გახანგრძლივებული ლითიუმ-იონური ბატარეის ახალი დამტენი ხსნარი

Awdur: Iflowpower - Nhà cung cấp trạm điện di động

ლითიუმ-იონურ ბატარეებს აქვთ ენერგიის მაღალი სიმკვრივე, მცირე ზომა, წონა და სხვა უპირატესობები, მობილურ ტელეფონებში ლეპტოპების ბაზრებმა მთლიანად შეცვალა სხვა ბატარეები, რაც თითქმის 100%-ს შეადგენს. ამჟამად, ლითიუმ-იონური ბატარეა სწრაფად ვრცელდება ელექტრო ხელსაწყოებზე და სხვა აპლიკაციებზე და მისი ფართო ბაზრის პერსპექტივა სულ უფრო მეტად არის აღიარებული. ამასთან, ნიკელინის, ნიკელ-კადმიუმის, ტყვიის მჟავა ბატარეებთან შედარებით, აუცილებელია ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენება და განვითარება უფრო სწრაფად და მუდმივად უნდა გაუმჯობესდეს მისი უსაფრთხოება და მომსახურების ვადა.

ამ სტატიაში განვიხილავთ დამტენის ახალი ტიპის ხსნარს დამტენის კუთხიდან, ლითიუმ-იონური ბატარეების უსაფრთხოების გაზრდის, ბატარეის მუშაობის გახანგრძლივების და დამტენის ღირებულების შემცირების მიზნით. ბატარეის გამოყენების პროცესში ხშირად გვესმის ისეთი წინადადება, როგორიცაა ბატარეის ინდუსტრია: „ბატარეის გამოყენება ნაკლებია, მეტი კონტრასტული“. ეს წინადადება შეგვიძლია გავიგოთ, რომ არასწორი დატენვის პირობები ან მეთოდები უფრო მეტად დააზიანებს ბატარეას და შეამცირებს ბატარეის ხანგრძლივობას.

მაგალითად, ავიღოთ 1,8650 ლითიუმ-კობალტისგან თავისუფალი ბატარეა, როდესაც დამუხტვა გადაჭარბებულია ტემპერატურაზე, 70 ¡ã C-ზე, ელექტროლიტური ინტერფეისი (SEI) გამოიყენება დაშლისა და გასათბობად; 120 ¡ã C, ელექტროლიტი, დადებითი ელექტროდი იწყებს თერმულ დაშლას, იწვევს გაზის და სწრაფად გაზრდის ტემპერატურას; დაახლოებით 260¡ã C: ბატარეის აფეთქება. ან დატენვა ზეწოლაზე, გადაჭარბებული ძაბვის თვალსაზრისით 5.5 ვ, ადვილად დასალექი ლითიუმის ლითონი, გამხსნელი იჟანგება, ტემპერატურის მატება, ავთვისებიანი ცირკულაცია, ან თუნდაც ბატარეები, აფეთქება.

ამიტომ, თუ როგორ დავამუხტოთ, ჩვენ ერთად განვიხილავთ შემდეგ მნიშვნელოვან საკითხებს. რატომ გსურთ წინასწარ დატენვა? ბატარეის მუშაობის ძაბვა 2.5 ვ-დან (ნახშირბადის უარყოფითი ბატარეა: 3V, სიმძლავრე 0%) 4-მდე.

2V (100% სიმძლავრე). როდესაც ძაბვა 2.5 ვ-ზე ნაკლებია, ბატარეის გამონადენი წყდება.

ამავდროულად, იმის გამო, რომ გამონადენი მარყუჟი დახურულია, შიდა დაცვის წრედის დენის დანაკარგი ასევე მცირდება ყველაზე დაბალზე. რა თქმა უნდა, სხვადასხვა შიდა მასალის გამო, გამონადენის შეწყვეტის ძაბვა შეიძლება იყოს 2.5V-3 დიაპაზონში.

0V სხვადასხვა შიდა მასალის გამო. როდესაც ძაბვა აღემატება 4.2 ვ-ს, დამტენის მარყუჟი წყდება ბატარეის უსაფრთხოების დასაცავად; და როდესაც ერთეულის ოპერაციული ძაბვა ეცემა 3-ზე ქვემოთ.

