Hvernig á að nota AC viðnámsgögn til að ákvarða dreifingarstuðul litíum rafefnis?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Lithium-ion rafhlaðan er flæði og dreifing Li + milli jákvæðu og neikvæðu pólanna og styrkmismunur Li er komið á milli jákvæðu og neikvæðu rafskautanna og geymir þar með raforku. Þess vegna hefur dreifing á milli Li + milli jákvæðu og neikvæðu pólanna áhrif á frammistöðu litíumjónarafhlöðunnar. Ef við erum flokkuð í ýmsa hlekki frá hröðum til hægum hraða Li +, þá er enginn vafi á því að dreifing Li + í raflausninni er mest.

Fljótlegt, fylgt eftir með hleðsluskiptaferli Li + í jákvæðu og neikvæðu yfirborði, hraði þessa ferlis er tiltölulega hægur, það er auðvelt að takmarka takmörkunina og Li + er hægastur í jákvæðu og neikvæðu efni, þetta Hlekkurinn er líka oft lykillinn að því að takmarka stækkunarframmistöðu litíumjónarafhlöðunnar. Sem lykilstuðull fastfasa dreifingarstuðull hvarffa efnisins í virka efninu er fastfasa dreifingarstuðullinn lykillinn að magni efnisins, en færibreytur efnanna eru ekki einfaldar. Almennt hefur aðferðin við að reikna út fastfasa dreifingarstuðul virka efnisins mikilvæga mögulega títrun, stöðuga straumtítrun og AC-viðnámsgögn.

Nýlega lögðu Tienquangnguyen (fyrstu netþjónar) og Corneliabreitkopf (samsvarandi höfundur) frá Tækniháskólanum í Dresden í Þýskalandi fram nýja leið til að fá útbreiðslustuðla með AC-viðnámsgögnum. Dreifingarstuðullinn við að afla efna með því að nota EIS gögn er ekki nýtt hugtak. Það hafa verið mörg líkön sem hafa notað dreifingarviðnámsgildi í AC viðnám til að reikna út dreifingarstuðul rafskautsins eða efnisins, en þessi líkön þarf venjulega að sameina við dreifingu.

Útreikningur á breytum eins og lengd, og þetta gildi er venjulega áætlað með rafskautsþykkt eða agnaradíus. Leiðin sem Tienquangnguyen lagði til að nota aðeins AC-viðnámsgögn til að fá allar breytur sem þarf til að reikna út dreifingarstuðulinn. Samkvæmt merkingu dreifingarstuðulsins getum við fengið dreifingarstuðul með hlutfallinu milli dreifingarlengdar ID og dreifingartíma taud (eins og sýnt er í eftirfarandi formúlu).

Það má sjá af formúlunni hér að ofan. Til að fá dreifingarstuðul verðum við að fá ofangreindar færibreytur með tilraunagögnum eða fræðilegum líkanagögnum. Í rafefnafræðilega kerfinu er hægt að reikna jónahreyfanleika út frá slökunartíma tau2 í þykkt tveggja raflags lambDAD og skautun.

Til þess að fá lykilbreytur dreifingarstuðulsins verðum við fyrst að fá gögnin um þykkt dreifingarlagsins. Hið svokallaða dreifingarlag vísar til sviðs efnisstyrks í dreifingarferlinu og Bandaraampmellanderandcoelho o.fl. Et al.

Líkan til að reikna út þykkt dreifingarlagsins. Myndin hér að neðan sýnir viðnám rafefnakerfis tvöfalda blokkunarrafskautsins og eðlilegt gildi taphornsins. Virka rafstuðulinn er hægt að reikna út með eftirfarandi formúlu 3, þar sem j er ímynduð eining, Delta er hlutfallið milli helmings af þykkt sýnisins og þykkt dreifingarlagsins, venjulega teljum við að þetta gildi sé meira en 10.

Taphornið er hlutfallið á milli rafmagnstaps og raunverulegs rafstraumsfasts (sýnt í formúlu 4). Af ofangreindri mynd B er hægt að sjá að taphornshnúturinn hefur hámarksgildi á tímafastanum TAU2 og sambandið milli taphorns normalgildis og Delta er sýnt í Formúlu 5, þannig að hægt er að reikna út dreifingarlagþykktina með eftirfarandi formúlu 6. Í EIS gögnunum inniheldur takmarkaða Warburg dreifingarviðnám færibreytur eins og lengd dreifingar, dreifingarstuðul og dreifingarhraða, venjulega getum við notað jafngilda hringrás til að passa EIS uppgötvunarniðurstöðurnar með ZVIEW og öðrum verkfærum til að fá dreifingartímabreytur.

