ચાર્જિંગ લિથિયમ બેટરી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ રેઝોનન્સ પરિબળ અને માપન પદ્ધતિ

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

આ પેપર લિથિયમ આયન બેટરીના સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર પર હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ અને સંગ્રહ વાતાવરણની અસરોનું વર્ણન કરે છે. તે જ સમયે, તે વર્તમાનમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પરંપરાગત લિથિયમ-આયન બેટરી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર માપન પદ્ધતિ અને નવી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર ઝડપી માપન પદ્ધતિ રજૂ કરે છે. ગુઓક્સુઆન હાઇ-ટેક એન્જિનિયર તરફથી, શેર કરવા માટે બધાનું સ્વાગત છે! લિથિયમ-આયન બેટરી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પ્રતિક્રિયાઓ અટકાવી શકાતી નથી, પરંતુ તે માત્ર બેટરીમાં જ ઘટાડો નથી કરતી, પરંતુ બેટરી અથવા ચક્ર જીવનને પણ ગંભીર અસર કરે છે.

લિથિયમ-આયન બેટરીનો સ્વ-ડિસ્ચાર્જ ગુણોત્તર સામાન્ય રીતે દર મહિને 2% થી 5% હોય છે, અને તે મોનોમર બેટરીની જરૂરિયાતોને સંપૂર્ણપણે પૂર્ણ કરી શકે છે. જોકે, એકવાર મોનોમર લિથિયમ આયન બેટરીને મોડ્યુલમાં એસેમ્બલ કરવામાં આવે, પછી દરેક મોનોમર લિથિયમ આયન બેટરીની લાક્ષણિકતાઓને કારણે, દરેક ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પછી દરેક મોનોમર લિથિયમ આયન બેટરીનો અંતિમ વોલ્ટેજ સંપૂર્ણપણે સુસંગત રહી શકતો નથી, જેથી લિથિયમ-આયન બેટરી મોડ્યુલમાં મોનોમર બેટરી દેખાય, મોનોમર લિથિયમ આયન બેટરીનું પ્રદર્શન બગડશે. જેમ જેમ ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જની સંખ્યામાં વધારો થયો છે, તેમ તેમ બગાડનું પ્રમાણ વધુ વધશે, અને સાયકલ લાઇફ અનપેયર્ડ મોનોમર બેટરી કરતા ઝડપથી ઘટી ગઈ છે.

તેથી, લિથિયમ આયન બેટરીના સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર પર ઊંડાણપૂર્વક સંશોધન એ બેટરી ઉત્પાદનની તાત્કાલિક જરૂરિયાત છે. પ્રથમ, સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પરિબળ બેટરી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ ઘટનાનો સ્વ-ડિસ્ચાર્જ એ બેટરીના બદલામાં સ્વ-નુકસાનની ઘટનાનો ઉલ્લેખ કરે છે, અને તેને ચાર્જેબલ ક્ષમતા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. સ્વ-ડિસ્ચાર્જને સામાન્ય રીતે બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ઉલટાવી શકાય તેવું સ્વ-ડિસ્ચાર્જ અને ઉલટાવી શકાય તેવું સ્વ-ડિસ્ચાર્જ.

ઉલટાવી શકાય તેવી સ્વ-ડિસ્ચાર્જની ભરપાઈ કરવા માટે નુકસાન ક્ષમતા ઉલટાવી શકાય તેવી હોઈ શકે છે, અને સિદ્ધાંત બેટરીની સામાન્ય ડિસ્ચાર્જ પ્રતિક્રિયા જેવો જ છે. નુકસાન ક્ષમતા સ્વ-ડિસ્ચાર્જને બદલી ન શકાય તેવા સ્વ-ડિસ્ચાર્જથી વળતર મેળવી શકતી નથી, અને તે મહત્વનું કારણ છે કે બેટરીની અંદરનો ભાગ ઉલટાવી દેવામાં આવ્યો છે, જેમાં સકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પ્રતિક્રિયા, ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક ઇલેક્ટ્રોલિટીક દ્રાવણ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઓટોબાયોસિસ દ્વારા થતી પ્રતિક્રિયા અને ઉત્પાદન કરતી વખતે અશુદ્ધિઓને કારણે થતા સૂક્ષ્મ શોર્ટ સર્કિટ દ્વારા થતી ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે. સ્વ-ડિસ્ચાર્જના પ્રભાવક પરિબળો નીચે વર્ણવ્યા મુજબ છે.

