Литий-иондық қуат батареясының қызмет ету мерзімі қандай?

Авторы: Iflowpower –Портативті электр станциясының жеткізушісі

Литий-ионды қуатты литий батареяларының мономерлері электрлік көліктердің қуат сұранысын қанағаттандырмайды, сондықтан электрлік көліктер сериялық сериялау үшін бірнеше батареяларды және электрлік көліктерді қамтамасыз ету үшін жасалған қуатты литий батареяларын пайдалануы керек. Литий-ионды динамикалық литий батареясының мономерінің ағымдағы деңгейінен, өндірістік процестің әртүрлі факторлары мономерлі аккумулятордың бір моделіне кернеу, сыйымдылық, ішкі кедергі және т.б. бойынша әсер етеді. Қуатты литий батареясы жинағының өнімділігі келесіде анықталады: батарея мономерінің өнімділігі, бірақ бұл ұяшық өнімділігінің қарапайым жинақталуы емес.

Құрылғы ұяшығының жұмысында сәйкессіздіктің болуына байланысты қуатты литий батареясы электр көлікте бірнеше рет пайдаланылады, ал қуатты литий батареялар жинағындағы әртүрлі мәселелер қызмет ету мерзімін қысқартады. Ағымдағы литий-ионды қуатты литий батареясының технологиясын дамытудың қиындығымен шектелген, динамикалық литий батареясының қызмет ету факторларын зерттеу және динамикалық литий батареясының қызмет ету мерзімін ұзарту мәселесін шешу өте маңызды. Бұл электр көліктерінде литий-ионды қуатты литий батареяларын дамытуға және литий-ионды литий батареяларының тиімділігін арттыруға көмектеседі.

Динамикалық литий батареясының мономерінің қызмет ету мерзіміне әсер ететін факторлар электрлік көлік терминалында қолданылатын қуатты литий батареясының қызмет ету мерзімін пайдаланады, яғни батареяның әлсіреуінің 20% бастапқы сыйымдылыққа жетеді. Қуатты литий батареясының қызмет ету мерзімі электрлік көлікте қайта-қайта зарядталғанда, литий-ионды батареяның жанама реакциясының үздіксіз пайда болуына байланысты ол қысқарады. Бұл рецессия келесі аспектілерде жүреді: электрод материалының тор құрылымының өзгеруі; ыдырау, пилинг немесе коррозия реактивті материалды тудырады; электролиттердің ыдырауының және жаңа кедергінің төмендеуі; литий электродына байланысты немесе субреактивті литий ионының тұтынылуына әсер етеді; жанама реакция тудыратын газ, ерімейтін заттар және адгезивті модификация және концентрат коррозиясынан туындаған кедергі артады.

Нақты пайдаланудың қоршаған орта жағдайларынан динамикалық литий батареясының мономерінің қызмет ету мерзіміне әсер ететін факторлар зарядтау және разрядты тоқтату кернеуі, зарядтау және разряд қатынасы, пайдалану температурасы және сөре жағдайлары үшін маңызды. Белгілі бір диапазонда әртүрлі зарядтауды өшіру кернеуінің цикл мерзімі, зарядтау кернеуі неғұрлым жоғары болса және соғұрлым қысқа болатыны туралы көптеген деректер әдебиеттері болды. Бұл батареяның қызмет ету мерзімінде зарядтауды тоқтату кернеуінің өте үлкен екенін көрсетеді.

Зарядтауды өшіру кернеуінің жоғары болуы батареяның қызмет ету мерзімін қысқарту нәтижесінде туындаған батареяның жанама реакцияларының пайда болуын күшейтеді. Қуатты литий батареясы көлікте пайдаланылған кезде, электр көлігінің әртүрлі жүргізу жағдайларына байланысты аккумулятордың өнімділігі рецессияға бейім және жоғары әлеуетті аймақтың өнімділігі қиынырақ болады. Динамикалық литий батареялары электр көліктерін пайдалану кезінде әртүрлі жүргізу және разрядтық ратиттерді қанағаттандыру үшін электрлік көліктерді пайдалану.

Литий батареясының динамикалық ұлғайту заряды мен разряды бойынша зерттеулер көрсеткендей, ұлғайту заряды мен разряды батарея сыйымдылығының ыдырауын тездетеді, зарядтау және разряд жылдамдығы неғұрлым көп болса, батарея сыйымдылығы соғұрлым тезірек әлсіреді. Бұл маңызды, өйткені оң электрод материалының құрылымы мен қасиеттерінің және теріс электрод бетінің қалыңдығының өзгеруі диффузияның қиындығынан туындайды. Зарядтау және разряд жылдамдығы тым үлкен болса, бір аккумулятордың қызып кетуіне себеп болуы мүмкін, қысқа тұйықталу жарылыс тудырды.

Әртүрлі қуатты литий батареялары әртүрлі оңтайлы пайдалану температурасына ие, жоғары немесе тым төмен температура батареяның қызмет ету мерзіміне әсер етеді. Температура төмендеген сайын литий-ионды қуатты литий батареясының разряд сыйымдылығы азаяды. Өйткені температура төмендеген сайын электролиттің ион өткізгіштігі төмендейді, бұл батареяның ішкі кедергісінің жоғарылауына әкеледі, нәтижесінде батарея төмен температурада нашарлағанда нашарлайды.

