ahorrar, resultante de la tasa de autodescarga de la batería.

Es decir, la corriente de carga cuando se mide el circuito abierto de la batería y la tasa de autodescarga de la batería se puede considerar como la corriente de carga medida. 2 Método de medición rápida de la tasa de autodescarga Debido al largo tiempo requerido para el método de medición convencional, la tasa de autodescarga es solo un método para filtrar la batería en el proceso de detección de la batería debido al largo tiempo requerido para el método de medición convencional. La aparición de un gran número de métodos de medición nuevos y convenientes, que ahorran mucho tiempo y energía en las mediciones de autodescarga de la batería.

● Tecnología de control digital La tecnología de control digital es un nuevo método de medición de autodescarga derivado del método de medición de autodescarga basado en los métodos tradicionales de medición de autodescarga. Este método tiene las ventajas de ser corto, de alta precisión, de alta exactitud y de equipo simple. ● El método de circuito equivalente es un nuevo método de medición de autodescarga que simula la batería en un circuito equivalente y puede medir de manera rápida y eficaz la tasa de autodescarga de las baterías de iones de litio.

En tercer lugar, medir el significado de la relación de autodescarga Como un índice de rendimiento importante de la batería de iones de litio, tiene un impacto importante en la detección y la graduación de la batería, por lo que la tasa de autodescarga de las baterías de iones de litio tiene un significado de largo alcance. 1 Predecir el problema de la misma bobina en el mismo bob, los materiales utilizados, los materiales utilizados y el control de producción son básicamente los mismos. Cuando la batería individual es obviamente grande, la razón probablemente se deba a impurezas y rebabas que perforan el diafragma.

Micro cortocircuito. Porque el impacto del microcortocircuito en la batería es lento e irreversible. Por lo tanto, el rendimiento de tales baterías no difiere mucho de las baterías normales en un corto período de tiempo, pero con la profundización gradual de las reacciones internas irreversibles, el rendimiento de la batería será mucho menor que su rendimiento de fábrica y el rendimiento de otras baterías normales.

Por lo tanto, para garantizar la calidad de la batería de fábrica, se debe retirar la batería autodescargada. 2 Para agrupar las baterías de iones de litio, es necesario agruparlas para lograr una mejor consistencia, incluyendo capacidad, voltaje, resistencia interna, tasa de descarga blanca, etc. El impacto de la tasa de autodescarga de la batería en el paquete de baterías es una manifestación importante.

Una vez ensamblado en un módulo, debido a la autodisciplina de cada batería de iones de litio monómero, el voltaje disminuirá en diferentes grados, en serie durante la estantería o ciclo Bajo carga, actualmente es igual, por lo que puede sobrecargarse o vaciarse en el módulo de batería de iones de litio después de la carga, y el rendimiento se deteriorará gradualmente con el número de cargas y descargas. Vida circulante en comparación con baterías de monómero no apareado. Por lo tanto, el paquete de baterías requiere una medición precisa y una evaluación de la autodisciplina de las baterías de iones de litio.

3 Estimación del SOC de la batería La corrección de la carga también se denomina energía restante, que representa la relación entre la batería utilizada durante un período de tiempo o a largo plazo que mantiene la capacidad restante y su estado de carga completa, que es el que se utiliza comúnmente. La tasa de autodescarga a partir de la estimación del SOC de las baterías de iones de litio tiene un valor de referencia importante. Después de la corriente de autodescarga, la corrección del valor inicial del SOC puede mejorar la precisión de la estimación del SOC.

Por un lado, el cliente puede estimar el tiempo o la distancia de viaje del producto de acuerdo con la energía restante; por otro lado, la precisión de predicción de SOC de BMS puede prevenir eficazmente la sobrecarga de la batería y extender la vida útil de la batería. .