Литий батареясын заряддоо өзүн-өзү разряддануу фактору жана өлчөө ыкмасы

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

Бул макалада оң электрод материалдарынын, терс электрод материалдарынын, электролиттердин жана сактоо чөйрөлөрүнүн литий-иондук батарейкалардын өзүн-өзү разрядына тийгизген таасири сүрөттөлөт. Ошол эле учурда, ал учурдагы адатта колдонулган салттуу литий-иондук батареянын өзүн-өзү разрядды өлчөө ыкмасын жана жаңы өзүн-өзү разряд ылдамдыгын тез өлчөө ыкмасын киргизет. Guoxuan жогорку технологиялык инженерден, бардыгын бөлүшүүгө кош келиңиз! Литий-иондук батарейканын өзүн-өзү разряд реакцияларынын алдын алуу мүмкүн эмес, бирок батарейканын өзүнүн азайышы гана эмес, батареянын же циклдин иштөө мөөнөтүнө да олуттуу таасирин тийгизет.

Литий-иондук батарейканын өзүн-өзү зарядсыздандыруу катышы жалпысынан айына 2% дан 5% га чейин жана мономердик батарейканын талаптарына толук жооп бере алат. Бирок, мономер литий-иондук батарейка модулга чогулгандан кийин, ар бир мономер литий-иондук батареянын өзгөчөлүктөрүнөн улам, ар бир мономер литий-иондук батарейканын акыркы чыңалуусу ар бир заряддан жана разряддан кийин толугу менен шайкеш боло албайт, андыктан литий-иондук батарейканын модулундагы мономердик батарейка пайда болот, мономер литий-иондук батареянын иштеши начарлайт. Заряддын жана разряддын саны көбөйгөн сайын, начарлоо даражасы дагы күчөйт жана циклдин иштөө мөөнөтү жупташтырылбаган мономердик батареяга караганда кескин кыскарды.

Ошондуктан, литий-иондук батареянын өзүн-өзү разряд ылдамдыгы боюнча терең изилдөө аккумулятордук өндүрүштүн чукул муктаждыгы болуп саналат. Биринчиден, өзүн-өзү разряддык фактор батареянын өзүн-өзү разряд кубулушу батарея өз кезегинде болгондо өзүн-өзү жоготуу кубулушун билдирет, ал ошондой эле заряддуу кубаттуулугу катары белгилүү. Өзүн-өзү разрядды жалпысынан эки түргө бөлүүгө болот: кайтуучу өз алдынча разряд жана кайтарылгыс өз алдынча разряд.

Жоготуу кубаттуулугу кайтарымсыз өзүн-өзү разряддын ордун толтуруу үчүн кайра кайтарылышы мүмкүн жана принцип батареянын кадимки разряд реакциясына окшош. Жоготуу сыйымдуулугу кайтарылгыс өзүн-өзү разрядга компенсациялоочу өзүн-өзү разрядды ала албайт жана аккумулятордун ички бөлүгүндө оң электрод жана электролит реакциясы, электролиттик электролиттик эритме, электролит автобиозунан келип чыккан реакция, ошондой эле өндүрүлгөндө микро кыска туташуулардан улам келип чыккан кайтарылгыс реакция. Өзүн-өзү разрядга таасир этүүчү факторлор төмөндө сүрөттөлгөн.

1 Оң электрод материалынын таасири маанилүү, оң электрод материалынын өтүү металлы жана аралашмалар терс электроддук жаан-чачындын ичинде кыска мөөнөттө разряддалып, литий-иондук батарейкадан жаңыдан разряддалат. Ях-Меитенг жана башкалар. Эки LIFEPO4 оң материалдардын физикалык жана электрохимиялык касиеттерин изилдеген.