Динамикалық литий батареялары батареяның табиғатынан туындайды, ал оң және теріс электрод материалы пассивтенеді, электролиттің ыдырауы және т.б. батареяның табиғатына байланысты. Эксперименттік нәтижелер теріс электродты SEi өнімділігі теріс электродтық белсенді материалдардың тез төмендеуіне әкелетін тұрақсыз екенін және ол литий металының жауын-шашынына бейім екенін және тұрақты SEI пленкасын құрайтын литий-иондық батарея жоғары температура жағдайында 4 жылдан астам сақтай алатынын көрсетеді. әр түрлі электролит компоненттері болса.

Электродтық материалдардың құлдырауының әртүрлі дәрежелері. Мономердің қуатты литий батареялар жинағына әсер етуіне сәйкес келмеуі аккумулятор мономеріндегі сәйкессіздік болып табылады. Бұл өндіріс процесінде орын алды.

Батареяның полярлық пластинасының қалыңдығына, микрокеуек жылдамдығына, белсенді материалды белсендіруге және т.б. байланысты. Бұл батареяның ішкі құрылымына сәйкес келмеу сол партиядағы аккумулятордың бірдей түрін, кернеуді, сыйымдылықты бірдей етеді. , бір типті аккумулятордың ішкі кедергісі және т.б.

Мономер аккумуляторының динамикалық литий батареялар жинағының қызмет ету мерзіміне сәйкес келмеуі кернеудің сәйкессіздігі, сыйымдылықтың сәйкессіздігі және ішкі кедергінің сәйкессіздігі болып бөлінеді. Ұяшықты топтастыру кезінде, егер кернеудің сәйкессіздігі үлкен болса, ол төмен кернеулі аккумуляторды қалыпты батареямен бірге пайдалануға әкеледі. Өйткені параллельді төмен кернеулі аккумулятор болған кезде зарядтау құбылысы пайда болады, ал басқа батареялар батареяны зарядтайды.

Бұл қосылым төмен вольтты аккумулятордың сыйымдылығын айтарлықтай арттырып, жоғары вольтты аккумулятордың сыйымдылығын төмендетеді, ал энергия шығыны мінсіз сыртқы шығысқа сәйкес келмейді. Батареядағы бастапқы сыйымдылық сәйкес емес. Экран айтарлықтай қысқарды және пайдалану процесі батарея ұяшығын жалғыз пайдалануға болатынына қарамастан, блок ұяшығының бастапқы сыйымдылығы әртүрлі.

Дегенмен, электр көліктерінің үздіксіз зарядтау және разряд процесі бұл сәйкессіздікті белгілі бір дәрежеде күшейтеді, ал қуаттылық циклдің әлсіреу жылдамдығымен ерекшеленеді. Батарея циклінің ұлғаюымен сыйымдылық айырмашылығы үлкенірек болады. Бұл құрылғы ұяшықтарының сыйымдылығын және бүкіл аккумулятор жинағының сыйымдылығын әлсірету үшін әлсіретуді жасайды.

Ішкі кедергінің сәйкес келмеуі батареялар жинағындағы кернеу тогын біркелкі емес бөледі, ал артық қысымды зарядтау немесе төмен кернеу разряды ішінара болады. Ішкі кедергінің сәйкес келмеуі разрядтағы ұяшықтарды разрядта жасайды, температура соғұрлым тез артады, температура соғұрлым тез көтеріледі және ақырында термиялық бақылаудан шығуы мүмкін. Кернеу, сыйымдылық, ішкі қарсылық сияқты әртүрлі сәйкессіздіктер аккумулятор мономерінің қызмет ету мерзімі мен батарея жинағының қызмет ету мерзімінің айырмашылығына әкеледі және температура айырмашылығында, зарядтау мен зарядсыздандыру қатынасындағы айырмашылықта, разряд тереңдігінің айырмашылығында және қол жетімді сыйымдылық айырмашылығында маңызды өнімділікке әкеледі.

Мысалы, разряд тереңдігінің айырмашылығы, аккумулятордың бастапқы сыйымдылығының айырмашылығына байланысты аккумуляторлардың көпшілігі әлі де таяз разрядта, ал сыйымдылығы төмен аккумулятор мономері басылды. Қуатты литий батареялары тобының қызмет ету мерзіміне әсер ететін факторларды қорытындылайтын болсақ, батарея топтамаларының өнімділігін, әсіресе жоғары температура мен төмен температурада немесе шамадан тыс зарядсыздану жағдайында айтарлықтай құлдырауға әкеліп соғатын және тиімді басқару мен бақылаудың жоқтығынан, батарея топтамаларының өнімділігі одан әрі төмендейді. . Сонымен қатар, мономерлі аккумуляторлардың көп саны бір корпусқа параллельге қосылған, ол сыйымдылығы нашар және өнімділігі бүкіл аккумулятор жинағының өнімділігін шектейді, бұл өз кезегінде батарея жинағын толық пайдалануды шектейді.