0V, შეგვიძლია ვიფიქროთ, რომ გამონადენი შეწყვეტილია, გამონადენის მარყუჟი წყდება ბატარეის უსაფრთხოების დასაცავად. ამიტომ, როდესაც ბატარეა არ არის გამოყენებული, ბატარეა უნდა დაიტენოს 20% ელექტროენერგიით, შემდეგ კი ტენიანობის საწინააღმდეგო შენახვა. იმის გამო, რომ ლითიუმ-იონურ ბატარეას აქვს ენერგიის უფრო მაღალი თანაფარდობა, აუცილებელია თავიდან იქნას აცილებული ზედმეტი დატენვა და ბატარეის გადაჭარბება.

Overlant იწვევს აქტიური ნივთიერებების აღდგენის სირთულეებს, თუ ისინი პირდაპირ გადადიან სწრაფი კვების რეჟიმში (დიდი დენი), ის დააზიანებს ბატარეას, იმოქმედებს მომსახურების ხანგრძლივობაზე და, შესაბამისად, შეიძლება საფრთხე შეუქმნას უსაფრთხოებას. ჯერ დატენეთ მცირე დენი (C / 10) 2.5 ვ-მდე 3-მდე.

0V, შემდეგ კი სწრაფ დამუხტვაზე გადაყვანა აუცილებელია. მიუხედავად იმისა, რომ ამჟამინდელ ლითიუმ-იონურ ბატარეას აქვს დამცავი დაფა აპლიკაციაში, ზოგადად, გადახურვის შანსი მცირე იქნება, მაგრამ არ ამატებს წინასწარ დამუხტვას, ამ ორ შემთხვევაში სიტუაციამ შესაძლოა ფარული საფრთხეც მოიტანოს. პირველი, დამცავი დაფა არასწორია, ხოლო მეორე არის განთავსება (5% -10% / თვეში) თვითგამონადენის მაჩვენებელი.

ამიტომ, მცირე დენის წინასწარ დამუხტვას შეუძლია ეფექტურად გადაჭრას ზედმეტი გამონადენი უჯრედების დატენვის პრობლემა. თუმცა, დატენვის დენი არ არის უფრო დიდი, უკეთესი. მონომერული ლითიუმ-იონური ბატარეის მაგალითად, მისი დატენვის მეთოდი მოიცავს მუდმივ დენს, მუდმივი ძაბვის დატენვის პროცესს, მუდმივი ძაბვა ჩვეულებრივ არის 4.

2V (როგორც LiCoO2 ბატარეის მაგალითი), მუდმივი დენის დაყენების მნიშვნელობა არის 0.1c ~ 1c. მიუხედავად იმისა, რომ დიდი დენის დატენვა შეამცირებს დატენვის დროს, ის ასევე გამოიწვევს ბატარეის სიცოცხლის ციკლის შემცირებას და სიმძლავრის შემცირებას, ამიტომ ჩვენ უნდა ავირჩიოთ შესაბამისი მუდმივი დენის მნიშვნელობა დასატენად.

ქვემოთ მოცემულია სხვადასხვა დენის დატენვის ურთიერთობის მრუდი და ბატარეის სიმძლავრე 4.2V / 900mAhlicoo2 უჯრედი (სურათი 1), ჩვენ ვხედავთ, რომ მცირე დენის დამუხტვის ბატარეის სიმძლავრე მნიშვნელოვნად აღემატება ბატარეის სიმძლავრეს მაღალი დენის დატენვისას დაახლოებით 500 საფასურის შემდეგ. მუდმივი ძაბვის დამუხტვის ძაბვის სიზუსტე მოითხოვს მაღალი ენერგიის სიმკვრივის ბატარეას, ხოლო გადატვირთვა დიდ ზიანს აყენებს ლითიუმ-იონურ ბატარეას და შესაძლებელია გაჟონვის ან თუნდაც აფეთქების გაფართოება.

