Charging lithium battery self-discharge resonance factor and measurement method

2022/04/08

लेखक इफ्लोपावर -पोर्टेबल पावर स्टेशन आपूर्तिकर्ता

यह पत्र लिथियम आयन बैटरी के स्व-निर्वहन दर पर सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट्स और भंडारण वातावरण के प्रभावों का वर्णन करता है। इसी समय, यह वर्तमान में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी सेल्फ-डिस्चार्ज रेट माप पद्धति और नई सेल्फ-डिस्चार्ज रेट रैपिड माप पद्धति का परिचय देता है। Guoxuan हाई-टेक इंजीनियर की ओर से, साझा करने के लिए सभी का स्वागत है! लिथियम-आयन बैटरी सेल्फ-डिस्चार्ज प्रतिक्रियाओं को रोका नहीं जा सकता है, लेकिन न केवल बैटरी में ही कमी होती है, बल्कि बैटरी या चक्र जीवन को भी गंभीरता से प्रभावित करती है।

लिथियम-आयन बैटरी का स्व-निर्वहन अनुपात आम तौर पर प्रति माह 2% से 5% होता है, और मोनोमर बैटरी की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा कर सकता है। हालांकि, एक बार मोनोमर लिथियम आयन बैटरी को एक मॉड्यूल में इकट्ठा किया जाता है, प्रत्येक मोनोमर लिथियम आयन बैटरी की विशेषताओं के कारण, प्रत्येक मोनोमर लिथियम आयन बैटरी का अंत वोल्टेज प्रत्येक चार्ज और डिस्चार्ज के बाद पूरी तरह से संगत नहीं हो सकता है, ताकि एक मोनोमर बैटरी में एक लिथियम आयन बैटरी मॉड्यूल प्रकट होता है, मोनोमर लिथियम आयन बैटरी का प्रदर्शन बिगड़ जाएगा। जैसे-जैसे चार्ज और डिस्चार्ज की संख्या में वृद्धि हुई है, गिरावट की डिग्री और तेज हो जाएगी, और अनपेक्षित मोनोमर बैटरी की तुलना में चक्र जीवन में तेजी से गिरावट आई है।

इसलिए, लिथियम आयन बैटरी की स्व-निर्वहन दर पर गहन शोध बैटरी उत्पादन की तत्काल आवश्यकता है। सबसे पहले, सेल्फ-डिस्चार्ज फैक्टर बैटरी सेल्फ-डिस्चार्ज घटना का सेल्फ-डिस्चार्ज बैटरी के बदले में सेल्फ-लॉस की घटना को संदर्भित करता है, और इसे चार्ज करने योग्य क्षमता के रूप में भी जाना जाता है। स्व-निर्वहन को आम तौर पर दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: प्रतिवर्ती स्व-निर्वहन और अपरिवर्तनीय स्व-निर्वहन।

प्रतिवर्ती स्व-निर्वहन के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए नुकसान क्षमता प्रतिवर्ती हो सकती है, और सिद्धांत बैटरी की सामान्य निर्वहन प्रतिक्रिया के समान है। नुकसान क्षमता अपरिवर्तनीय स्व-निर्वहन के लिए मुआवजा स्व-निर्वहन प्राप्त नहीं कर सकती है, और यह महत्वपूर्ण कारण है कि बैटरी के अंदर सकारात्मक इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट प्रतिक्रिया, इलेक्ट्रोलाइटिक इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान, इलेक्ट्रोलाइट के कारण प्रतिक्रिया सहित, निष्क्रिय हो गया है। ऑटोबायोसिस, और निर्मित होने पर अशुद्धियों के कारण सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट के कारण अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया। स्व-निर्वहन को प्रभावित करने वाले कारक नीचे वर्णित हैं।

1 सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का प्रभाव महत्वपूर्ण है कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री संक्रमण धातु और अशुद्धियों को नकारात्मक इलेक्ट्रोड वर्षा के भीतर कम-डिस्चार्ज किया जाता है, जिससे लिथियम-आयन बैटरी से नई छुट्टी मिलती है। याह-मीतेंग एट अल। दो LIFEPO4 सकारात्मक सामग्रियों के भौतिक और विद्युत रासायनिक गुणों का अध्ययन किया।

