Facteur de résonance d&39;autodécharge de la batterie au lithium et méthode de mesure

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Cet article décrit les effets des matériaux d’électrode positive, des matériaux d’électrode négative, des électrolytes et des environnements de stockage sur le taux d’autodécharge des batteries lithium-ion. Dans le même temps, il présente la méthode de mesure du taux d&39;autodécharge des batteries lithium-ion traditionnelle couramment utilisée et la nouvelle méthode de mesure rapide du taux d&39;autodécharge. Ingénieur high-tech de Guoxuan, bienvenue à tous ! Les réactions d&39;autodécharge des batteries lithium-ion sont inévitables. Elles réduisent non seulement la durée de vie de la batterie, mais affectent également gravement sa durée de vie.

Le taux d&39;autodécharge de la batterie lithium-ion est généralement de 2 % à 5 % par mois et peut pleinement répondre aux exigences de la batterie monomère. Cependant, une fois que la batterie lithium-ion monomère est assemblée dans un module, en raison des caractéristiques de chaque batterie lithium-ion monomère, la tension finale de chaque batterie lithium-ion monomère ne peut pas être complètement cohérente après chaque charge et décharge, de sorte qu&39;une batterie monomère dans un module de batterie lithium-ion apparaît, les performances de la batterie lithium-ion monomère se détérioreront. À mesure que le nombre de charges et de décharges augmente, le degré de détérioration s&39;aggrave encore et la durée de vie du cycle diminue fortement par rapport à la batterie monomère non appariée.

Par conséquent, une recherche approfondie sur le taux d&39;autodécharge de la batterie lithium-ion est un besoin urgent de la production de batteries. Premièrement, le phénomène d&39;autodécharge du facteur d&39;autodécharge de la batterie fait référence au phénomène d&39;auto-perte lorsque la batterie est à son tour, et il est également connu sous le nom de capacité chargeable. L&39;autodécharge peut généralement être divisée en deux types : l&39;autodécharge réversible et l&39;autodécharge irréversible.

La perte de capacité peut être réversible pour compenser l&39;autodécharge réversible, et le principe est similaire à la réaction de décharge normale de la batterie. La perte de capacité ne peut pas obtenir de compensation d&39;autodécharge en autodécharge irréversible, et c&39;est une raison importante que l&39;intérieur de la batterie s&39;est produit inversé, y compris l&39;électrode positive et la réaction électrolytique, la solution électrolytique, la réaction provoquée par l&39;autobiose électrolytique, et lors de la fabrication La réaction irréversible provoquée par des micro-courts-circuits causés par des impuretés. Les facteurs influençant l’autodécharge sont décrits ci-dessous.

1 L&39;influence du matériau de l&39;électrode positive est importante car le métal de transition et les impuretés du matériau de l&39;électrode positive sont déchargés brièvement dans la précipitation de l&39;électrode négative, puis nouvellement déchargés d&39;une batterie lithium-ion. Yah-Meiteng et al. J&39;ai étudié les propriétés physiques et électrochimiques de deux matériaux positifs LIFEPO4.

L&39;étude a révélé que le taux d&39;autodécharge de la teneur en impuretés de fer dans les matières premières et le processus de charge et de décharge étaient élevés, la raison en était que le fer était progressivement réduit par l&39;électrode négative, perçant le diaphragme, entraînant un court-circuit dans la batterie, provoquant ainsi une autodécharge plus élevée. 2 L&39;effet du matériau de l&39;électrode négative sur l&39;autodécharge est important en raison de la réaction irréversible du matériau de l&39;électrode négative et de l&39;électrolyte. Dès 2003, Aurbach et al.

Il a été suggéré que l&39;électrolyte a été restauré et que le gaz a été libéré, de sorte que la surface de la pièce en graphite a été exposée à l&39;électrolyte. Au cours du processus de charge et de décharge, la structure en couches de graphite de l&39;ion lithium est intrinsèquement facilement détruite, ce qui entraîne des taux d&39;autodécharge plus élevés. 3 Impact de l&39;électrolyte de la solution électrolytique : la corrosion de l&39;électrolyte ou des impuretés sur la surface de l&39;électrode négative ; le matériau de l&39;électrode est dissous dans l&39;électrolyte ; l&39;électrode est dissoute par la solution électrolytique est dissoute par le solide ou le gaz insoluble pour former une couche de passivation, etc.

