დატენვის ლითიუმის ბატარეის თვითგამორთვის რეზონანსული ფაქტორი და გაზომვის მეთოდი

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

ეს ნაშრომი აღწერს დადებითი ელექტროდის მასალების, ნეგატიური ელექტროდის მასალების, ელექტროლიტების და შენახვის გარემოს ეფექტებს ლითიუმ-იონური ბატარეების თვითგანმუხტვის სიჩქარეზე. ამავე დროს, ის წარმოგიდგენთ ამჟამინდელ საყოველთაოდ გამოყენებულ ტრადიციულ ლითიუმ-იონური ბატარეის თვითგამონადენის სიჩქარის გაზომვის მეთოდს და თვითგანმუხტვის სიჩქარის სწრაფი გაზომვის ახალ მეთოდს. Guoxuan-ის მაღალტექნოლოგიური ინჟინრისგან, მოგესალმებით ყველას გასაზიარებლად! ლითიუმ-იონური ბატარეის თვითდამუხტვის რეაქციების პრევენცია შეუძლებელია, მაგრამ ეს არ არის მხოლოდ ბატარეის შემცირება, არამედ სერიოზულად მოქმედებს ბატარეაზე ან ციკლის ხანგრძლივობაზე.

ლითიუმ-იონური ბატარეის თვითგანმუხტვის კოეფიციენტი ჩვეულებრივ შეადგენს 2%-დან 5%-მდე თვეში და სრულად აკმაყოფილებს მონომერული ბატარეის მოთხოვნებს. თუმცა, როგორც კი მონომერული ლითიუმ-იონური ბატარეა მოდულში შეიკრიბება, თითოეული მონომერული ლითიუმ-იონური ბატარეის მახასიათებლების გამო, თითოეული მონომერული ლითიუმ-იონური ბატარეის ბოლო ძაბვა ვერ იქნება სრულიად თანმიმდევრული ყოველი დამუხტვისა და დატენვის შემდეგ, ასე რომ, ლითიუმ-იონური ბატარეის მოდულში მონომერული ბატარეა გამოჩნდება, ლითიუმ-იონური ბატარეის მოქმედება გაუარესდება. დატენვისა და გამონადენის რაოდენობის მატებასთან ერთად, გაუარესების ხარისხი კიდევ უფრო გამწვავდება და ციკლის ხანგრძლივობა მკვეთრად შემცირდება, ვიდრე დაუწყვილებელი მონომერული ბატარეა.

ამიტომ, ლითიუმის იონური ბატარეის თვითგამორთვის სიჩქარის სიღრმისეული კვლევა ბატარეის წარმოების გადაუდებელ საჭიროებას წარმოადგენს. პირველი, ბატარეის თვითდამუხტვის ფაქტორის თვითგანმუხტვა თვითდამუხტვის ფენომენს ეხება თვითდაკარგვის ფენომენს, როდესაც ბატარეა თავის მხრივ არის და ის ასევე ცნობილია, როგორც დამუხტვის სიმძლავრე. თვითგამონადენი ზოგადად შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: შექცევადი თვითგამონადენი და შეუქცევადი თვითგამონადენი.

დანაკარგის სიმძლავრე შეიძლება შექცევადი იყოს შექცევადი თვითგამორთვის კომპენსაციისთვის და პრინციპი მსგავსია ბატარეის ნორმალური გამონადენის რეაქციისა. დანაკარგის სიმძლავრე ვერ მიიღებს კომპენსაციას თვითგამონადენი შეუქცევადი თვითგამონადენისთვის, და ეს არის მნიშვნელოვანი მიზეზი იმისა, რომ ბატარეის შიდა ნაწილი უკუღმაა, მათ შორის, დადებითი ელექტროდი და ელექტროლიტური რეაქცია, ელექტროლიტური ელექტროლიტური ხსნარი, ელექტროლიტური ავტობიოზით გამოწვეული რეაქცია და წარმოებისას შეუქცევადი რეაქცია გამოწვეული მიკროორგანიზმების მოკლე ჩართვით. თვითგანთავისუფლების გავლენის ფაქტორები აღწერილია ქვემოთ.

1 დადებითი ელექტროდის მასალის გავლენა მნიშვნელოვანია იმაში, რომ დადებითი ელექტროდის მასალის გარდამავალი ლითონი და მინარევები მოკლედ განმუხტავს ნეგატიური ელექტროდის ნალექის ფარგლებში, რითაც ახლად იხსნება ლითიუმ-იონური ბატარეიდან. იაჰ-მეიტენგი და სხვ. შეისწავლა ორი LIFEPO4 დადებითი მასალის ფიზიკური და ელექტროქიმიური თვისებები.