अध्ययन में पाया गया कि कच्चे माल और चार्ज और डिस्चार्ज प्रक्रिया में लोहे की अशुद्धता सामग्री की स्व-निर्वहन दर अधिक थी, इसका कारण यह था कि लोहे को धीरे-धीरे नकारात्मक इलेक्ट्रोड द्वारा कम किया गया था, डायाफ्राम को छेदते हुए, जिसके परिणामस्वरूप शॉर्ट सर्किट हुआ बैटरी, जिससे एक उच्च स्व-निर्वहन होता है। 2 नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट की अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया के कारण स्व-निर्वहन पर नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का प्रभाव महत्वपूर्ण है। 2003 की शुरुआत में, औरबैक एट अल।

प्रस्तावित इलेक्ट्रोलाइट को बहाल किया गया और गैस को छोड़ दिया गया, ताकि ग्रेफाइट भाग की सतह इलेक्ट्रोलाइट के संपर्क में आ जाए। चार्ज और डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयन स्वाभाविक रूप से होता है, ग्रेफाइट स्तरित संरचना आसानी से नष्ट हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े स्व-निर्वहन अनुपात होते हैं। 3 इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान इलेक्ट्रोलाइट का प्रभाव: नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर इलेक्ट्रोलाइट या अशुद्धियों का क्षरण; इलेक्ट्रोड सामग्री इलेक्ट्रोलाइट में भंग हो जाती है; इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान द्वारा भंग कर दिया जाता है, अघुलनशील ठोस या गैस द्वारा एक निष्क्रिय परत बनाने के लिए भंग कर दिया जाता है, आदि।

वर्तमान में, बड़ी संख्या में शोध कार्यकर्ता स्वयं-निर्वहन पर इलेक्ट्रोलाइट के प्रभावों को रोकने के लिए नए योजक विकसित करने के लिए प्रतिबद्ध हैं। जुनलिउ एट अल। एडिटिव्स जोड़ने के लिए MCN111 बैटरी इलेक्ट्रोलाइट एडिटिव, पाया गया कि बैटरी के उच्च तापमान चक्र के प्रदर्शन में सुधार हुआ है, और स्व-निर्वहन दर आम तौर पर कम है।

कारण यह है कि ये योजक बैटरी नकारात्मक इलेक्ट्रोड की रक्षा के लिए एसईआई झिल्ली में सुधार कर सकते हैं। 4 भंडारण स्थिति भंडारण स्थिति भंडारण तापमान और बैटरी एसओसी सामान्य प्रभावित करने वाले कारक हैं। सामान्य तौर पर, तापमान जितना अधिक होता है, एसओसी जितना अधिक होता है, बैटरी का स्व-निर्वहन उतना ही बड़ा होता है।

ताकाशी एट अल। रीसेटिंग परिस्थितियों में फॉस्फेट आयन बैटरी पर सक्षम प्रयोग। परिणाम दिखाते हैं कि क्षमता प्रतिधारण अनुपात शेल्फ समय के साथ धीरे-धीरे कम हो जाता है, और बैटरी बढ़ जाती है।

लियू युनजियान और अन्य एक वाणिज्यिक लिथियम मैंगनेट संचालित लिथियम बैटरी का उपयोग करते हैं। यह पाया गया है कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड की सापेक्ष क्षमता अधिक से अधिक होती जा रही है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सापेक्ष क्षमता तेजी से कम हो रही है, इसकी कम करने वाली संपत्ति भी मजबूत हो रही है, दोनों एमएन वर्षा को तेज कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्व-निर्वहन दर में वृद्धि हो सकती है।

5 अन्य कारक बैटरी सेल्फ-डिस्चार्ज दर के कारकों को प्रभावित करते हैं, ऊपर वर्णित कई को छोड़कर, निम्नलिखित पहलू भी हैं: उत्पादन प्रक्रिया में, पोल के कटने पर होने वाली गड़गड़ाहट, और उत्पादन वातावरण बैटरी में पेश किया जाता है . अशुद्धता, जैसे कि प्लेट पर धूल, धातु पाउडर, आदि, ये बैटरी के आंतरिक माइक्रो-शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकते हैं; बाहरी इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है जब बाहरी वातावरण गीला होता है, बाहरी लाइन इन्सुलेशन पूरी तरह से नहीं होता है, बैटरी का मामला खराब होता है, जिसके परिणामस्वरूप बाहरी इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है, जिसके परिणामस्वरूप स्व-निर्वहन होता है; लंबी अवधि के भंडारण के दौरान, इलेक्ट्रोड सामग्री की सक्रिय सामग्री और वर्तमान कलेक्टर की बॉन्डिंग, जिसके परिणामस्वरूप क्षमता में कमी आती है, और स्व-निर्वहन बढ़ता है।

