Литий аккумуляторын зарядтау өздігінен разрядталу резонанстық коэффициенті және өлшеу әдісі

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Mpamatsy tobin-jiro portable

Бұл құжат оң электрод материалдарының, теріс электрод материалдарының, электролиттер мен сақтау орталарының литий-иондық батареялардың өздігінен разряд жылдамдығына әсерін сипаттайды. Сонымен қатар, ол қазіргі жиі қолданылатын дәстүрлі литий-иондық аккумулятордың өздігінен разряд жылдамдығын өлшеу әдісін және өздігінен разряд жылдамдығын жылдам өлшеудің жаңа әдісін ұсынады. Гуоксиан жоғары технологиялық инженерінен барлығын бөлісуге қош келдіңіз! Литий-ионды аккумулятордың өздігінен зарядсыздану реакцияларының алдын алуға болмайды, бірақ батареяның өзі азайып қана қоймайды, сонымен қатар батареяның немесе циклдің қызмет ету мерзіміне айтарлықтай әсер етеді.

Литий-ионды аккумулятордың өзін-өзі разрядтау коэффициенті әдетте айына 2% -дан 5% құрайды және мономер батареясының талаптарына толық жауап бере алады. Алайда, мономерлі литий-ионды аккумулятор модульге жиналғаннан кейін, әрбір мономерлі литий-ионды батареяның сипаттамаларына байланысты, әрбір мономерлі литий-ионды батареяның соңғы кернеуі әрбір зарядтау және зарядсызданудан кейін толығымен сәйкес бола алмайды, осылайша литий-ионды батарея модуліндегі мономерлі батарея пайда болады, мономерлі литий-ионды батареяның өнімділігі нашарлайды. Зарядтау мен разряд саны артқан сайын, тозу дәрежесі одан әрі күшейеді және циклдің қызмет ету мерзімі қосылмаған мономер батареясына қарағанда күрт төмендеді.

Сондықтан литий-иондық аккумулятордың өздігінен зарядсыздану жылдамдығын терең зерттеу аккумулятор өндірісінің өзекті қажеттілігі болып табылады. Біріншіден, өзін-өзі разрядтау факторы батареяның өздігінен разряды құбылысы аккумулятор өз кезегінде болған кезде өзін-өзі жоғалту құбылысына жатады және ол зарядталатын сыйымдылық ретінде де белгілі. Өздігінен разрядты екі түрге бөлуге болады: қайтымды өздігінен разряд және қайтымсыз өздігінен разряд.

Жоғалту сыйымдылығы қайтымды өздігінен разрядтың орнын толтыру үшін қайтымды болуы мүмкін және принципі батареяның қалыпты разряд реакциясына ұқсас. Жоғалту сыйымдылығы қайтымсыз өздігінен разрядқа өтемдік өздігінен разрядты ала алмайды және аккумулятордың ішкі бөлігінің, оның ішінде оң электрод пен электролит реакциясын, электролиттік электролиттік ерітіндіні, электролит автобиозынан туындаған реакцияны және өндірілген кезде микро қысқа тұйықталудан туындаған қайтымсыз реакцияны қоса, инвертацияланбағанының маңызды себебі болып табылады. Өздігінен разрядқа әсер ететін факторлар төменде сипатталғандай.

1 Оң электрод материалының әсері маңызды болып табылады, оң электрод материалының ауысу металлы мен қоспалар теріс электродтық жауын-шашын ішінде қысқа разрядталады, осылайша литий-ионды батареядан жаңадан босатылады. Yah-Meiteng және т.б. Екі LIFEPO4 оң материалының физикалық және электрохимиялық қасиеттерін зерттеді.

Зерттеу нәтижесінде шикізат құрамындағы темір қоспасының өзіндік разряд жылдамдығы және зарядтау және разряд процесі жоғары екендігі анықталды, себебі темірдің теріс электродтың диафрагманы тесіп өтуінен біртіндеп азаюы, нәтижесінде аккумуляторда қысқа тұйықталу пайда болуы, осылайша өздігінен разрядтың жоғарылауы болды. 2 Теріс электрод материалының өздігінен разрядқа әсері теріс электрод материалы мен электролиттің қайтымсыз реакциясына байланысты маңызды. 2003 жылдың өзінде Аурбах және т.б.

Электролитті қалпына келтіруді және графит бөлігінің бетін электролитке ұшырату үшін газды босатуды ұсынды. Зарядтау және разрядтау процесінде литий ионының табиғаты бойынша графиттік қабат құрылымы оңай бұзылады, нәтижесінде өздігінен разрядтың үлкен коэффициенттері пайда болады. 3 Электролиттік ерітінді электролитінің әсері: теріс электродтың бетіндегі электролит немесе қоспалардың коррозиясы; электрод материалы электролитте еріген; электрод электролиттік ерітіндімен ерітіледі ерімейтін қатты затпен немесе газбен пассивация қабатын қалыптастыру және т.б.

