लिथियम ब्याट्री चार्ज गर्ने स्व-डिस्चार्ज अनुनाद कारक र मापन विधि

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ପୋର୍ଟେବଲ୍ ପାୱାର ଷ୍ଟେସନ୍ ଯୋଗାଣକାରୀ

यस पत्रले लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको स्व-डिस्चार्ज दरमा सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, इलेक्ट्रोलाइट्स र भण्डारण वातावरणको प्रभावको वर्णन गर्दछ। साथै, यसले हाल प्रयोग हुने परम्परागत लिथियम-आयन ब्याट्री स्व-डिस्चार्ज दर मापन विधि र नयाँ स्व-डिस्चार्ज दर द्रुत मापन विधि प्रस्तुत गर्दछ। गुओक्सुआन हाई-टेक इन्जिनियरबाट, सबैलाई साझा गर्न स्वागत छ! लिथियम-आयन ब्याट्री स्व-डिस्चार्ज प्रतिक्रियाहरू रोक्न सकिँदैन, तर ब्याट्रीमा मात्र कमी आउँदैन, तर ब्याट्री वा चक्र जीवनलाई पनि गम्भीर रूपमा असर गर्छ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज अनुपात सामान्यतया प्रति महिना २% देखि ५% हुन्छ, र यसले मोनोमर ब्याट्रीको आवश्यकताहरू पूर्ण रूपमा पूरा गर्न सक्छ। यद्यपि, एक पटक मोनोमर लिथियम आयन ब्याट्रीलाई मोड्युलमा भेला गरिसकेपछि, प्रत्येक मोनोमर लिथियम आयन ब्याट्रीको विशेषताहरूको कारणले गर्दा, प्रत्येक मोनोमर लिथियम आयन ब्याट्रीको अन्तिम भोल्टेज प्रत्येक चार्ज र डिस्चार्ज पछि पूर्ण रूपमा एकरूप हुन सक्दैन, जसले गर्दा लिथियम-आयन ब्याट्री मोड्युलमा मोनोमर ब्याट्री देखा पर्दछ, मोनोमर लिथियम आयन ब्याट्रीको कार्यसम्पादन बिग्रन्छ। चार्ज र डिस्चार्जको संख्या बढ्दै जाँदा, बिग्रने डिग्री अझ बढ्नेछ, र साइकल लाइफ अनपेयर गरिएको मोनोमर ब्याट्रीको तुलनामा तीव्र रूपमा घटेको छ।

तसर्थ, लिथियम आयन ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज दरमा गहन अनुसन्धान ब्याट्री उत्पादनको तत्काल आवश्यकता हो। पहिलो, सेल्फ-डिस्चार्ज फ्याक्टर ब्याट्री सेल्फ-डिस्चार्ज घटनाको सेल्फ-डिस्चार्जले ब्याट्री पालोमा हुँदा सेल्फ-नोक्सान हुने घटनालाई जनाउँछ, र यसलाई चार्जेबल क्षमता पनि भनिन्छ। स्व-निर्वहनलाई सामान्यतया दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: उल्टाउन सकिने स्व-निर्वहन र अपरिवर्तनीय स्व-निर्वहन।

उल्टाउन मिल्ने स्व-डिस्चार्जको क्षतिपूर्ति गर्न नोक्सान क्षमता उल्टाउन मिल्छ, र सिद्धान्त ब्याट्रीको सामान्य डिस्चार्ज प्रतिक्रिया जस्तै हो। नोक्सान क्षमताले अपरिवर्तनीय स्व-डिस्चार्जको लागि क्षतिपूर्ति स्व-डिस्चार्ज प्राप्त गर्न सक्दैन, र यो महत्त्वपूर्ण कारण हो कि ब्याट्रीको भित्री भाग उल्टो भएको छ, जसमा सकारात्मक इलेक्ट्रोड र इलेक्ट्रोलाइट प्रतिक्रिया, इलेक्ट्रोलाइटिक इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान, इलेक्ट्रोलाइट अटोबायोसिसको कारणले हुने प्रतिक्रिया, र निर्माण गर्दा अशुद्धताका कारण हुने माइक्रो सर्ट सर्किटको कारणले हुने अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया समावेश छ। स्व-डिस्चार्जलाई प्रभावित गर्ने कारकहरू तल वर्णन गरिए अनुसार छन्।

१. सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीको प्रभाव महत्त्वपूर्ण छ कि सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री संक्रमण धातु र अशुद्धताहरू नकारात्मक इलेक्ट्रोड अवक्षेपण भित्र छोटो-डिस्चार्ज हुन्छन्, जसले गर्दा लिथियम-आयन ब्याट्रीबाट नयाँ डिस्चार्ज हुन्छ। याह-मितेङ एट अल। दुई LIFEPO4 सकारात्मक सामग्रीहरूको भौतिक र विद्युत रासायनिक गुणहरूको अध्ययन गरियो।

अध्ययनले कच्चा पदार्थमा रहेको फलामको अशुद्धता सामग्रीको स्व-निर्वहन दर र चार्ज र डिस्चार्ज प्रक्रिया उच्च रहेको पत्ता लगाएको छ, कारण नकारात्मक इलेक्ट्रोडले फलामलाई बिस्तारै घटाउँदै डायाफ्राम छेड्दै ब्याट्रीमा सर्ट सर्किट हुने गरेको छ, जसले गर्दा स्व-निर्वहन उच्च हुन्छ। २ नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री र इलेक्ट्रोलाइटको अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाको कारणले गर्दा स्व-डिस्चार्जमा नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीको प्रभाव महत्त्वपूर्ण छ। २००३ को सुरुमै, Aurbach et al.

इलेक्ट्रोलाइट पुनर्स्थापित गर्न र ग्यास छोड्न प्रस्ताव गरिएको थियो, ताकि ग्रेफाइट भागको सतह इलेक्ट्रोलाइटको सम्पर्कमा आओस्। चार्ज र डिस्चार्ज प्रक्रियाको क्रममा, लिथियम आयन स्वाभाविक रूपमा हुन्छ, ग्रेफाइट तहयुक्त संरचना सजिलै नष्ट हुन्छ, जसले गर्दा ठूलो स्व-डिस्चार्ज अनुपात हुन्छ। ३ इलेक्ट्रोलाइटिक घोल इलेक्ट्रोलाइटको प्रभाव: इलेक्ट्रोलाइटको क्षरण वा नकारात्मक इलेक्ट्रोडको सतहमा अशुद्धता; इलेक्ट्रोड सामग्री इलेक्ट्रोलाइटमा घुलनशील हुन्छ; इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोलाइटिक घोलद्वारा घुलनशील हुन्छ अघुलनशील ठोस वा ग्यासद्वारा घुलनशील हुन्छ र निष्क्रियता तह बनाउँछ, आदि।

हाल, ठूलो संख्यामा अनुसन्धानकर्मीहरू स्व-डिस्चार्जमा इलेक्ट्रोलाइटको प्रभावलाई रोक्न नयाँ additives विकास गर्न प्रतिबद्ध छन्। जुन्लिउ एट अल। MCN111 ब्याट्री इलेक्ट्रोलाइट एडिटिभले additives थप्नको लागि, ब्याट्रीको उच्च तापक्रम चक्र कार्यसम्पादनमा सुधार भएको र स्व-डिस्चार्ज दर सामान्यतया कम भएको पत्ता लाग्यो।

कारण यो हो कि यी additives ले ब्याट्री नकारात्मक इलेक्ट्रोडलाई सुरक्षित गर्न SEI झिल्ली सुधार गर्न सक्छ। ४ भण्डारण स्थिति भण्डारण स्थिति सामान्य प्रभाव पार्ने कारकहरू भण्डारण तापक्रम र ब्याट्री SOC हुन्। सामान्यतया, तापक्रम जति उच्च हुन्छ, SOC जति उच्च हुन्छ, ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज त्यति नै ठूलो हुन्छ।