૧. સકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીનો પ્રભાવ એ છે કે સકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી સંક્રમણ ધાતુ અને અશુદ્ધિઓ નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ અવક્ષેપમાં ટૂંકા ગાળા માટે વિસર્જિત થાય છે, જેનાથી લિથિયમ-આયન બેટરીમાંથી નવી ડિસ્ચાર્જ થાય છે. યાહ-મીતેંગ અને અન્ય. બે LIFEPO4 પોઝિટિવ સામગ્રીના ભૌતિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કર્યો.

અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું કે કાચા માલમાં આયર્નની અશુદ્ધતા સામગ્રીનો સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર અને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્રક્રિયા ઊંચી હતી, તેનું કારણ એ હતું કે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા આયર્ન ધીમે ધીમે ઘટતું ગયું, ડાયાફ્રેમને વીંધતું ગયું, જેના પરિણામે બેટરીમાં શોર્ટ સર્કિટ થયું, જેના કારણે સ્વ-ડિસ્ચાર્જ વધુ થયું. 2 નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટની બદલી ન શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાને કારણે સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પર નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની અસર મહત્વપૂર્ણ છે. 2003 ની શરૂઆતમાં, ઓરબાક એટ અલ.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પુનઃસ્થાપિત કરીને ગેસ છોડવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો, જેથી ગ્રેફાઇટ ભાગની સપાટી ઇલેક્ટ્રોલાઇટના સંપર્કમાં આવે. ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્રક્રિયા દરમિયાન, લિથિયમ આયન સ્વાભાવિક રીતે, ગ્રેફાઇટ સ્તરવાળી રચના સરળતાથી નાશ પામે છે, જેના પરિણામે સ્વ-ડિસ્ચાર્જ ગુણોત્તર મોટો થાય છે. 3 ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક દ્રાવણ ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો પ્રભાવ: ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો કાટ અથવા નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પરની અશુદ્ધિઓ; ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં ઓગળી જાય છે; ઇલેક્ટ્રોડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક દ્રાવણ દ્વારા ઓગળી જાય છે, અદ્રાવ્ય ઘન અથવા વાયુ દ્વારા ઓગળીને નિષ્ક્રિયતા સ્તર બનાવે છે, વગેરે.

હાલમાં, મોટી સંખ્યામાં સંશોધન કાર્યકરો સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પર ઇલેક્ટ્રોલાઇટની અસરોને રોકવા માટે નવા ઉમેરણો વિકસાવવા માટે પ્રતિબદ્ધ છે. જુનલિયુ અને અન્ય. MCN111 બેટરી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ એડિટિવ ઉમેરણો ઉમેરવા માટે, જાણવા મળ્યું કે બેટરી ઉચ્ચ તાપમાન ચક્ર કામગીરીમાં સુધારો થયો છે, અને સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર સામાન્ય રીતે ઓછો થયો છે.

કારણ એ છે કે આ ઉમેરણો બેટરી નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડને સુરક્ષિત રાખવા માટે SEI પટલને સુધારી શકે છે. 4 સ્ટોરેજ સ્થિતિ સ્ટોરેજ સ્થિતિ સામાન્ય પ્રભાવિત પરિબળો સ્ટોરેજ તાપમાન અને બેટરી SOC છે. સામાન્ય રીતે, તાપમાન જેટલું ઊંચું હશે, SOC જેટલું ઊંચું હશે, બેટરીનો સ્વ-ડિસ્ચાર્જ જેટલો મોટો હશે.

તાકાશી વગેરે. રીસેટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં ફોસ્ફેટ આયન બેટરી પર સક્ષમ પ્રયોગો. પરિણામો દર્શાવે છે કે શેલ્ફ સમય સાથે ક્ષમતા જાળવણી ગુણોત્તર ધીમે ધીમે ઘટતો જાય છે, અને બેટરી વધે છે.