Қазіргі уақытта көптеген зерттеушілер электролиттің өздігінен разрядқа әсерін тежеу ​​үшін жаңа қоспаларды әзірлеуге ұмтылуда. Junliu және т.б. Қоспаларды қосу үшін MCN111 аккумуляторлық электролит қоспасы, батареяның жоғары температура циклінің өнімділігі жақсарғанын және өздігінен разряд жылдамдығы әдетте төмендегенін анықтады.

Себебі, бұл қоспалар батареяның теріс электродты қорғау үшін SEI мембранасын жақсарта алады. 4 Сақтау күйінің сақтау күйі Жалпы әсер ететін факторлар - сақтау температурасы және батареяның SOC. Жалпы алғанда, температура неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жоғары SOC, батареяның өздігінен разряды соғұрлым көп болады.

TAKASHI және т.б. Қалпына келтіру жағдайында фосфат-иондық батареялардағы қабілетті тәжірибелер. Нәтижелер сыйымдылықты сақтау коэффициенті сөре уақытымен бірте-бірте төмендейтінін және батареяның көтерілетінін көрсетеді.

Лю Юньцзян және басқалары коммерциялық литий-манганатпен жұмыс істейтін литий батареясын пайдаланады. Оң электродтың салыстырмалы потенциалы барған сайын жоғарылайтынын анықтады. Теріс электродтың салыстырмалы потенциалы барған сайын төмен, оның редукциялық қасиеті де күшейе түсуде, екеуі де MN жауын-шашынын жеделдете алады, нәтижесінде өздігінен разряд жылдамдығы артады.

5 Басқа факторлар аккумулятордың өздігінен разряд жылдамдығының факторларына әсер етеді, жоғарыда сипатталған бірнеше қоспағанда, келесі аспектілер де бар: Өндіріс процесінде полюсті кесу кезінде пайда болатын бөртпелер және аккумуляторға өндірістік орта енгізілген. Шаң, пластинадағы металл ұнтағы және т.б. сияқты қоспалар батареяның ішкі микро қысқа тұйықталуын тудыруы мүмкін; сыртқы орта дымқыл болған кезде сыртқы электронды схема бар, сыртқы желі оқшаулауы толық емес, аккумулятор корпусы нашар, нәтижесінде сыртқы электрондық схема пайда болады, нәтижесінде Өздігінен разряд болады; ұзақ сақтау кезінде электрод материалының белсенді материалы және ток коллекторының байланысы, нәтижесінде өнімділік төмендейді, ал өздігінен разряд жоғарылайды.

Жоғарыда аталған факторлардың әрқайсысы немесе бірнеше факторлардың тіркесімі литий-ионды батареяның өздігінен зарядсыздану әрекетін тудыруы мүмкін, бұл батареяның сақтау өнімділігін табу және бағалау қиын. Екіншіден, өзін-өзі разрядтау коэффициентін өлшеу әдісін жоғарыда келтірілген талдау арқылы көруге болады, өйткені литий-иондық батареяның өздігінен разряд жылдамдығы әдетте төмен. Өзін-өзі разрядтау жылдамдығының өзі температураға, циклдарды және SOC пайдалануына әсер етеді, сондықтан аккумулятордың өздігінен зарядсыздануын дәл өлшеу өте қиын және көп уақытты қажет етеді.

1 Өздігінен разряд жылдамдығы Дәстүрлі өлшеу әдісі Қазіргі уақытта өздігінен разрядты анықтаудың дәстүрлі әдісінің келесі үш түрі бар: Батареяның сыйымдылығының жоғалуын анықтау үшін разряд. Өздігінен разряд жылдамдығы: түрінде: c - аккумулятордың номиналды сыйымдылығы; C1 - разряд сыйымдылығы. Саңылау қойылғаннан кейін батареяның қалдық сыйымдылығын алуға болады.

Осы уақытта батарея ұяшығы қайтадан зарядталады және разряд циклі қайтадан жұмыс істейді, осы уақытта электрлік сарымсақтың толық сыйымдылығын анықтаңыз. Бұл әдіс аккумулятордың сыйымдылығының қайтымсыз жоғалуын және сыйымдылықтың қайтымды жоғалуын анықтай алады. ● Ашық тізбектегі кернеудің әлсіреу жылдамдығы Өлшеу әдісі Ашық тізбектегі кернеу мен батарея зарядының күйі SOC арасында тікелей байланыс бар, егер ол белгілі бір уақыт аралығында батареяның OCV өзгеру жылдамдығын өлшесе, яғни әдіс қарапайым, кез келген уақытта аккумулятордың кернеуін жазып алады.

Әрі қарай, кернеу мен батареяның SOC арасындағы сәйкестікке сәйкес аккумулятордың зарядталған күйін алуға болады. Аккумулятордың өзін-өзі разрядтау жылдамдығын кернеудің әлсіреуінің әлсіреуін есептеу және бірлік уақытына сәйкес келетін әлсіреу қабілетін есептеу арқылы алуға болады. ● Сыйымдылықты ұстап тұру әдісі Батареяның қалаған ашылу кернеуін немесе батареяның өздігінен зарядсыздану жылдамдығынан туындайтын үнемдеу үшін қажетті қуатты өлшейді.