Изилдөө чийки заттын курамындагы темирдин кошулмаларынын өзүн-өзү разрядынын ылдамдыгы жана заряд жана разряд процесси жогору экени аныкталды, мунун себеби темирдин терс электроддун таасиринен диафрагманы тешип, акырындык менен азайып, батареяда кыска туташуу пайда болуп, натыйжада өзүн-өзү разряддын жогору болушуна алып келет. 2 Терс электрод материалынын өзүн-өзү разрядга тийгизген таасири терс электрод материалынын жана электролиттин кайтарылгыс реакциясынан улам маанилүү. 2003-жылы эле, Aurbach et al.

Электролит калыбына келтирилип, газды бошотуп, графиттик бөлүгүнүн бети электролитке дуушар болушун сунуш кылган. Заряддоо жана разряд процессинде литий ион табиятынан болуп, графит катмарлуу структурасы оңой бузулат, натыйжада өзүн-өзү разряддын чоңураак катышы пайда болот. 3 Электролиттик эритменин электролитинин таасири: электролиттин коррозиясы же терс электроддун бетине аралашмалар; электрод материалы электролитте эрийт; электрод электролиттик эритме менен эрийт, эрибеген катуу зат же газ менен эрип, пассивация катмарын пайда кылат ж.б.

Азыркы учурда көптөгөн илимий кызматкерлер электролиттин өзүн-өзү разрядга тийгизген таасирине бөгөт коюу үчүн жаңы кошумчаларды иштеп чыгууга умтулушат. Junliu жана башкалар. Кошумчаларды кошуу үчүн MCN111 аккумулятордук электролит кошумчасы, батареянын жогорку температура циклинин иштеши жакшырганын жана өзүн-өзү разряддын ылдамдыгы жалпысынан төмөндөшүн аныктады.

Себеби, бул кошумчалар батареянын терс электродду коргоо үчүн SEI мембранасын жакшыртат. 4 Сактоо статусунун сактоо абалы Жалпы таасир этүүчү факторлор сактоо температурасы жана батареянын SOC болуп саналат. Жалпысынан алганда, температура канчалык жогору болсо, SOC ошончолук жогору болсо, батареянын өзүн-өзү разряды ошончолук чоң болот.

ТАКАШИ жана башкалар. Калыбына келтирүү шарттарында фосфат-иондук батарейкалар боюнча жөндөмдүү эксперименттер. Натыйжалар көрсөткөндөй, кубаттуулукту кармоо коэффициенти текче убакыттын өтүшү менен акырындык менен азайып, батарея көтөрүлөт.

Лю Юнцзян жана башкалар коммерциялык литий манганат менен иштеген литий батареясын колдонушат. Оң электроддун салыштырмалуу потенциалы барган сайын жогорулоодо. Терс электроддун салыштырмалуу потенциалы барган сайын төмөн болуп баратат, анын азайтуучу касиети да күчөп баратат, экөө тең MN жаан-чачынын тездетет, натыйжада өзүн-өзү разряддын ылдамдыгы көбөйөт.

5 Башка факторлор батарейканын өзүн-өзү разрядынын факторлоруна таасир этет, бир нече жогоруда сүрөттөлгөндөн тышкары, төмөнкү аспектилер да бар: Өндүрүш процессинде, мамы кескенде пайда болгон бурттар жана батарейкада өндүрүш чөйрөсү киргизилет. Чаң, пластинкадагы металл порошок ж.б. сыяктуу аралашмалар, булар батареянын ички микро-кыска туташуусуна алып келиши мүмкүн; тышкы чөйрө нымдуу болгондо тышкы электрондук схема бар, тышкы линиясынын изоляциясы толук эмес, аккумулятордун корпусу начар, натыйжада тышкы электрондук схема пайда болот, натыйжада Өзүн-өзү зарядсыздандырат; узак мөөнөттүү сактоо учурунда электрод материалынын активдүү материалы жана ток коллекторунун байланышы, натыйжада кубаттуулуктун төмөндөшүнө алып келет, ал эми өз алдынча разряд көбөйөт.