კვლევამ აჩვენა, რომ ნედლეულში რკინის მინარევების შემცველობის თვითგანმუხტვის სიჩქარე და დამუხტვის და განმუხტვის პროცესი მაღალი იყო, მიზეზი ის იყო, რომ რკინა თანდათან მცირდებოდა უარყოფითი ელექტროდის მიერ, ხვრეტა დიაფრაგმაში, რის შედეგადაც მოხდა ბატარეის მოკლე ჩართვა, რითაც იწვევდა უფრო მაღალ თვითგამორთვას. 2 უარყოფითი ელექტროდის მასალის გავლენა თვითგამონადენზე მნიშვნელოვანია უარყოფითი ელექტროდის მასალისა და ელექტროლიტის შეუქცევადი რეაქციის გამო. ჯერ კიდევ 2003 წელს აურბახი და სხვ.

შესთავაზა ელექტროლიტის აღდგენა და გაზის გათავისუფლება ისე, რომ გრაფიტის ნაწილის ზედაპირი ექვემდებარებოდა ელექტროლიტს. დამუხტვისა და განმუხტვის პროცესის დროს ლითიუმის იონი თანდაყოლილია, გრაფიტის ფენიანი სტრუქტურა ადვილად ნადგურდება, რაც იწვევს თვითგანმუხტვის უფრო დიდ კოეფიციენტებს. 3 ელექტროლიტური ხსნარის ელექტროლიტის ზემოქმედება: ელექტროლიტის ან მინარევების კოროზია უარყოფითი ელექტროდის ზედაპირზე; ელექტროდის მასალა იხსნება ელექტროლიტში; ელექტროდი იხსნება ელექტროლიტური ხსნარით, იხსნება უხსნადი მყარი ან აირით პასიური ფენის წარმოქმნით და ა.შ.

ამჟამად, მკვლევართა დიდი ნაწილი მზად არის შეიმუშაოს ახალი დანამატები, რათა დათრგუნოს ელექტროლიტების ეფექტი თვითგამონადენზე. ჯუნლიუ და სხვ. MCN111 ბატარეის ელექტროლიტური დანამატი დანამატების დასამატებლად, აღმოაჩინა, რომ ბატარეის მაღალი ტემპერატურის ციკლის შესრულება გაუმჯობესებულია და თვითგანმუხტვის სიჩქარე ზოგადად მცირდება.

მიზეზი ის არის, რომ ამ დანამატებს შეუძლიათ გააუმჯობესონ SEI მემბრანა ბატარეის უარყოფითი ელექტროდის დასაცავად. 4 შენახვის სტატუსი შენახვის სტატუსი ზოგადი გავლენის ფაქტორებია შენახვის ტემპერატურა და ბატარეის SOC. ზოგადად, რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, რაც უფრო მაღალია SOC, მით უფრო დიდია ბატარეის თვითგამორთვა.

TAKASHI და სხვ. უნარიანი ექსპერიმენტები ფოსფატის იონურ ბატარეებზე გადატვირთვის პირობებში. შედეგები აჩვენებს, რომ ტევადობის შენარჩუნების კოეფიციენტი თანდათან მცირდება შენახვის დროით და ბატარეა იზრდება.

Liu Yunjian და სხვები იყენებენ კომერციულ ლითიუმის მანგანატის ლითიუმის ბატარეას. აღმოჩნდა, რომ პოზიტიური ელექტროდის ფარდობითი პოტენციალი სულ უფრო და უფრო მატულობს. უარყოფითი ელექტროდის ფარდობითი პოტენციალი სულ უფრო დაბალია, მისი შემცირების თვისება ასევე ძლიერდება, ორივეს შეუძლია დააჩქაროს MN ნალექი, რაც გამოიწვევს თვითგამონადენის სიჩქარის ზრდას.

5 სხვა ფაქტორები გავლენას ახდენენ ბატარეის თვითდამუხტვის სიჩქარის ფაქტორებზე, გარდა ზემოთ აღწერილი რამდენიმე ასპექტისა, ასევე არსებობს შემდეგი ასპექტები: წარმოების პროცესში წარმოიქმნება ბურღვები, რომლებიც წარმოიქმნება ბოძის გაჭრისას და წარმოების გარემო შემოდის ბატარეაში. მინარევები, როგორიცაა მტვერი, ლითონის ფხვნილი ფირფიტაზე და ა.შ., ამან შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეის შიდა მიკრომოკლე ჩართვა; არსებობს გარე ელექტრონული წრე, როდესაც გარე გარემო სველია, გარე ხაზის იზოლაცია არ არის მთლიანად, ბატარეის კორპუსი ცუდია, რის შედეგადაც წარმოიქმნება გარე ელექტრონული წრე, რის შედეგადაც ხდება თვითგამორთვა; გრძელვადიანი შენახვის დროს ელექტროდის მასალის აქტიური მასალა და მიმდინარე კოლექტორის შეერთება, რის შედეგადაც მცირდება სიმძლავრე და იზრდება თვითგანმუხტვა.