Actuellement, un grand nombre de chercheurs s’efforcent de développer de nouveaux additifs pour inhiber les effets de l’électrolyte sur l’autodécharge. Junliu et al. L&39;additif d&39;électrolyte de batterie MCN111 pour ajouter des additifs a constaté que les performances du cycle à haute température de la batterie sont améliorées et que le taux d&39;autodécharge est généralement réduit.

La raison est que ces additifs peuvent améliorer la membrane SEI pour protéger l’électrode négative de la batterie. 4 État de stockage État de stockage Les facteurs d&39;influence généraux sont la température de stockage et l&39;état de charge de la batterie. En général, plus la température est élevée, plus le SOC est élevé, plus l&39;autodécharge de la batterie est importante.

TAKASHI et al. Expériences performantes sur des batteries à ions phosphate dans des conditions de réinitialisation. Les résultats montrent que le taux de rétention de capacité diminue progressivement avec le temps de stockage et que la batterie est augmentée.

Liu Yunjian et d&39;autres utilisent une batterie au lithium commerciale alimentée au manganate de lithium. On a constaté que le potentiel relatif de l’électrode positive devient de plus en plus élevé. Le potentiel relatif de l&39;électrode négative est de plus en plus faible, sa propriété réductrice devient également plus forte, les deux peuvent accélérer la précipitation du MN, entraînant une augmentation du taux d&39;autodécharge.

5 D&39;autres facteurs affectent les facteurs du taux d&39;autodécharge de la batterie, à l&39;exception de plusieurs décrits ci-dessus, il existe également les aspects suivants : Dans le processus de production, les bavures qui se produisent lorsque le pôle est coupé et l&39;environnement de production est introduit dans la batterie. Les impuretés, telles que la poussière, la poudre métallique sur la plaque, etc., peuvent provoquer un micro-court-circuit interne de la batterie ; il y a un circuit électronique externe lorsque l&39;environnement externe est humide, l&39;isolation de la ligne extérieure n&39;est pas complète, le boîtier de la batterie est médiocre, ce qui entraîne un circuit électronique externe, entraînant une autodécharge ; pendant le stockage à long terme, le matériau actif du matériau de l&39;électrode et la liaison du collecteur de courant, entraînant une diminution de la capacité et une augmentation de l&39;autodécharge.

Chacun des facteurs ci-dessus ou une combinaison de plusieurs facteurs peut provoquer le comportement d&39;autodécharge de la batterie lithium-ion, ce qui est difficile à trouver et à estimer les performances de stockage de la batterie. Deuxièmement, la méthode de mesure du taux d&39;autodécharge peut être observée grâce à l&39;analyse ci-dessus, car le taux d&39;autodécharge de la batterie lithium-ion est généralement faible. Le taux d&39;autodécharge lui-même est affecté par la température, l&39;utilisation des cycles et l&39;état de charge (SOC), donc une mesure précise de l&39;autodécharge de la batterie est très difficile et prend du temps.

1 Taux d&39;autodécharge Méthode de mesure traditionnelle Actuellement, la méthode traditionnelle de détection d&39;autodécharge comporte les trois types suivants : Décharge pour déterminer la perte de capacité de la batterie. Le taux d&39;autodécharge est : sous la forme : c est la capacité nominale de la batterie ; C1 est la capacité de décharge. Une fois l&39;ouverture effectuée, la capacité résiduelle de la batterie peut être obtenue.

À ce moment, la cellule de la batterie est à nouveau chargée et le cycle de décharge fonctionne à nouveau, déterminant la pleine capacité de l&39;ail électrique à ce moment-là. Cette méthode permet de déterminer si la batterie présente une perte de capacité non réversible et une perte de capacité réversible. ● Méthode de mesure du taux d&39;atténuation de la tension en circuit ouvert La tension en circuit ouvert et l&39;état de charge de la batterie SOC ont une relation directe, à condition de mesurer le taux de variation de l&39;OCV de la batterie sur une période donnée, c&39;est-à-dire que la méthode est simple, elle enregistre simplement la tension de la batterie à tout moment.

De plus, en fonction de la correspondance entre la tension et l&39;état de charge de la batterie, l&39;état de charge de la batterie peut être obtenu. Le taux d&39;autodécharge de la batterie peut être obtenu par le calcul de l&39;atténuation de la tension et le calcul de la capacité d&39;atténuation correspondant à l&39;unité de temps. ● Méthode de maintien de la capacité Mesure la tension d&39;ouverture souhaitée de la batterie ou la puissance nécessaire pour économiser, résultant du taux d&39;autodécharge de la batterie.