Hins vegar, í sumum tilfellum af einhverri viðnám, eru mátunarniðurstöðurnar oft síður ákjósanlegar og hægt er að laga þetta vandamál til að passa nákvæmari gögn með því að passa umbreytingarsvæði í AC-viðnámsgögnum. Hægt er að tjá Warburg dreifingarviðnám með takmörkuðu lengd í formúlunni 7, þar sem RW er takmörkuð dreifingarviðnám og hægt er að reikna út dreifingartímann með formúlunni 1 hér að ofan. Færusambandið í formúlunni hér að ofan er sýnt í formúlunum 9, 10, og hægt er að einfalda fasta og ímyndaða hluta endanlegu dreifingarviðnámsins í snið eftirfarandi formúlu 13 með eftirfarandi formúlu 11 og 12.

13 getum við séð að RW getur þýtt halla tengslaferilsins milli Z og Omega1 / 2. Myndin hér að ofan sýnir dæmigert AC-viðnámskort, sem getur séð halla viðnámsferilsins á umbreytingarsvæðinu 45 gráður frá myndinni, sem þýðir að gildi raunverulegs og ímyndaðs hluta viðnámsins á þessu svæði er jafnt. Með tilliti til dreifingarferlis viðmótsins getum við passað við Randles jafngildi hringrásina sem sýnd er hér að neðan.

Þar sem WARBURG frumefnið og tíðnikvaðratrótin og fasahornið eru í neikvæðri fylgni, inniheldur beina niðurbrot pennans jafngilda hringrás Warburg frumefnisins enn mjög krefjandi verk, svo við getum skipt út fyrir það sem samhliða RW og CW, þannig að heildarviðnám samsvarandi hringrásarinnar sem sýnd er hér að neðan er sýnd í Formúlu 15, og heildarviðnámstíðni sem sýnd er á mynd 0 er á bilinu 0 sem sýnd er á mynd. 16, er hægt að breyta raunverulegum hlutanum og ímyndaða hlutanum í rýmd gildi tveggja rafmagns lagsins á yfirborði rafskautsyfirborðsins í formi rafskautsyfirborðsins í formi seinni formúlunnar 17, sem er mjög lítil. Almennt, í 1-10uf / cm2, má líta á viðnám heildarviðnáms í eftirfarandi myndrás sem jöfn ímyndaða hluta Warburg viðnámsins, þ.e. z = omGAZ, og mikilvægasta dreifingarlengd ID dreifingarstuðulsins getur verið rafrænt. af rafeindunum er hægt að skipta út fyrir jónahreyfanleika og hægt er að nota dreifingartímann Tímafastann sem samsvarar boganum á hæsta punkti tíðniferilsins sem sýndur er á mynd.

Þess vegna er hægt að breyta ofangreindri formúlu í sniðið sem sýnt er í formúlunni. Samkvæmt ofangreindum líkan höfundar sundurliða gögn úr bókmenntum, það getur séð fimm sýni sem valin eru úr eftirfarandi mynd hafa áberandi mun á dreifingarferli lágtíðnisvæðisins og nokkur sýni eru samsett úr hálfhringlaga svæði. Þá er takmörkuð dreifingarviðnám um 45 gráður til vinstri og hægri á bilinu tiltölulega lágra tíðna, og því samkvæmt ofangreindu líkani er dreifingartímafasti nokkurra líkana af WSC = 2, 4, 5, 6 og 15 4, í sömu röð.

16, 25, 36 og 225 (sýnt í töflu 1 hér að neðan). Til þess að bera saman áhrif ofangreinds líkans tekur höfundur frásogsferli vatnssameinda í yfirborði súlfatsins sirkonsúlfats, notar fyrst Randles jafngildi hringrásina til að passa við niðurstöður prófgreiningar, og getur séð raunverulegan hluta viðnámsins af myndinni hér að neðan. Villan á milli prófunargildis og passunargildis náði 25% og yfirlýsingin um rásfestuáhrif sem inniheldur Warburg viðnám er ekki tilvalin í tilviki þar sem mikil viðnám eða hávaði er tiltölulega hár.

Þess vegna geta tölugildin passa aðeins verið tilvísun. Á myndinni hér að neðan ber höfundur saman hæfingaráhrif líkanaðferðarinnar sem hefðbundin jafngildi hringrásaraðferðin leggur til og höfundurinn. Frá neðri myndinni til vinstri er nauðsynlegt að sjá mátunaráhrifin sem fást með nýju líkanaaðferðinni.

Það er betra en hefðbundin samsvarandi hringrás. Dreifingarstuðullinn sem fæst úr eftirfarandi töflu 3 getur séð niðurstöðuna af nettóhreyfanleika jóna og vatnsgufu og niðurstöður uppgötvunar annarra. Aðferðin sem Tienquangnguyen leggur til passar með því að passa endanlega dreifingarlengdarhlutann í AC-viðnám, penninn er beinn og lengd dreifingarlengdarinnar, þannig að átta sig á hraðri og nákvæmri ákvörðun fljótlegra og nákvæmra gagna með því að nota AC-viðnámsgögn.