લિયુ યુનજિયાન અને અન્ય લોકો કોમર્શિયલ લિથિયમ મેંગેનેટ સંચાલિત લિથિયમ બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે. તેમાં જાણવા મળ્યું છે કે પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડનું સંબંધિત પોટેન્શિયલ વધુને વધુ ઊંચું થઈ રહ્યું છે. નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સંબંધિત ક્ષમતા વધુને વધુ ઓછી થઈ રહી છે, તેની ઘટાડાનો ગુણધર્મ પણ મજબૂત થઈ રહ્યો છે, બંને MN વરસાદને વેગ આપી શકે છે, જેના પરિણામે સ્વ-વિસર્જન દરમાં વધારો થાય છે.

5 અન્ય પરિબળો બેટરી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દરના પરિબળોને અસર કરે છે, ઉપર વર્ણવેલ ઘણા બધા સિવાય, નીચેના પાસાઓ પણ છે: ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, ધ્રુવ કાપતી વખતે થતા બરર્સ, અને બેટરીમાં ઉત્પાદન વાતાવરણ રજૂ કરવામાં આવે છે. ધૂળ, પ્લેટ પર ધાતુનો પાવડર વગેરે જેવી અશુદ્ધિઓ બેટરીના આંતરિક માઇક્રો-શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બની શકે છે; જ્યારે બાહ્ય વાતાવરણ ભીનું હોય ત્યારે બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ હોય છે, બાહ્ય લાઇન ઇન્સ્યુલેશન સંપૂર્ણપણે નથી હોતું, બેટરી કેસ નબળું હોય છે, જેના પરિણામે બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ બને છે, જેના પરિણામે સ્વ-ડિસ્ચાર્જ થાય છે; લાંબા ગાળાના સંગ્રહ દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની સક્રિય સામગ્રી અને વર્તમાન કલેક્ટરનું બંધન, જેના પરિણામે ક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે, અને સ્વ-ડિસ્ચાર્જ વધે છે.

ઉપરોક્ત દરેક પરિબળો અથવા બહુવિધ પરિબળોનું મિશ્રણ લિથિયમ-આયન બેટરીના સ્વ-ડિસ્ચાર્જ વર્તનનું કારણ બની શકે છે, જે બેટરીના સંગ્રહ પ્રદર્શનને શોધવા અને અંદાજ લગાવવાનું મુશ્કેલ છે. બીજું, ઉપરોક્ત વિશ્લેષણ દ્વારા સ્વ-ડિસ્ચાર્જ ગુણોત્તરની માપન પદ્ધતિ જોઈ શકાય છે, કારણ કે લિથિયમ આયન બેટરીનો સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર સામાન્ય રીતે ઓછો હોય છે. સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર પોતે તાપમાન, ચક્રના ઉપયોગ અને SOC દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે, તેથી બેટરીના સ્વ-ડિસ્ચાર્જિંગનું સચોટ માપન ખૂબ જ મુશ્કેલ અને સમય માંગી લે તેવું છે.

૧ સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર પરંપરાગત માપન પદ્ધતિ હાલમાં, પરંપરાગત સ્વ-ડિસ્ચાર્જ શોધ પદ્ધતિમાં નીચેના ત્રણ પ્રકારો છે: બેટરીની ક્ષમતા નુકશાન નક્કી કરવા માટે ડિસ્ચાર્જ. સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર આના સ્વરૂપમાં છે: c એ બેટરીની રેટેડ ક્ષમતા છે; C1 એ ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતા છે. ઓપનિંગ મૂક્યા પછી, બેટરીની શેષ ક્ષમતા બેટરી માટે મેળવી શકાય છે.