უფრო მეტიც, ადვილია ბატარეის ელექტროლიტური ნივთიერების დაჩქარება ბატარეის მუშაობისთვის და, შესაბამისად, ზუსტი მუდმივი ძაბვის მნიშვნელობა მნიშვნელოვანია ლითიუმ-იონური ბატარეის სიცოცხლისთვის. იმისათვის, რომ უფრო სრულად იყოს დამუხტული, უზრუნველყოს, რომ მუდმივი ძაბვის მნიშვნელობა და შეწყვეტის ძაბვის მნიშვნელობის სიზუსტე 1%-ის ფარგლებშია. მაგალითად, ლითიუმ-კობალტის გარეშე იონური ბატარეა, უმჯობესია იყოთ რაც შეიძლება ახლოს 4-თან.

2 ვ, მაგრამ არაუმეტეს 4,2 ვ, ამ მაღალი სიზუსტის ძაბვის დამუხტვის მეთოდს შეუძლია შეამციროს კობალტის დაშლა, დაასტაბილუროს LiCoO2-ის ფენიანი სტრუქტურა, გახადოს იგი საფარი არ იცვლება, აუმჯობესებს ციკლის მუშაობას და ინარჩუნებს მაღალ სიმძლავრეს. გარდა ამისა, უმნიშვნელო გადაძაბვაც კი გამოიწვევს ორ ფენომენს, მცირდება ბატარეის საწყისი სიმძლავრე და მცირდება ბატარეის ციკლის ხანგრძლივობა.

მრავალ ელვატიური იონური ბატარეის შემთხვევაში, ბატარეის მაქსიმალური ტევადობისა და სიცოცხლის უზრუნველსაყოფად, ზოგჯერ სიზუსტე 0,5%-ზე ნაკლებია. აქედან გამომდინარე, დატენვის ძაბვის სიზუსტის კონტროლი არის ლითიუმ-იონური ბატარეის დამტენების ძირითადი ტექნოლოგია.

ამჟამად ადამიანებს აქვთ ასეთი გაუგებრობა ლითიუმ-იონური ბატარეის დატენვის ძაბვის შესახებ. ითვლება, რომ არსებობს ბატარეის დაცვის დაფა. მას არ აინტერესებს ძაბვის სიზუსტე.

ეს არ არის მიზანშეწონილი. იმის გამო, რომ ბატარეის დამცავი დაფა გამოიყენება შესაძლო ავარიებისგან დროული დაცვის მიზნით, ის ითვალისწინებს უსაფრთხოების უფრო მეტ ფაქტორებს და არა შესრულების ფაქტორებს. მაგალითად, როგორც მაგალითი 4.

2V, დამცავი ფირფიტის გადაჭარბებული ძაბვის დაცვის პარამეტრი არის 4.30V (ზოგიერთი შეიძლება იყოს 4.4V), თუ ყოველ ჯერზე სავსეა, 4.

30 ვ, როგორც დატენვის გამორთვის წერტილი, ბატარეის სიმძლავრე იქნება ძალიან სწრაფი. რატომ გყავთ დამტენის გამყიდველი, რომ არაერთხელ შეეხო დამტენის მომხმარებელს დასაბრუნებლად და თქვა, რომ დამტენი გაფუჭებულია, რადგან ბატარეა ერთ დღეს იტენება, ბატარეა არ არის სავსე, დამტენი არ ანთებს შუქს, ყოველთვის წითელი შუქი. როდესაც მწარმოებელი რეალურად ზომავს დამტენს, აღმოაჩენს, რომ ის ნორმალურია და აკმაყოფილებს ქარხნის მოთხოვნებს.

რა არის ეს პრობლემა? ეს მნიშვნელოვანია, რადგან ეს დამტენი არ ითვალისწინებს ბატარეის დაბერებას. თუ მომაკვდინებელი დამუხტვის დენი ძალიან მცირეა, ეს გამოიწვევს დაბერებულ ბატარეას არ მიაღწევს დასრულებული დამუხტვის დადგენილ წერტილს, რის გამოც მომხმარებელმა არასწორად შეაფასა და ჩაითვალა, რომ დამტენი ცუდი იყო. დამტენი პრესის დანიშნულებაა ლითიუმ-იონური ბატარეების დაზიანებული ან ზედმეტად გადაადგილების თავიდან აცილება, დატენვის არასპეციფიკურ განყოფილებაში, თვითდამუხტვის გამო, ძნელია შევიდეს EOC-ის მდგომარეობაში (უფრო მაღალია, ვიდრე განმსაზღვრელი დენი), ერთის მხრივ, მომხმარებლისთვის, მეორეს მხრივ, ასევე შესაძლებელია ბატარეის გადახურების გამო გაფართოება.