उपरोक्त कारकों में से प्रत्येक या कई कारकों का संयोजन लिथियम-आयन बैटरी के स्व-निर्वहन व्यवहार का कारण बन सकता है, जो बैटरी के भंडारण प्रदर्शन को ढूंढना और अनुमान लगाना मुश्किल है। दूसरा, स्व-निर्वहन अनुपात की माप विधि उपरोक्त विश्लेषण द्वारा देखी जा सकती है, क्योंकि लिथियम आयन बैटरी स्व-निर्वहन दर आम तौर पर कम होती है। स्व-निर्वहन दर स्वयं तापमान, चक्रों और एसओसी के उपयोग से प्रभावित होती है, इसलिए बैटरी के स्व-निर्वहन का सटीक माप बहुत कठिन और समय लेने वाला होता है।

1 स्व-निर्वहन दर पारंपरिक मापन विधि वर्तमान में, पारंपरिक स्व-निर्वहन पहचान पद्धति में निम्नलिखित तीन प्रकार हैं: बैटरी की क्षमता हानि को निर्धारित करने के लिए निर्वहन। स्व-निर्वहन दर है: के रूप में: c बैटरी की रेटेड क्षमता है; C1 निर्वहन क्षमता है। खोलने के बाद, बैटरी के लिए बैटरी की अवशिष्ट क्षमता प्राप्त की जा सकती है।

इस समय, बैटरी सेल को फिर से चार्ज किया जाता है और चक्र संचालन को फिर से डिस्चार्ज किया जाता है, इस समय इलेक्ट्रिक लहसुन की पूरी क्षमता निर्धारित करें। यह विधि निर्धारित कर सकती है कि बैटरी प्रतिवर्ती क्षमता हानि और प्रतिवर्ती क्षमता हानि नहीं है। ● ओपन-सर्किट वोल्टेज क्षीणन दर मापन विधि ओपन सर्किट वोल्टेज और बैटरी चार्ज राज्य एसओसी का सीधा संबंध है, जब तक यह समय की अवधि में बैटरी के ओसीवी की परिवर्तन दर को मापता है, यानी विधि सरल है , बस किसी भी समय बैटरी के वोल्टेज को रिकॉर्ड करता है।

इसके अलावा, वोल्टेज और बैटरी एसओसी के बीच पत्राचार के अनुसार, बैटरी की चार्ज स्थिति प्राप्त की जा सकती है। बैटरी की स्व-निर्वहन दर वोल्टेज क्षीणन के क्षीणन की गणना और इकाई समय के अनुरूप क्षीणन क्षमता की गणना द्वारा प्राप्त की जा सकती है। कैपेसिटी होल्डिंग मेथड बैटरी के सेल्फ-डिस्चार्ज रेट के परिणामस्वरूप बैटरी के वांछित ओपनिंग वोल्टेज या बचाने के लिए आवश्यक शक्ति को मापता है।

यही है, जब बैटरी ओपन सर्किट को मापा जाता है तो चार्जिंग करंट, और बैटरी सेल्फ-डिस्चार्ज रेट को मापा चार्जिंग करंट माना जा सकता है। 2 सेल्फ-डिस्चार्ज रेट रैपिड मेजरमेंट मेथड पारंपरिक माप पद्धति के लिए लंबे समय की आवश्यकता के कारण, सेल्फ-डिस्चार्ज रेट पारंपरिक माप पद्धति के लिए आवश्यक लंबे समय के कारण बैटरी डिटेक्शन प्रक्रिया में बैटरी को फ़िल्टर करने का केवल एक तरीका है। बड़ी संख्या में नई और सुविधाजनक माप विधियों का उद्भव, बैटरी स्व-निर्वहन माप के लिए बहुत समय और ऊर्जा की बचत।

डिजिटल नियंत्रण प्रौद्योगिकी डिजिटल नियंत्रण प्रौद्योगिकी पारंपरिक स्व-निर्वहन माप विधियों के आधार पर व्युत्पन्न स्व-निर्वहन माप पद्धति की एक नई स्व-निर्वहन माप पद्धति है। इस पद्धति में लघु, उच्च परिशुद्धता, उच्च परिशुद्धता, सरल उपकरण के फायदे हैं। समतुल्य सर्किटरी समतुल्य सर्किट विधि एक नई स्व-निर्वहन माप विधि है, जो बैटरी को एक समान सर्किट में अनुकरण करती है, जो लिथियम-आयन बैटरी की स्व-निर्वहन दर को जल्दी और प्रभावी ढंग से माप सकती है।