ताकाशी एट अल। रिसेट गर्ने अवस्थाहरूमा फस्फेट आयन ब्याट्रीहरूमा सक्षम प्रयोगहरू। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि क्षमता अवधारण अनुपात शेल्फ समयसँगै बिस्तारै घट्छ, र ब्याट्री बढ्छ।

लिउ युन्जियान र अरूले व्यावसायिक लिथियम म्याङ्गनेटबाट चल्ने लिथियम ब्याट्री प्रयोग गर्छन्। यसले पत्ता लगाएको छ कि सकारात्मक इलेक्ट्रोडको सापेक्षिक क्षमता बढ्दै गइरहेको छ। नकारात्मक इलेक्ट्रोडको सापेक्षिक क्षमता बढ्दो रूपमा कम हुँदै गइरहेको छ, यसको घटाउने गुण पनि बलियो हुँदै गइरहेको छ, दुबैले MN वर्षालाई गति दिन सक्छन्, जसले गर्दा स्व-निर्वहन दरमा वृद्धि हुन्छ।

५ अन्य कारकहरूले ब्याट्री स्व-डिस्चार्ज दरका कारकहरूलाई असर गर्छन्, माथि वर्णन गरिएका धेरै बाहेक, निम्न पक्षहरू पनि छन्: उत्पादन प्रक्रियामा, पोल काट्दा हुने बर्रहरू, र ब्याट्रीमा उत्पादन वातावरण प्रस्तुत गरिन्छ। धुलो, प्लेटमा धातुको धुलो, आदि जस्ता अशुद्धताहरूले ब्याट्रीको आन्तरिक माइक्रो-सर्ट सर्किट निम्त्याउन सक्छ; बाह्य वातावरण भिजेको बेला बाह्य इलेक्ट्रोनिक सर्किट हुन्छ, बाहिरी लाइन इन्सुलेशन पूर्ण रूपमा हुँदैन, ब्याट्री केस कमजोर हुन्छ, जसले गर्दा बाह्य इलेक्ट्रोनिक सर्किट हुन्छ, जसको परिणामस्वरूप स्व-डिस्चार्ज हुन्छ; लामो समयसम्म भण्डारण गर्दा, इलेक्ट्रोड सामग्रीको सक्रिय सामग्री र वर्तमान कलेक्टरको बन्धन, क्षमतामा कमी आउँछ, र स्व-डिस्चार्ज बढ्छ।

माथिका प्रत्येक कारक वा धेरै कारकहरूको संयोजनले लिथियम-आयन ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज व्यवहार निम्त्याउन सक्छ, जुन ब्याट्रीको भण्डारण कार्यसम्पादन पत्ता लगाउन र अनुमान गर्न गाह्रो हुन्छ। दोस्रो, लिथियम आयन ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज दर सामान्यतया कम हुने भएकोले माथिको विश्लेषणबाट स्व-डिस्चार्ज अनुपातको मापन विधि देख्न सकिन्छ। स्व-डिस्चार्ज दर आफैंमा तापक्रम, चक्रको प्रयोग र SOC बाट प्रभावित हुन्छ, त्यसैले ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्जिंगको सही मापन धेरै गाह्रो र समय खपत गर्ने हुन्छ।

१ स्व-डिस्चार्ज दर परम्परागत मापन विधि हाल, परम्परागत स्व-डिस्चार्ज पत्ता लगाउने विधिमा निम्न तीन प्रकारहरू छन्: ब्याट्रीको क्षमता हानि निर्धारण गर्न डिस्चार्ज। स्व-डिस्चार्ज दर यस प्रकार छ: c ब्याट्रीको मूल्याङ्कन गरिएको क्षमता हो; C1 डिस्चार्ज क्षमता हो। खोल्ने ठाउँ राखेपछि, ब्याट्रीको लागि ब्याट्रीको अवशिष्ट क्षमता प्राप्त गर्न सकिन्छ।