თითოეულმა ზემოხსენებულმა ფაქტორმა ან მრავალი ფაქტორის ერთობლიობამ შეიძლება გამოიწვიოს ლითიუმ-იონური ბატარეის თვითგანმუხტვის ქცევა, რაც ძნელია ბატარეის შენახვისა და შესაფასებლად. მეორეც, თვითგანმუხტვის კოეფიციენტის გაზომვის მეთოდი ჩანს ზემოაღნიშნული ანალიზით, რადგან ლითიუმის იონური ბატარეის თვითგამორთვის სიჩქარე ზოგადად დაბალია. თვითგანმუხტვის სიჩქარეზე გავლენას ახდენს ტემპერატურა, ციკლების გამოყენება და SOC, ამიტომ ბატარეის თვითგამორთვის ზუსტი გაზომვა ძალიან რთული და შრომატევადია.

1 თვითდამუხტვის სიხშირე გაზომვის ტრადიციული მეთოდი ამჟამად, თვითგამონადენის გამოვლენის ტრადიციულ მეთოდს აქვს შემდეგი სამი ტიპი: განმუხტვა ბატარეის სიმძლავრის დაკარგვის დასადგენად. თვითდამუხტვის სიჩქარე არის: სახით: c არის ბატარეის ნომინალური სიმძლავრე; C1 არის განმუხტვის მოცულობა. გახსნის შემდეგ, ბატარეის ნარჩენი ტევადობის მიღება შესაძლებელია ბატარეისთვის.

ამ დროს ბატარეის ელემენტი ისევ იტენება და ისევ გამორთვის ციკლი მუშაობს, განსაზღვრეთ ამ დროს ელექტრო ნივრის სრული სიმძლავრე. ამ მეთოდს შეუძლია განსაზღვროს, რომ ბატარეა არ არის შექცევადი სიმძლავრის დაკარგვა და შექცევადი სიმძლავრის დაკარგვა. ● ღია წრეში ძაბვის შესუსტების სიჩქარე გაზომვის მეთოდი ღია წრედის ძაბვასა და ბატარეის დატენვის მდგომარეობას SOC-ს აქვს პირდაპირი კავშირი, რამდენადაც ის ზომავს ბატარეის OCV-ის ცვლილების სიჩქარეს დროის მონაკვეთში, ანუ მეთოდი მარტივია, უბრალოდ აღრიცხავს ბატარეის ძაბვას ნებისმიერ დროს.

გარდა ამისა, ძაბვასა და ბატარეის SOC-ს შორის შესაბამისობის მიხედვით, შეგიძლიათ მიიღოთ ბატარეის დატენვის მდგომარეობა. ბატარეის თვითდამუხტვის სიჩქარე შეიძლება მიღებულ იქნეს ძაბვის შესუსტების გაანგარიშებით და დროის ერთეულის შესაბამისი შესუსტების სიმძლავრის გაანგარიშებით. ● სიმძლავრის შენახვის მეთოდი ზომავს ბატარეის სასურველ გახსნის ძაბვას ან დაზოგვისთვის საჭირო სიმძლავრეს, რაც გამოწვეულია ბატარეის თვითდამუხტვის სიჩქარით.

ანუ, დატენვის დენი, როდესაც იზომება ბატარეის ღია წრე, და ბატარეის თვითდამუხტვის სიჩქარე შეიძლება ჩაითვალოს გაზომილ დატენვის დენად. 2 თვითდამუხტვის სიჩქარის სწრაფი გაზომვის მეთოდი ჩვეულებრივი გაზომვის მეთოდისთვის საჭირო დიდი დროის გამო, თვითგამონადენის სიჩქარე მხოლოდ ბატარეის ფილტრაციის მეთოდია ბატარეის გამოვლენის პროცესში, ჩვეულებრივი გაზომვის მეთოდისთვის საჭირო დიდი დროის გამო. დიდი რაოდენობით ახალი და მოსახერხებელი გაზომვის მეთოდების გაჩენა, რაც დაზოგავს დიდ დროსა და ენერგიას ბატარეის თვითდამუხტვის გაზომვებისთვის.