तीसरा, स्व-निर्वहन अनुपात के अर्थ को मापना लिथियम आयन बैटरी के एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन सूचकांक के रूप में, इसका बैटरी की स्क्रीनिंग और ग्रेजुएशन पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, इसलिए लिथियम-आयन बैटरी की आत्म-विघटन दर का दूरगामी महत्व है। . 1 एक ही बॉबिन में एक ही बॉबिन की समस्या की भविष्यवाणी करें, प्रयुक्त सामग्री, प्रयुक्त सामग्री और उत्पादन नियंत्रण मूल रूप से वही हैं। जब व्यक्तिगत बैटरी स्पष्ट रूप से बड़ी होती है, तो इसका कारण संभवतः अशुद्धियों और गड़गड़ाहट वाले डायाफ्राम के कारण होता है।

माइक्रो शॉर्ट सर्किट। क्योंकि बैटरी पर माइक्रो-शॉर्ट का प्रभाव धीमा और अपरिवर्तनीय होता है। इसलिए, ऐसी बैटरियों का प्रदर्शन कम समय में सामान्य बैटरियों से बहुत भिन्न नहीं होता है, लेकिन आंतरिक अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाओं के क्रमिक गहन होने के साथ, बैटरी का प्रदर्शन उसके कारखाने के प्रदर्शन और अन्य सामान्य बैटरी प्रदर्शन की तुलना में बहुत कम होगा।

इसलिए, कारखाने की बैटरी की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, स्व-निर्वहन बैटरी को हटा दिया जाना चाहिए। 2 क्षमता, वोल्टेज, आंतरिक प्रतिरोध, और सफेद निर्वहन दर इत्यादि सहित लिथियम आयन बैटरी को समूहबद्ध करने के लिए बैटरी को समूहबद्ध करने के लिए। बैटरी पैक पर बैटरी की स्वयं-निर्वहन दर का प्रभाव एक महत्वपूर्ण अभिव्यक्ति है।

एक बार मॉड्यूल में इकट्ठा होने के बाद, प्रत्येक मोनोमर लिथियम आयन बैटरी के आत्म-अनुशासन के कारण, शेल्फिंग या चक्र के दौरान श्रृंखला में वोल्टेज अलग-अलग डिग्री में घट जाएगा चार्जिंग के तहत, यह वर्तमान में बराबर है, इसलिए इसे ओवरचार्ज या अनफिल्ड किया जा सकता है चार्ज करने के बाद लिथियम-आयन बैटरी मॉड्यूल, और चार्ज और डिस्चार्ज की संख्या के साथ प्रदर्शन धीरे-धीरे खराब हो जाएगा। अनपेयर्ड मोनोमर बैटरी की तुलना में सर्कुलेटिंग लाइफ। इसलिए, बैटरी पैक को लिथियम आयन बैटरी के आत्म-अनुशासन की सटीक माप और स्क्रीनिंग की आवश्यकता होती है।

3 बैटरी एसओसी अनुमान लोड को सही करने के लिए शेष शक्ति भी कहा जाता है, जो समय की अवधि या लंबी अवधि के लिए उपयोग की जाने वाली बैटरी के अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है, वह शेष क्षमता और इसकी पूरी तरह चार्ज स्थिति रखती है, जिसका आमतौर पर उपयोग किया जाता है। लिथियम आयन बैटरी के एसओसी अनुमान के बारे में स्व-निर्वहन दर का महत्वपूर्ण संदर्भ मूल्य है। सेल्फ-डिस्चार्ज करंट के बाद, SOC के शुरुआती मूल्य में सुधार SOC अनुमान सटीकता में सुधार कर सकता है।

एक ओर, ग्राहक शेष शक्ति के अनुसार उत्पाद के समय या यात्रा की दूरी का अनुमान लगा सकता है; दूसरी ओर, बीएमएस की एसओसी भविष्यवाणी सटीकता बैटरी ओवरचार्ज ओवरलांट को प्रभावी ढंग से रोक सकती है, बैटरी जीवन का विस्तार कर सकती है। .

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