આ સમયે, બેટરી સેલ ફરીથી ચાર્જ થાય છે અને ડિસ્ચાર્જ ચક્ર ફરીથી કાર્ય કરે છે, આ સમયે ઇલેક્ટ્રિક લસણની સંપૂર્ણ ક્ષમતા નક્કી કરો. આ પદ્ધતિ નક્કી કરી શકે છે કે બેટરી ઉલટાવી શકાય તેવી ક્ષમતા નુકશાન અને ઉલટાવી શકાય તેવી ક્ષમતા નુકશાન નથી. ● ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ એટેન્યુએશન રેટ માપન પદ્ધતિ ઓપન સર્કિટ વોલ્ટેજ અને બેટરી ચાર્જ સ્ટેટ SOC નો સીધો સંબંધ છે, જ્યાં સુધી તે સમયના સમયગાળામાં બેટરીના OCV ના ફેરફાર દરને માપે છે, એટલે કે, પદ્ધતિ સરળ છે, ફક્ત કોઈપણ સમયે બેટરીના વોલ્ટેજને રેકોર્ડ કરે છે.

વધુમાં, વોલ્ટેજ અને બેટરી SOC વચ્ચેના પત્રવ્યવહાર અનુસાર, બેટરીની ચાર્જ સ્થિતિ મેળવી શકાય છે. બેટરીનો સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર વોલ્ટેજ એટેન્યુએશનના એટેન્યુએશનની ગણતરી અને એકમ સમયને અનુરૂપ એટેન્યુએશન ક્ષમતાની ગણતરી દ્વારા મેળવી શકાય છે. ● ક્ષમતા હોલ્ડિંગ પદ્ધતિ બેટરીના ઇચ્છિત ઓપનિંગ વોલ્ટેજ અથવા બેટરીના સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દરના પરિણામે બચત કરવા માટે જરૂરી શક્તિને માપે છે.

એટલે કે, બેટરી ઓપન સર્કિટ માપવામાં આવે ત્યારે ચાર્જિંગ કરંટ અને બેટરી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દરને માપેલા ચાર્જિંગ કરંટ તરીકે ગણી શકાય. 2 સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર ઝડપી માપન પદ્ધતિ પરંપરાગત માપન પદ્ધતિ માટે જરૂરી લાંબા સમયને કારણે, સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર ફક્ત બેટરી શોધ પ્રક્રિયામાં બેટરીને ફિલ્ટર કરવાની એક પદ્ધતિ છે કારણ કે પરંપરાગત માપન પદ્ધતિ માટે જરૂરી લાંબા સમય છે. મોટી સંખ્યામાં નવી અને અનુકૂળ માપન પદ્ધતિઓનો ઉદભવ, બેટરી સ્વ-ડિસ્ચાર્જિંગ માપન માટે ઘણો સમય અને શક્તિ બચાવે છે.

● ડિજિટલ નિયંત્રણ ટેકનોલોજી ડિજિટલ નિયંત્રણ ટેકનોલોજી એ પરંપરાગત સ્વ-ડિસ્ચાર્જ માપન પદ્ધતિઓ પર આધારિત સ્વ-ડિસ્ચાર્જ માપન પદ્ધતિમાંથી એક નવી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ માપન પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિમાં ટૂંકા, ઉચ્ચ ચોકસાઇ, ઉચ્ચ ચોકસાઇ, સરળ સાધનોના ફાયદા છે. ● સમકક્ષ સર્કિટરી સમકક્ષ સર્કિટ પદ્ધતિ એ એક નવી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ માપન પદ્ધતિ છે, જે બેટરીને સમકક્ષ સર્કિટમાં અનુકરણ કરે છે, જે લિથિયમ-આયન બેટરીના સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દરને ઝડપથી અને અસરકારક રીતે માપી શકે છે.

ત્રીજું, સ્વ-ડિસ્ચાર્જ ગુણોત્તરનો અર્થ માપવો લિથિયમ આયન બેટરીના મહત્વપૂર્ણ પ્રદર્શન સૂચકાંક તરીકે, તે બેટરીના સ્ક્રીનીંગ અને ગ્રેચ્યુએશન પર મહત્વપૂર્ણ અસર કરે છે, તેથી લિથિયમ-આયન બેટરીના સ્વ-ડિસ્કોલિડેશન દરનું દૂરગામી મહત્વ છે. 1 એક જ બોબમાં એક જ બોબીનની સમસ્યાનું અનુમાન કરો, વપરાયેલી સામગ્રી, વપરાયેલી સામગ્રી અને ઉત્પાદન નિયંત્રણ મૂળભૂત રીતે સમાન છે. જ્યારે વ્યક્તિગત બેટરી સ્પષ્ટપણે મોટી હોય છે, ત્યારે તેનું કારણ કદાચ અશુદ્ધિઓ અને ગંદકીના પડદાના પડદાને કારણે હોય છે.

