लिथियम बैटरी चार्ज करने का स्व-निर्वहन अनुनाद कारक और मापन विधि

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

यह पत्र लिथियम आयन बैटरियों की स्व-निर्वहन दर पर सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों, इलेक्ट्रोलाइट्स और भंडारण वातावरण के प्रभावों का वर्णन करता है। साथ ही, यह वर्तमान में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी स्व-निर्वहन दर माप विधि और नई स्व-निर्वहन दर तेजी से माप विधि का परिचय देता है। गुओक्सुआन हाई-टेक इंजीनियर से, सभी को साझा करने के लिए आपका स्वागत है! लिथियम-आयन बैटरी स्व-निर्वहन प्रतिक्रियाएं रोके जाने योग्य नहीं हैं, लेकिन न केवल बैटरी में कमी है, बल्कि बैटरी या चक्र जीवन को भी गंभीर रूप 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 अंतिम वोल्टेज प्रत्येक चार्ज और डिस्चार्ज के बाद पूरी तरह से सुसंगत नहीं हो सकता है, ताकि लिथियम-आयन बैटरी मॉड्यूल में एक मोनोमर बैटरी दिखाई दे, मोनोमर लिथियम आयन बैटरी का प्रदर्शन बिगड़ जाएगा। जैसे-जैसे चार्ज और डिस्चार्ज की संख्या में वृद्धि होगी, गिरावट की डिग्री और अधिक बढ़ जाएगी, और चक्र जीवन अयुग्मित मोनोमर बैटरी की तुलना में तेजी से कम हो जाएगा।

इसलिए, लिथियम आयन बैटरी की स्व-निर्वहन दर पर गहन शोध बैटरी उत्पादन की तत्काल आवश्यकता है। सबसे पहले, स्व-निर्वहन कारक बैटरी स्व-निर्वहन घटना बैटरी के बदले में आत्म-नुकसान की घटना को संदर्भित करती 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 की क्षतिपूर्ति के लिए हानि क्षमता को प्रतिवर्ती किया जा सकता 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 ऑटोबायोसिस के कारण प्रतिक्रिया, और निर्मित होने पर अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया के कारण माइक्रो शॉर्ट सर्किट के कारण अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया हुई है। स्व-निर्वहन को प्रभावित करने वाले कारकों का वर्णन नीचे किया गया है।

1 सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री का प्रभाव महत्वपूर्ण है कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री संक्रमण धातु और अशुद्धियों को नकारात्मक इलेक्ट्रोड वर्षण के भीतर कम-डिस्चार्ज किया जाता है, जिससे लिथियम-आयन बैटरी से नए सिरे से डिस्चार्ज किया जाता है। याह-मेइतेंग एट अल. दो LIFEPO4 पॉजिटिव सामग्रियों के भौतिक और विद्युत रासायनिक गुणों का अध्ययन किया गया।

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

प्रस्तावित किया गया कि इलेक्ट्रोलाइट को बहाल किया जाए और गैस को छोड़ा जाए, 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 घुल जाती है; इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान द्वारा घुल जाता है अघुलनशील ठोस या गैस द्वारा एक निष्क्रियता परत बनाने के लिए घुल जाता है, आदि।

वर्तमान में, बड़ी संख्या में अनुसंधानकर्ता स्व-निर्वहन पर इलेक्ट्रोलाइट के प्रभाव को बाधित करने के लिए नए योजक विकसित करने के लिए प्रतिबद्ध हैं। जुनलियु एट अल. MCN111 बैटरी इलेक्ट्रोलाइट योजक को जोड़ने के लिए, पाया गया कि बैटरी उच्च तापमान चक्र प्रदर्शन में सुधार हुआ है, और स्वयं-निर्वहन दर आम तौर पर कम हो जाती है।

इसका कारण यह है कि ये योजक बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सुरक्षा के लिए SEI झिल्ली में सुधार कर सकते हैं। 4 भंडारण स्थिति भंडारण स्थिति सामान्य प्रभावित करने वाले कारक भंडारण तापमान और बैटरी एसओसी हैं। सामान्यतः, तापमान जितना अधिक होगा, SOC उतनी ही अधिक होगी, तथा बैटरी का स्व-निर्वहन भी उतना ही अधिक होगा।

ताकाशी एट अल. रीसेटिंग स्थितियों के तहत फॉस्फेट आयन बैटरी पर सक्षम प्रयोग। परिणाम दर्शाते हैं कि शेल्फ समय के साथ क्षमता अवधारण अनुपात धीरे-धीरे कम होता जाता है, तथा बैटरी की क्षमता बढ़ती जाती है।

लियू युनजियान और अन्य लोग वाणिज्यिक लिथियम मैंगनेट संचालित लिथियम बैटरी का उपयोग करते हैं। यह पाया गया है कि धनात्मक इलेक्ट्रोड का सापेक्ष विभव लगातार बढ़ता जा रहा है। ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की सापेक्ष क्षमता लगातार कम होती जा रही है, इसका अपचयन गुण भी मजबूत होता जा रहा है, दोनों ही MN के अवक्षेपण में तेजी ला सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्व-निर्वहन दर में वृद्धि होती है।