Жогорудагы факторлордун ар бири же бир нече факторлордун айкалышы литий-иондук батарейканын өзүн-өзү разряддоосуна алып келиши мүмкүн, аны табуу жана батарейканын сактоо көрсөткүчүн баалоо кыйын. Экинчиден, литий-иондук батарейканын өзүн-өзү разряддын ылдамдыгы жалпысынан төмөн болгондуктан, өзүн-өзү разряддын катышын өлчөө ыкмасын жогорудагы анализден көрүүгө болот. Өзүн-өзү разряддын ылдамдыгына температура, циклдерди колдонуу жана SOC таасир этет, андыктан батареянын өзүн-өзү разрядын так өлчөө өтө кыйын жана убакытты талап кылат.

1 Өзүн-өзү разряддын ылдамдыгы Салттуу өлчөө ыкмасы Азыркы учурда өзүн-өзү разрядды аныктоонун салттуу ыкмасы төмөнкү үч түргө ээ: Батарейканын кубаттуулугун жоготууну аныктоо үчүн разряд. Өзүн-өзү зарядсыздандыруу нормасы: төмөнкүдөй түрдө: с - аккумулятордун номиналдык сыйымдуулугу; C1 - разряд сыйымдуулугу. Ачылгандан кийин, батареянын калган кубаттуулугун батарейка үчүн алууга болот.

Бул учурда, батареянын клеткасы кайрадан заряддалып, разряд циклинин иштеши кайрадан, бул убакта электр сарымсакынын толук кубаттуулугун аныктаңыз. Бул ыкма батарейканын кайра сыйымдуулук жоготуусу жана кайра сыйымдуулугу жоготуу эмес экенин аныктай алат. ● Ачык чынжырдагы чыңалуунун басаңдоо ылдамдыгы Өлчөө ыкмасы Ачык чынжырдын чыңалуусу менен батарейканын зарядынын абалы SOC түз байланышка ээ, эгерде ал белгилүү бир мезгил ичинде аккумулятордун OCV өзгөрүү ылдамдыгын өлчөйт, башкача айтканда, ыкма жөнөкөй, жөн гана каалаган убакта батарейканын чыңалуусун жазат.

Андан ары, чыңалуу жана батареянын SOC ортосундагы кат алышуу боюнча, батареянын заряд абалын алууга болот. Аккумулятордун өзүн-өзү разряддоо ылдамдыгын чыңалуунун басаңдашы жана бирдик убакытка туура келген басаңдатуу кубаттуулугун эсептөө жолу менен алууга болот. ● Сыйымдуулукту кармоо ыкмасы Батареянын өзүн-өзү кубаттоо ылдамдыгынан келип чыккан үнөмдөө үчүн талап кылынган батареянын ачуу чыңалуусун өлчөйт.

Башкача айтканда, батареянын ачык чынжырын өлчөгөндө заряддоо агымы, ал эми батареянын өзүн-өзү разряды өлчөнгөн кубаттоо агымы катары каралышы мүмкүн. 2 Өзүн-өзү разряд ылдамдыгын тез өлчөө ыкмасы Кадимки өлчөө ыкмасы үчүн талап кылынган узак убакытка байланыштуу, өзүн-өзү разряддын ылдамдыгы кадимки өлчөө ыкмасы үчүн талап кылынган узак убакытка байланыштуу батареяны аныктоо процессинде батареяны чыпкалоо ыкмасы гана болуп саналат. Көп сандаган жаңы жана ыңгайлуу өлчөө ыкмаларынын пайда болушу, батареянын өзүн-өзү зарядсыздандыруучу өлчөөлөрү үчүн көп убакытты жана энергияны үнөмдөө.