यस समयमा, ब्याट्री सेल फेरि चार्ज हुन्छ र डिस्चार्ज चक्र सञ्चालन फेरि हुन्छ, यस समयमा विद्युतीय लसुनको पूर्ण क्षमता निर्धारण गर्नुहोस्। यो विधिले ब्याट्री उल्टाउन मिल्ने क्षमता हानि र उल्टाउन मिल्ने क्षमता हानि होइन भनेर निर्धारण गर्न सक्छ। ● ओपन-सर्किट भोल्टेज एटेन्युएशन दर मापन विधि ओपन-सर्किट भोल्टेज र ब्याट्री चार्ज अवस्था SOC बीच प्रत्यक्ष सम्बन्ध छ, जबसम्म यसले समय अवधिमा ब्याट्रीको OCV को परिवर्तन दर मापन गर्दछ, अर्थात्, विधि सरल छ, केवल कुनै पनि समयमा ब्याट्रीको भोल्टेज रेकर्ड गर्दछ।

यसबाहेक, भोल्टेज र ब्याट्री SOC बीचको पत्राचार अनुसार, ब्याट्रीको चार्ज अवस्था प्राप्त गर्न सकिन्छ। ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज दर भोल्टेज क्षीणनको क्षीणनको गणना र एकाइ समय अनुरूप क्षीणन क्षमताको गणना गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ। ● क्षमता होल्डिङ विधि ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज दरको परिणामस्वरूप ब्याट्रीको इच्छित खोल्ने भोल्टेज वा बचत गर्न आवश्यक शक्ति मापन गर्दछ।

अर्थात्, ब्याट्री ओपन सर्किट मापन गर्दा चार्जिङ करेन्ट र ब्याट्री सेल्फ-डिस्चार्ज दरलाई मापन गरिएको चार्जिङ करेन्टको रूपमा मान्न सकिन्छ। २ स्व-डिस्चार्ज दर द्रुत मापन विधि परम्परागत मापन विधिको लागि लामो समय लाग्ने भएकोले, स्व-डिस्चार्ज दर ब्याट्री पत्ता लगाउने प्रक्रियामा ब्याट्री फिल्टर गर्ने एक विधि मात्र हो किनभने परम्परागत मापन विधिको लागि लामो समय लाग्छ। ब्याट्री स्व-डिस्चार्जिङ मापनको लागि धेरै समय र ऊर्जा बचत गर्दै, नयाँ र सुविधाजनक मापन विधिहरूको ठूलो संख्याको उदय।

● डिजिटल नियन्त्रण प्रविधि डिजिटल नियन्त्रण प्रविधि परम्परागत स्व-निर्वहन मापन विधिहरूमा आधारित व्युत्पन्न स्व-निर्वहन मापन विधिको एक नयाँ स्व-निर्वहन मापन विधि हो। यस विधिमा छोटो, उच्च परिशुद्धता, उच्च परिशुद्धता, सरल उपकरणका फाइदाहरू छन्। ● समतुल्य सर्किटरी समतुल्य सर्किट विधि एउटा नयाँ स्व-डिस्चार्ज मापन विधि हो, जसले ब्याट्रीलाई समतुल्य सर्किटमा अनुकरण गर्दछ, जसले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको स्व-डिस्चार्ज दर छिटो र प्रभावकारी रूपमा मापन गर्न सक्छ।