Яғни, аккумулятордың ашық тізбегі өлшенген кездегі зарядтау тогы, ал аккумулятордың өздігінен разряд жылдамдығы өлшенген зарядтау тогы ретінде қарастырылуы мүмкін. 2 Өздігінен зарядсыздану жылдамдығын жылдам өлшеу әдісі Дәстүрлі өлшеу әдісі үшін ұзақ уақыт қажет болғандықтан, өздігінен разряд жылдамдығы әдеттегі өлшеу әдісіне қажет ұзақ уақыт болғандықтан батареяны анықтау процесінде батареяны сүзу әдісі ғана болып табылады. Көптеген жаңа және ыңғайлы өлшеу әдістерінің пайда болуы, батареяның өздігінен зарядсыздануын өлшеу үшін көп уақыт пен энергияны үнемдеу.

● Цифрлық басқару технологиясы сандық басқару технологиясы - бұл дәстүрлі өздігінен разрядты өлшеу әдістеріне негізделген туынды өздігінен разрядты өлшеу әдісінің жаңа өздігінен разрядты өлшеу әдісі. Бұл әдіс қысқа, жоғары дәлдік, жоғары дәлдік, қарапайым жабдықтың артықшылықтарына ие. ● Эквивалентті схеманың эквивалентті тізбегі әдісі - литий-ионды батареялардың өздігінен зарядсыздану жылдамдығын жылдам және тиімді өлшей алатын аккумуляторды эквивалентті тізбекке имитациялайтын жаңа өздігінен разрядты өлшеу әдісі.

Үшіншіден, өзін-өзі разрядтау коэффициентінің мәнін өлшеу Литий-ионды батареяның маңызды өнімділік индексі ретінде ол аккумулятордың скринингі мен аяқталуына маңызды әсер етеді, сондықтан литий-ионды батареялардың өздігінен ыдырау жылдамдығы үлкен мәнге ие. 1 Бір орауыштағы ақауды болжаңыз, пайдаланылатын материалдар, пайдаланылған материалдар және өндірісті басқару негізінен бірдей. Жеке аккумулятор үлкен болған кезде, оның себебі қоспалар мен тесетін диафрагмаға байланысты болуы мүмкін.

Микро қысқа тұйықталу. Өйткені микро-қысқа батареяға әсері баяу және қайтымсыз. Сондықтан мұндай аккумуляторлардың өнімділігі қысқа уақыт ішінде кәдімгі аккумуляторлардан айтарлықтай ерекшеленбейді, бірақ ішкі қайтымсыз реакциялардың біртіндеп тереңдеуімен батареяның өнімділігі оның зауыттық өнімділігінен және басқа қалыпты батарея көрсеткіштерінен әлдеқайда төмен болады.

Сондықтан зауыттық аккумулятордың сапасын қамтамасыз ету үшін өздігінен зарядсызданатын батареяны алып тастау керек. 2 Сыйымдылықты, кернеуді, ішкі кедергіні және ақ разряд жылдамдығын, т.б. қоса, жақсырақ консистенциясы болуы үшін батареяны литий-иондық батареяларды топтастыру үшін. Батареяның өздігінен зарядсыздану жылдамдығының батарея жинағына әсері маңызды көрініс болып табылады.

Модульге жиналғаннан кейін, әрбір мономерлі литий-иондық аккумулятордың өзін-өзі басқаруына байланысты кернеу әртүрлі дәрежеде, сөре немесе цикл кезінде тізбектей төмендейді. Зарядтау кезінде ол қазіргі уақытта тең, сондықтан зарядталғаннан кейін литий-ионды батарея модулінде ол шамадан тыс зарядталуы немесе толтырылмауы мүмкін, және зарядтау санының төмендеуімен өнімділік біртіндеп төмендейді. Жұпталмаған мономерлі батареялармен салыстырғандағы айналым мерзімі. Сондықтан аккумуляторлар жинағы литий-иондық батареялардың өзін-өзі реттеуін дәл өлшеуді және скринингті қажет етеді.

3 Батареяның SOC бағалауы Жүктемені түзету қалған қуат деп те аталады, ол белгілі бір уақыт кезеңі немесе ұзақ уақыт бойы пайдаланылған батареяның қалған сыйымдылығын және әдетте қолданылатын толық зарядталған күйін ұстайтын қатынасын білдіреді. Литий-иондық батареялардың SOC бағалауы бойынша өздігінен разряд жылдамдығы маңызды анықтамалық мәнге ие. Өздігінен разрядты токтан кейін SOC бастапқы мәнін түзету SOC бағалау дәлдігін жақсарта алады.

Бір жағынан, тұтынушы қалған қуатқа сәйкес өнімнің уақытын немесе жүру қашықтығын бағалай алады; екінші жағынан, BMS-тің SOC болжау дәлдігі Overlant батареясының шамадан тыс зарядталуын тиімді болдырмайды, батареяның қызмет ету мерзімін ұзартады. .