● Санарип башкаруу технологиясы санариптик башкаруу технологиясы салттуу өзүн-өзү разряд өлчөө ыкмаларынын негизинде алынган өзүн-өзү разряд өлчөө ыкмасынын жаңы өзүн-өзү разряд өлчөө ыкмасы болуп саналат. Бул ыкма кыска, жогорку тактык, жогорку тактык, жөнөкөй жабдуулардын артыкчылыктары бар. ● Эквиваленттүү микросхемалардын эквиваленттүү схемасы ыкмасы – бул литий-иондук батарейкалардын өзүн-өзү разрядын тез жана эффективдүү өлчөй турган эквиваленттүү схемага аккумуляторду окшоштурган жаңы өзүн-өзү разрядды өлчөө ыкмасы.

Үчүнчүдөн, өзүн-өзү разряддык катышынын маанисин өлчөө Литий-иондук батарейканын маанилүү көрсөткүчү катары, ал аккумулятордун скрининг жана gratuation боюнча маанилүү таасирин тийгизет, ошондуктан литий-иондук батарейкалардын өзүн-өзү дисколидациялоо ылдамдыгы чоң мааниге ээ. 1 Ошол эле бобдогу бир эле бобиндин көйгөйүн болжолдоо, колдонулган материалдар, колдонулган материалдар жана өндүрүштү көзөмөлдөө негизинен бирдей. Жеке батарейка чоң болгондо, анын себеби, балким, булгануулар жана пирсинг диафрагмасы менен шартталган.

Микро кыска туташуу. Анткени микро-кысканын батареяга тийгизген таасири жай жана кайтарылгыс. Демек, мындай батарейкалардын иштеши кыска убакыттын ичинде кадимки аккумуляторлордон анча деле айырмаланбайт, бирок ички кайтарылгыс реакциялардын акырындык менен тереңдеши менен аккумулятордун өндүрүмдүүлүгү анын заводдук көрсөткүчтөрүнөн жана башка кадимки аккумулятордук көрсөткүчтөрдөн бир топ төмөн болот.

Ошондуктан, заводдун аккумуляторунун сапатын камсыз кылуу үчүн өзүн-өзү зарядсыздандыруучу батареяны алып салуу керек. 2 Батареяны литий-иондук батарейкаларды топтоого топтоого, анын ичинде кубаттуулугу, чыңалуу, ички каршылык жана ак разряд ылдамдыгы ж.б. Батареянын өзүн-өзү разрядынын батарейканын пакетине тийгизген таасири маанилүү көрүнүш.

Модулга чогулгандан кийин, ар бир мономер литий-иондук батарейканын өзүн-өзү дисциплинасынан улам, чыңалуу ар кандай даражада, текчеде же цикл учурунда катар азаят, ал азыркы учурда бирдей, ошондуктан кубатталгандан кийин литий-иондук батарейканын модулунда ашыкча заряддалып же толтурулбай калышы мүмкүн. Жупташтырылбаган мономердик батарейкаларга салыштырмалуу айлануу мөөнөтү. Ошондуктан, батарея пакети так өлчөөнү жана литий-иондук батарейкалардын өзүн-өзү башкаруусун текшерүүнү талап кылат.

3 Батареянын SOC баалоосу Жүктөмдү оңдоо калган кубаттуулук деп да аталат, ал белгилүү бир убакытка же узак мөөнөткө колдонулган батареянын калган сыйымдуулугуна жана анын толук заряддалган абалына карата катышын билдирет, адатта колдонулган. Литий-иондук батарейкалардын SOC баалоосу боюнча өзүн-өзү разряддын ылдамдыгы маанилүү маалымдама мааниге ээ. Өзүн-өзү разряддан кийин, SOC баштапкы маанисин оңдоо SOC баалоо тактыгын жакшыртат.

Бир жагынан, кардар калган күчкө жараша буюмдун убактысын же жүрүү аралыкты эсептей алат; экинчи жагынан, BMSтин SOC болжолдоо тактыгы батареянын ашыкча зарядын натыйжалуу алдын алат, батареянын иштөө мөөнөтүн узартат. .