ამ ფაქტორების გათვალისწინებით, ახალი მრავალ ლითიუმ-იონური ბატარეის დამტენი ჩიპი OZ8981, რომელიც გამოშვებულია უთანასწორობის ტექნოლოგიით (O2Micro) უკვე შესანიშნავი გამოსავალია. OZ8981 არის დამუხტვის მართვის ინტეგრირებული ჩიპი ზუსტი ძაბვით, დენის გამომავალი და მრავალჯერადი დაცვით და უზრუნველყოფს ექვსეტაპიანი დატენვის კონტროლის რეჟიმს მოსახერხებელი სისტემის დიზაინით და დაბალი ღირებულებით. მნიშვნელოვანია მსუბუქი ელექტრო მანქანებისთვის, ელექტრო ველოსიპედებისთვის და ელექტრო ხელსაწყოებისთვის მრავალ ლითიუმ-იონური ბატარეებისთვის.

მაღალი ეკონომიური და მაღალი საიმედოობის OZ8981 შეიცავს ერთი ჩიპის ინტეგრირებულ დამუხტვის კონტროლერებს, რომლებიც მიაღწევენ შეცდომის გამაძლიერებლის ეფექტურ გამომუშავებას. იგი მხარს უჭერს 0V პულსის დატენვას, წინასწარ დატენვას, მუდმივი დენის დატენვას, მუდმივი ძაბვის დატენვას, ვადის და ავტომატური დატენვის კონტროლს. ინტელექტუალური დატენვის კონტროლი.

მხარს უჭერს მოქნილ პარამეტრებს წინასწარ დამუხტული გაშვების ძაბვის, მუდმივი დენის დატენვის, მუდმივი ძაბვის დატენვის მნიშვნელობისა და დამუხტვის დენის მნიშვნელობისთვის. გარდა ამისა, OZ8981-ს აქვს მაღალი სიზუსტის დატენვის ძაბვა ("1%) და დენის ("5%) გამომავალი; გარე წინააღმდეგობის რეგულირებით, ძაბვის გამომავალი სიზუსტე შეიძლება იყოს "0.5%).

ორმაგი დამუხტვის პრესის მხარდაჭერა: წინასწარ დატენვა, მუდმივი ძაბვის დამუხტვა დროულად არის (მაქსიმუმ 5 საათი, თუ არა). ორმაგი ტემპერატურის დაცვის მხარდაჭერა: შიდა ტემპერატურის დაცვა (115 ¡ã C), გარე მაღალი ტემპერატურის დაცვა (ნაგულისხმევი: 44 ¡ã C) და დაბალი ტემპერატურის დაცვა (ნაგულისხმევი: 2 ¡ã C). გარე ტემპერატურის დაცვის წერტილი შეიძლება იყოს გარე მოქნილი პარამეტრები.

დამუხტვის დაცვა ზედმეტი წნევისგან, ჭარბი დენისგან დაცვა, მოკლე ჩართვის დაცვა. ბატარეის ავტომატური წვდომის გამოვლენის მხარდაჭერა, პირდაპირი LED დისპლეი დატენვის მდგომარეობისთვის. მოწყობილობა იღებს უნივერსალურ პაკეტს SOP16.

ნახ. 4 არის გრაფიკი, რომელიც გვიჩვენებს OZ8981 ლითიუმ-იონური ბატარეის დატენვის გრაფიკს. წინა დონის PWM ჩიპთან კომბინაციით, OZ8981 მომხმარებლებს დაეხმარება სწრაფად მიაღწიონ უსაფრთხო და ეფექტური და დაბალფასიანი ლითიუმ-იონური ბატარეის დამტენს d.