リチウムイオン電池の不整合を解決する3つのヒント

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

バッテリーの不一致は製造工程で形成され、使用中に深刻化します。 同バッテリーパック内のバッテリーが弱く、加速が弱い。 モノマーセル間のパラメータの分散度は、老化の程度とともに増加します。

動力リチウム電池は着実に電気自動車の電力供給河川や湖沼の地位を占めてきました。 長寿命、高エネルギー密度、大幅な改善。 セキュリティは変更可能であり、エネルギー密度は引き続き上昇する可能性があります。

近い将来（2020年頃）には、バッテリー寿命やコストパフォーマンスが追いつき、電気自動車のイメージに一歩踏み込むことができるでしょう。 しかし、リチウム電池にもリチウム電池の問題点があります。 リチウム電池のあらゆる側面において、スペクトル電子統計には顧客からよく尋ねられる技術的な問題があります。

リチウム電池について、私たちは答えました: 1: リチウム電池は、リチウム電池、円筒形電池、ソフトパック電池、角形電池など、一般的に長期使用が明確に示されており、従来の鉛蓄電池のような大きなブロックがまったく見つからないのはなぜですか? リチウム電池はエネルギー密度が高く、大容量の設計を敢えて行わないことがよくあります。 鉛蓄電池のエネルギー密度は約40Wh/kgですが、リチウム電池は150Wh/kgを超えています。 エネルギー集中度が向上し、安全性に対する要求が高くなります。

まず、優れたエネルギーを持つリチウム電池は過剰になり、事故に遭遇したり、熱暴走を引き起こしたり、内部で急激に反応したり、短時間でエネルギーが多すぎると非常に危険です。 特に安全技術に関しては、まだ十分な開発がされていないため、各バッテリーの容量は抑制されるべきです。 第二に、エネルギーがリチウム電池ハウジングに包まれると、予期せぬ事態となり、消防士や消火剤も触れることができず、電力も供給されず、事故発生時に現場を隔離することしかできず、電池は自己反応し、エネルギーが燃え尽きます。

もちろん、安全上の理由から、現在のリチウム電池には複数の安全手段が設計されています。 円筒形の電池を例に挙げてみましょう。 安全弁は、内部反応が正常範囲外となり、温度が上昇し、副反応ガスの発​​生を伴い、圧力が設計値に達すると、自動的に安全弁が開き、圧力を排出します。

安全弁が開いた瞬間、バッテリーは完全に無効になります。 サーミスタ、他のバッテリーにはサーミスタが構成されています。 オーバーフローが発生すると、一定の温度に達した後、抵抗が急激に増加し、回路電流が低下し、さらに温度が上昇します。

ヒューズは、バッテリーにオーバーフロー機能を持つヒューズが装備されており、過電流の危険が発生すると、回路が切断され、悪質な事故を回避します。 リチウム電池の不一致による損害の3大問題解決2：リチウム電池の不一致の問題は、大きなものにすることができず、多くの小さな電池を組織する必要があり、全員が協力して誠意を持って作り、電気自動車が飛躍します。 このとき、一貫性という問題に直面する必要があります。

私たちの日常の経験では、2 本の乾電池のプラスとマイナスを接続すると懐中電灯が点灯しますが、誰もそれを認識していません。 リチウム電池の大規模応用に関しては、状況はそれほど単純ではありません。 リチウム電池のパラメータの不一致は、主に容量、内部抵抗、および開回路電圧によって発生します。

不一致の電池ストリングを併用すると、次のような疑問が生じます。 容量損失、バッテリーセルの構成は「バケツ原理」に準拠しており、* 不良のバッテリーコアの容量がバッテリーパック全体の容量を決定します。 バッテリーの過充電を防ぐために、バッテリー管理システムのロジックは次のように設定されています: ユニット電圧が放電する場合、ユニット電圧が放電カットアウト電圧に達すると、バッテリーパック全体の放電が停止します。充電する場合、*モノマー電圧が充電カットオフ電圧に触れると、充電が停止します。

2つの電池を直列に接続します。 1 つのバッテリー容量は 1C ですが、もう 1 つの容量はわずか 0.9c です。

直列関係、2 つのバッテリーは同じサイズを通過します。 充電時に、容量の小さいバッテリーは必然的に満充電になり、充電期限に達すると、システムはそれ以上充電を継続できなくなります。 放電すると、バッテリーが小さくなり、必然的に利用可能なエネルギーをすべて最初に使用し、システムは放電を停止します。