Autrement dit, le courant de charge lorsque le circuit ouvert de la batterie est mesuré et le taux d&39;autodécharge de la batterie peuvent être considérés comme le courant de charge mesuré. 2 Méthode de mesure rapide du taux d&39;autodécharge En raison du temps long requis pour la méthode de mesure conventionnelle, le taux d&39;autodécharge n&39;est qu&39;une méthode de filtrage de la batterie dans le processus de détection de la batterie en raison du temps long requis pour la méthode de mesure conventionnelle. L&39;émergence d&39;un grand nombre de méthodes de mesure nouvelles et pratiques, permettant d&39;économiser beaucoup de temps et d&39;énergie pour les mesures d&39;autodécharge des batteries.

● Technologie de contrôle numérique La technologie de contrôle numérique est une nouvelle méthode de mesure d&39;autodécharge dérivée de la méthode de mesure d&39;autodécharge basée sur les méthodes de mesure d&39;autodécharge traditionnelles. Cette méthode présente les avantages d&39;un équipement court, de haute précision, de haute précision et simple. ● La méthode de circuit équivalent est une nouvelle méthode de mesure d&39;autodécharge, qui simule la batterie dans un circuit équivalent, qui peut mesurer rapidement et efficacement le taux d&39;autodécharge des batteries lithium-ion.

Troisièmement, mesurer la signification du taux d&39;autodécharge En tant qu&39;indice de performance important de la batterie lithium-ion, il a un impact important sur le criblage et la gratification de la batterie, de sorte que le taux d&39;autodécharge des batteries lithium-ion a une signification de grande portée. 1 Prédire le problème de la même bobine dans la même bobine, les matériaux utilisés, les matériaux utilisés et le contrôle de la production sont fondamentalement les mêmes. Lorsque la batterie individuelle est manifestement grande, la raison est probablement due à des impuretés et à des bavures perçant le diaphragme.

Micro court-circuit. Parce que l’impact d’un micro-court-circuit sur la batterie est lent et irréversible. Par conséquent, les performances de ces batteries ne diffèrent pas beaucoup des batteries normales sur une courte période de temps, mais avec l&39;approfondissement progressif des réactions internes irréversibles, les performances de la batterie seront bien inférieures à ses performances d&39;usine et aux performances d&39;autres batteries normales.

Par conséquent, afin de garantir la qualité de la batterie d&39;usine, la batterie auto-déchargée doit être retirée. 2 Pour regrouper la batterie pour regrouper les batteries lithium-ion afin d&39;obtenir une meilleure cohérence, y compris la capacité, la tension, la résistance interne et le taux de décharge blanche, etc. L’impact du taux d’autodécharge de la batterie sur le bloc-batterie est une manifestation importante.

Une fois assemblée dans un module, en raison de l&39;autodiscipline de chaque batterie lithium-ion monomère, la tension diminuera à des degrés différents, en série pendant le stockage ou le cycle. En charge, elle est actuellement égale, elle peut donc être surchargée ou déchargée dans le module de batterie lithium-ion après la charge, et les performances se détérioreront progressivement avec le nombre de charges et de décharges. Durée de vie en circulation par rapport aux batteries monomères non appariées. Par conséquent, le pack de batteries nécessite une mesure et un contrôle précis de l&39;autodiscipline des batteries lithium-ion.

3 Estimation de l&39;état de charge de la batterie La correction de la charge est également appelée puissance restante, qui représente le rapport entre la batterie utilisée pendant une période de temps ou à long terme, elle conserve la capacité restante et son état complètement chargé, qui est couramment utilisé. Le taux d&39;autodécharge concernant l&39;estimation de l&39;état de charge des batteries lithium-ion a une valeur de référence importante. Après le courant d&39;autodécharge, la correction de la valeur de départ du SOC peut améliorer la précision de l&39;estimation du SOC.

D&39;une part, le client peut estimer le temps ou la distance de déplacement du produit en fonction de la puissance restante ; d&39;autre part, la précision de prédiction SOC du BMS peut empêcher efficacement la surcharge de la batterie et prolonger la durée de vie de la batterie. .