5 अन्य कारक बैटरी स्व-निर्वहन दर के कारकों को प्रभावित करते हैं, ऊपर वर्णित कई को छोड़कर, निम्नलिखित पहलू भी हैं: उत्पादन प्रक्रिया में, जब पोल काटा जाता है, तो होने वाली गड़गड़ाहट और उत्पादन वातावरण बैटरी में पेश किया जाता है। अशुद्धियाँ, जैसे कि धूल, प्लेट पर धातु का पाउडर, आदि, ये बैटरी के आंतरिक माइक्रो-शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकते हैं; बाहरी वातावरण गीला होने पर एक बाहरी इलेक्ट्रॉनिक सर्किट 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 के बंधन के परिणामस्वरूप क्षमता में कमी आती है, और स्व-निर्वहन बढ़ जाता है।

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

1 स्व-निर्वहन दर पारंपरिक माप विधि वर्तमान में, पारंपरिक स्व-निर्वहन पहचान विधि के निम्नलिखित तीन प्रकार हैं: बैटरी की क्षमता हानि निर्धारित करने के लिए निर्वहन। स्व-निर्वहन दर इस प्रकार है: c बैटरी की निर्धारित क्षमता है; C1 निर्वहन क्षमता है। उद्घाटन 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 डिस्चार्ज चक्र ऑपरेशन फिर से होता है, इस समय इलेक्ट्रिक लहसुन की पूरी क्षमता निर्धारित करता है। इस विधि से यह निर्धारित किया जा सकता है कि बैटरी में प्रतिवर्ती क्षमता हानि और प्रतिवर्ती क्षमता हानि तो नहीं है। ● ओपन-सर्किट वोल्टेज क्षीणन दर माप विधि ओपन सर्किट वोल्टेज और बैटरी चार्ज स्थिति एसओसी का सीधा संबंध है, जब तक यह समय की अवधि में बैटरी के ओसीवी की परिवर्तन दर को मापता है, अर्थात, 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 की गणना और इकाई समय के अनुरूप क्षीणन क्षमता की गणना द्वारा प्राप्त की जा सकती है। ● क्षमता धारण विधि बैटरी के वांछित प्रारंभिक वोल्टेज या बैटरी की स्व-निर्वहन दर के परिणामस्वरूप बचत के लिए आवश्यक शक्ति को मापती है।

अर्थात्, बैटरी ओपन सर्किट के दौरान चार्जिंग करंट को मापा जाता है, और बैटरी स्व-डिस्चार्ज दर को मापा गया चार्जिंग करंट माना जा सकता है। 2 स्व-निर्वहन दर रैपिड माप विधि पारंपरिक माप विधि के लिए आवश्यक लंबे समय के कारण, स्व-निर्वहन दर पारंपरिक माप विधि के लिए आवश्यक लंबे समय के कारण बैटरी का पता लगाने की प्रक्रिया में बैटरी को फ़िल्टर करने की केवल एक विधि है। बड़ी संख्या में नई और सुविधाजनक माप पद्धतियों के उद्भव से बैटरी स्व-निर्वहन माप के लिए समय और ऊर्जा की काफी बचत हो रही है।

● डिजिटल नियंत्रण प्रौद्योगिकी डिजिटल नियंत्रण प्रौद्योगिकी पारंपरिक स्व-निर्वहन माप विधियों के आधार पर व्युत्पन्न स्व-निर्वहन माप विधि की एक नई स्व-निर्वहन माप विधि है। इस विधि 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 समतुल्य 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, बैटरी की स्क्रीनिंग और ग्रेच्युएशन पर इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, इसलिए लिथियम-आयन बैटरी की स्व-डिस्कोलिडेशन दर का दूरगामी महत्व है। 1 एक ही बॉबिन में एक ही बॉबिन की समस्या की भविष्यवाणी करें, उपयोग की जाने वाली सामग्री, प्रयुक्त सामग्री और उत्पादन नियंत्रण मूल रूप से एक ही हैं। जब व्यक्तिगत बैटरी स्पष्ट रूप से बड़ी होती है, तो इसका कारण संभवतः अशुद्धियाँ और डायाफ्राम में गड़गड़ाहट होती है।

सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट. क्योंकि माइक्रो-शॉर्ट का बैटरी पर 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 धीरे-धीरे गहराने के साथ, बैटरी का प्रदर्शन उसके कारखाने के प्रदर्शन और अन्य सामान्य बैटरी प्रदर्शन की तुलना में बहुत कम होगा।

इसलिए, फ़ैक्टरी बैटरी की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, स्व-डिस्चार्ज बैटरी को हटाया जाना चाहिए। 2 बेहतर संगति के लिए लिथियम आयन बैटरियों को समूहबद्ध करना, जिसमें क्षमता, वोल्टेज, आंतरिक प्रतिरोध और श्वेत निर्वहन दर आदि शामिल हैं। बैटरी पैक पर बैटरी की स्व-निर्वहन दर का प्रभाव एक महत्वपूर्ण अभिव्यक्ति है।

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

3 बैटरी एसओसी आकलन लोड को सही करने को शेष शक्ति भी कहा जाता है, जो समय की अवधि या लंबी अवधि के लिए उपयोग की जाने वाली बैटरी के अनुपात को दर्शाता है, जो शेष क्षमता और इसकी पूरी तरह से चार्ज स्थिति रखती है, जिसका आमतौर पर उपयोग किया जाता है। लिथियम आयन बैटरियों के एसओसी आकलन में स्व-निर्वहन दर का महत्वपूर्ण संदर्भ मूल्य है। स्व-निर्वहन धारा के बाद, एसओसी के प्रारंभिक मूल्य में सुधार से एसओसी अनुमान सटीकता में सुधार हो सकता है।

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