तेस्रो, स्व-डिस्चार्ज अनुपातको अर्थ मापन लिथियम आयन ब्याट्रीको महत्त्वपूर्ण कार्यसम्पादन सूचकांकको रूपमा, यसले ब्याट्रीको स्क्रिनिङ र ग्रेच्युएशनमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ, त्यसैले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको स्व-डिस्कोलिडेसन दरको दूरगामी महत्त्व छ। १ एउटै बबमा एउटै बबिनको समस्याको भविष्यवाणी गर्नुहोस्, प्रयोग गरिएको सामग्री, प्रयोग गरिएको सामग्री र उत्पादन नियन्त्रण मूलतः समान छन्। जब व्यक्तिगत ब्याट्री स्पष्ट रूपमा ठूलो हुन्छ, यसको कारण सम्भवतः अशुद्धता र गड्ढे छेड्ने डायाफ्राम हुन सक्छ।

माइक्रो सर्ट सर्किट। किनभने ब्याट्रीमा माइक्रो-सर्टको प्रभाव ढिलो र अपरिवर्तनीय हुन्छ। त्यसकारण, यस्ता ब्याट्रीहरूको कार्यसम्पादन छोटो अवधिमा सामान्य ब्याट्रीहरू भन्दा धेरै फरक हुँदैन, तर आन्तरिक अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाहरूको क्रमिक गहिराइसँगै, ब्याट्रीको कार्यसम्पादन यसको कारखाना कार्यसम्पादन र अन्य सामान्य ब्याट्री कार्यसम्पादन भन्दा धेरै कम हुनेछ।

त्यसकारण, कारखाना ब्याट्रीको गुणस्तर सुनिश्चित गर्न, स्व-डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्री हटाउनु पर्छ। २. क्षमता, भोल्टेज, आन्तरिक प्रतिरोध, र सेतो डिस्चार्ज दर, आदि सहित राम्रो स्थिरता हुन ब्याट्रीलाई लिथियम आयन ब्याट्रीहरूमा समूहबद्ध गर्न। ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज दरले ब्याट्री प्याकमा पार्ने प्रभाव एउटा महत्त्वपूर्ण अभिव्यक्ति हो।

एक पटक मोड्युलमा जम्मा भएपछि, प्रत्येक मोनोमर लिथियम आयन ब्याट्रीको स्व-अनुशासनको कारणले गर्दा, भोल्टेज फरक-फरक डिग्रीमा घट्नेछ, शेल्फिङ वा चक्रको समयमा श्रृंखलामा चार्जिङ अन्तर्गत, यो हाल बराबर छ, त्यसैले चार्ज गरेपछि लिथियम-आयन ब्याट्री मोड्युलमा यो ओभरचार्ज वा भरिएको हुन सक्छ, र चार्ज र डिस्चार्जको संख्यासँगै कार्यसम्पादन बिस्तारै बिग्रनेछ। जोडा नबनाइएको मोनोमर ब्याट्रीहरूको तुलनामा जीवन परिसंचरण। त्यसकारण, ब्याट्री प्याकलाई लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको आत्म-अनुशासनको सही मापन र स्क्रिनिङ आवश्यक पर्दछ।

३ ब्याट्री SOC अनुमान लोड सच्याउनुलाई बाँकी पावर पनि भनिन्छ, जसले ब्याट्रीले लामो समयसम्म प्रयोग गरेको समय वा अवधिको लागि बाँकी रहेको क्षमता र यसको पूर्ण चार्ज भएको अवस्थाको अनुपातलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जुन सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको SOC अनुमानको बारेमा स्व-डिस्चार्ज दरको महत्त्वपूर्ण सन्दर्भ मान छ। स्व-डिस्चार्ज करेन्ट पछि, SOC को सुरुवात मानको सुधारले SOC अनुमान शुद्धतामा सुधार गर्न सक्छ।

एकातिर, ग्राहकले बाँकी रहेको पावर अनुसार उत्पादनको समय वा यात्रा दूरी अनुमान गर्न सक्छ; अर्कोतर्फ, BMS को SOC भविष्यवाणी शुद्धताले ब्याट्री ओभरचार्ज ओभरल्यान्टलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ, ब्याट्रीको आयु बढाउन सक्छ। .