● ციფრული კონტროლის ტექნოლოგია ციფრული კონტროლის ტექნოლოგია არის თვითგამონადენის გაზომვის ახალი მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია თვითგამონადენის გაზომვის ტრადიციულ მეთოდებზე. ამ მეთოდს აქვს მოკლე, მაღალი სიზუსტის, მაღალი სიზუსტის, მარტივი აღჭურვილობის უპირატესობები. ● ეკვივალენტური მიკროსქემის ეკვივალენტური მიკროსქემის მეთოდი არის ახალი თვითგამონადენის გაზომვის მეთოდი, რომელიც ახდენს ბატარეის სიმულაციას ეკვივალენტურ წრედ, რომელსაც შეუძლია სწრაფად და ეფექტურად გაზომოს ლითიუმ-იონური ბატარეების თვითდამუხტვის სიჩქარე.

მესამე, თვითგანმუხტვის კოეფიციენტის მნიშვნელობის გაზომვა, როგორც ლითიუმ-იონური ბატარეის მუშაობის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი, მას აქვს მნიშვნელოვანი გავლენა ბატარეის სკრინინგზე და ბატარეაზე, ამიტომ ლითიუმ-იონური ბატარეების თვითდისკოლიდაციის სიჩქარეს შორსმიმავალი მნიშვნელობა აქვს. 1 იწინასწარმეტყველეთ იგივე ბობინის პრობლემა იმავე ბობში, გამოყენებული მასალები, გამოყენებული მასალები და წარმოების კონტროლი ძირითადად იგივეა. როდესაც ინდივიდუალური ბატარეა აშკარად დიდია, მიზეზი, სავარაუდოდ, მინარევებითა და გამჭოლი დიაფრაგმის გამო ხდება.

მიკრო მოკლე ჩართვა. იმის გამო, რომ მიკრო-შორის ზემოქმედება ბატარეაზე ნელი და შეუქცევადია. ამრიგად, ასეთი ბატარეების მოქმედება დიდად არ განსხვავდება ჩვეულებრივი ბატარეებისგან მოკლე დროში, მაგრამ შიდა შეუქცევადი რეაქციების თანდათანობით გაღრმავებასთან ერთად, ბატარეის მოქმედება გაცილებით დაბალი იქნება, ვიდრე მისი ქარხნული და სხვა ნორმალური ბატარეის მუშაობა.

ამიტომ, ქარხნული ბატარეის ხარისხის უზრუნველსაყოფად, უნდა მოიხსნას თვითდამუხტვილი ბატარეა. 2 ბატარეის დაჯგუფება ლითიუმ-იონური ბატარეების ჯგუფად, რათა იყოს უკეთესი თანმიმდევრულობა, მათ შორის სიმძლავრე, ძაბვა, შიდა წინააღმდეგობა და თეთრი გამონადენის სიჩქარე და ა.შ. ბატარეის თვითდამუხტვის სიჩქარის გავლენა ბატარეის პაკეტზე მნიშვნელოვანი გამოვლინებაა.

მოდულში აწყობის შემდეგ, თითოეული მონომერული ლითიუმ-იონური ბატარეის თვითდისციპლინის გამო, ძაბვა შემცირდება სხვადასხვა ხარისხით, სერიულად თაროების ან ციკლის დროს დატენვისას, ის ამჟამად თანაბარია, ამიტომ შეიძლება გადატვირთული ან შეუვსებელი იყოს ლითიუმ-იონური ბატარეის მოდულში დატენვის შემდეგ, და შესრულება თანდათან გაუარესდება და დატენვის რაოდენობასთან ერთად. ცირკულაციის ხანგრძლივობა შეუწყვილებელ მონომერულ ბატარეებთან შედარებით. ამიტომ, ბატარეის ნაკრები მოითხოვს ლითიუმ-იონური ბატარეების თვითდისციპლინის ზუსტ გაზომვას და სკრინინგს.

3 ბატარეის SOC შეფასება დატვირთვის კორექტირებას ასევე უწოდებენ დარჩენილ სიმძლავრეს, რაც წარმოადგენს ბატარეის თანაფარდობას, რომელიც გამოიყენება გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ან გრძელვადიან პერიოდში, იგი ფლობს დარჩენილ სიმძლავრეს და მის სრულად დამუხტულ მდგომარეობას, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება. ლითიუმ-იონური ბატარეების SOC-ის შეფასებით თვითდამუხტვის სიჩქარეს აქვს მნიშვნელოვანი საცნობარო მნიშვნელობა. თვითგანმუხტვის დენის შემდეგ, SOC-ის საწყისი მნიშვნელობის კორექტირებამ შეიძლება გააუმჯობესოს SOC-ის შეფასების სიზუსტე.

ერთის მხრივ, მომხმარებელს შეუძლია შეაფასოს პროდუქტის დრო ან მგზავრობის მანძილი დარჩენილი სიმძლავრის მიხედვით; მეორეს მხრივ, BMS-ის SOC პროგნოზირების სიზუსტეს შეუძლია ეფექტურად აიცილოს ბატარეის გადატვირთვა Overlant, გაზარდოს ბატარეის ხანგრძლივობა. .