માઇક્રો શોર્ટ સર્કિટ. કારણ કે બેટરી પર માઇક્રો-શોર્ટની અસર ધીમી અને બદલી ન શકાય તેવી હોય છે. તેથી, આવી બેટરીઓનું પ્રદર્શન ટૂંકા ગાળામાં સામાન્ય બેટરીઓથી ઘણું અલગ હોતું નથી, પરંતુ આંતરિક બદલી ન શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓના ધીમે ધીમે ઊંડાણ સાથે, બેટરીનું પ્રદર્શન તેના ફેક્ટરી પ્રદર્શન અને અન્ય સામાન્ય બેટરી પ્રદર્શન કરતા ઘણું ઓછું થઈ જશે.

તેથી, ફેક્ટરી બેટરીની ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, સ્વ-ડિસ્ચાર્જ થયેલ બેટરી દૂર કરવી આવશ્યક છે. 2 બેટરીને લિથિયમ આયન બેટરીમાં જૂથબદ્ધ કરવી જેથી ક્ષમતા, વોલ્ટેજ, આંતરિક પ્રતિકાર અને સફેદ ડિસ્ચાર્જ દર વગેરે સહિત વધુ સારી સુસંગતતા હોય. બેટરી પેક પર બેટરીના સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દરની અસર એક મહત્વપૂર્ણ અભિવ્યક્તિ છે.

એકવાર મોડ્યુલમાં એસેમ્બલ થયા પછી, દરેક મોનોમર લિથિયમ આયન બેટરીના સ્વ-શિસ્તને કારણે, વોલ્ટેજ અલગ અલગ ડિગ્રીમાં ઘટશે, શેલ્વિંગ અથવા ચક્ર દરમિયાન શ્રેણીમાં ચાર્જિંગ હેઠળ, તે હાલમાં સમાન છે, તેથી ચાર્જિંગ પછી લિથિયમ-આયન બેટરી મોડ્યુલમાં તે વધુ પડતું ચાર્જ થઈ શકે છે અથવા ખાલી થઈ શકે છે, અને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જની સંખ્યા સાથે કામગીરી ધીમે ધીમે બગડશે. જોડી વગરની મોનોમર બેટરીની તુલનામાં પરિભ્રમણ જીવન. તેથી, બેટરી પેકને લિથિયમ આયન બેટરીના સ્વ-શિસ્તનું સચોટ માપન અને સ્ક્રીનીંગ જરૂરી છે.

3 બેટરી SOC અંદાજ લોડને સુધારવાને બાકી રહેલી શક્તિ પણ કહેવામાં આવે છે, જે બેટરીના લાંબા સમય સુધી ઉપયોગમાં લેવાતા ગુણોત્તરનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અથવા તે બાકીની ક્ષમતા અને તેની સંપૂર્ણ ચાર્જ થયેલી સ્થિતિને દર્શાવે છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છે. લિથિયમ આયન બેટરીના SOC અંદાજ વિશે સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર મહત્વપૂર્ણ સંદર્ભ મૂલ્ય ધરાવે છે. સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહ પછી, SOC ના પ્રારંભિક મૂલ્યમાં સુધારો SOC અંદાજ ચોકસાઈમાં સુધારો કરી શકે છે.

એક તરફ, ગ્રાહક બાકી રહેલી શક્તિ અનુસાર ઉત્પાદનના સમય અથવા મુસાફરીના અંતરનો અંદાજ લગાવી શકે છે; બીજી તરફ, BMS ની SOC આગાહી ચોકસાઈ અસરકારક રીતે બેટરી ઓવરચાર્જ ઓવરલન્ટને અટકાવી શકે છે, બેટરીનું જીવન વધારી શકે છે. .