このように、容量の小さいセルは常に満杯となり、容量は大きいが一部の容量が使われてしまっている状態になります。 バッテリーパック全体の容量はアイドル状態での寿命で部分的に失われ、同様のバッテリーパックの寿命はバッテリーの寿命終了*によって決まります。 おそらく、バッテリーが不足している、バッテリーが小さい、バッテリーが小さいです。

容量の小さいバッテリーは、毎回満充電すると、過剰になり、寿命の重要なポイントに達する可能性が非常に高くなります。 バッテリーの端まで続けて、一組のバッチをはんだ付けし、最後に落とすだけです。 ? 内部抵抗が増加し、内部抵抗が異なり、同じ電流が流れ、セルの内部抵抗が相対的に大きくなります。

バッテリーの温度が高すぎると劣化が早まり、内部抵抗がさらに増加し​​ます。 内部抵抗と温度上昇は負のフィードバックを形成し、高い内部抵抗によって劣化が加速します。 上記の 3 つのパラメータは完全に独立しているわけではなく、電気コアの老化度合いが比較的大きく、容量の減衰が大きくなります。

個別に説明して、それぞれの影響を明確に表現したいだけです。 3：生産過程で形成され、使用中に深刻化する性能の不一致にどう対処するか。 同バッテリーパック内のバッテリーが弱く、加速が弱い。

モノマーセル間のパラメータの分散度は、老化の程度とともに増加します。 現在、エンジニアは主に3つの側面からモノマー電池と矛盾しているはずです。 モノマー電池の選別、熱管理の形成、少量の不一致、電池管理システムが均等化を提供します。

異なるバッチのバッチが選択され、理論的にはまとめられません。 同じバッチであっても、スクリーニングする必要があり、比較的集中したパラメータのセルを同じバッテリー パックに収める必要があります。 ソートの目的は、パラメータに類似したバッテリーを選択することです。

ソート方法は長年研究されてきましたが、主に静的ソートと動的ソートの 2 つのカテゴリに分けられます。 静的選別では、バッテリーの開回路電圧、内部抵抗、容量などの特性パラメータをスクリーニングし、対象パラメータを選択し、統計アルゴリズムを導入し、フィルター基準を設定し、* 同じバッチのバッテリーセルを複数のグループに分割します。 動的スクリーニングは、充電および放電プロセス中に示される特性をスクリーニングすることです。

定電流定圧充電器を選択する人もいれば、パルス衝撃充放電プロセスを選択する人もいれば、充電曲線と放電曲線の間で充電を比較する人もいます。 関係。 動的組み合わせが選択され、静的スクリーニングによって予備的なグループ化が行われます。

これを基に動的スクリーニングを実施することで、グループが増えるほどスクリーニングの精度は高くなりますが、それに応じてコストも高くなります。 ここでは、動的リチウム電池生産規模の重要性について少し考察します。 大量出荷により、メーカーはより細かい選別が可能になり、バッテリーパックが完成します。

出力が小さすぎると、グループが多すぎて、バッチにバッテリーパックを装備できず、適切な方法を表示できません。 熱管理は内部抵抗と一致しておらず、熱の発生は同じ問題ではありません。 熱管理システムの結合により、バッテリーパック全体の温度差を調整し、より小さな範囲に保つことができます。

多量の熱を発生し、依然として温度上昇は高いが、他のセルとの差をひっぱることはなく、劣化レベルには大きな差はない。 コアユニットの均等化の不一致により、一部の電気端電圧が常に制御しきい値まで先行し、システム容量が小さくなります。 この問題を解決するために、バッテリー管理システム BMS はバランスのとれた機能を設計します。

あるコアが最初に充電カットオフ電圧に達し、残りの電気コア電圧は明らかにヒステリシスがあり、BMS は充電均等化機能、またはアクセス抵抗、高電圧セルの一部、またはエネルギー転送を開始して、低電圧バッテリーに入れます。 したがって、充電期限が解除され、充電プロセスが再開され、バッテリー パックはより多くの電力で充電されます。 現在でも、バッテリーの不整合は業界における重要な研究分野となっています。

バッテリーのエネルギー密度が高く、攪拌に不一致が発生すると、バッテリーパックの容量も大幅に低下します。 .