Fator de ressonância de autodescarga de bateria de lítio e método de medição

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Este artigo descreve os efeitos de materiais de eletrodo positivo, materiais de eletrodo negativo, eletrólitos e ambientes de armazenamento na taxa de autodescarga de baterias de íons de lítio. Ao mesmo tempo, ele introduz o método de medição da taxa de autodescarga de bateria de íons de lítio tradicional comumente usado atualmente e o novo método de medição rápida da taxa de autodescarga. Do engenheiro de alta tecnologia da Guoxuan, bem-vindos a todos para compartilhar! As reações de autodescarga da bateria de íons de lítio não são evitáveis, mas não há apenas a redução na bateria em si, mas também afetam seriamente a vida útil da bateria ou do ciclo.

A taxa de autodescarga da bateria de íons de lítio é geralmente de 2% a 5% ao mês e pode atender totalmente aos requisitos da bateria de monômero. No entanto, uma vez que a bateria de íons de lítio monomérico é montada em um módulo, devido às características de cada bateria de íons de lítio monomérico, a tensão final de cada bateria de íons de lítio monomérico não pode ser completamente consistente após cada carga e descarga, de modo que uma bateria de monômero em um módulo de bateria de íons de lítio aparece, o desempenho da bateria de íons de lítio monomérico se deteriorará. À medida que o número de cargas e descargas aumenta, o grau de deterioração se agrava ainda mais e o ciclo de vida cai drasticamente em comparação com a bateria de monômero não pareada.

Portanto, uma pesquisa aprofundada sobre a taxa de autodescarga da bateria de íons de lítio é uma necessidade urgente para a produção de baterias. Primeiro, a autodescarga do fator de autodescarga, o fenômeno de autodescarga da bateria, refere-se ao fenômeno de autoperda quando a bateria está em rotação, e também é conhecido como capacidade carregável. A autodescarga pode geralmente ser dividida em dois tipos: autodescarga reversível e autodescarga irreversível.

A capacidade de perda pode ser reversível para compensar a autodescarga reversível, e o princípio é semelhante à reação de descarga normal da bateria. A capacidade de perda não pode obter compensação de autodescarga para autodescarga irreversível, e é uma razão importante que o interior da bateria tenha ocorrido inveractado, incluindo o eletrodo positivo e a reação eletrolítica, a solução eletrolítica eletrolítica, a reação causada pela autobiose eletrolítica e quando fabricada A reação irreversível causada por micro curtos-circuitos causados ​​por impurezas. Os fatores que influenciam a autodescarga são descritos abaixo.

1 A influência do material do eletrodo positivo é importante, pois o metal de transição do material do eletrodo positivo e as impurezas são descarregados rapidamente dentro da precipitação do eletrodo negativo, sendo assim descarregados novamente de uma bateria de íons de lítio. Yah-Meiteng e outros. Estudou as propriedades físicas e eletroquímicas de dois materiais positivos para LIFEPO4.

O estudo descobriu que a taxa de autodescarga do teor de impurezas de ferro nas matérias-primas e o processo de carga e descarga eram altos, o motivo era que o ferro era gradualmente reduzido pelo eletrodo negativo, perfurando o diafragma, resultando em curto-circuito na bateria, causando assim uma autodescarga maior. 2 O efeito do material do eletrodo negativo na autodescarga é importante devido à reação irreversível do material do eletrodo negativo e do eletrólito. Já em 2003, Aurbach et al.

Propôs que o eletrólito fosse restaurado e liberasse o gás, de modo que a superfície da parte de grafite ficasse exposta ao eletrólito. Durante o processo de carga e descarga, o íon de lítio é inerentemente, a estrutura em camadas de grafite é facilmente destruída, resultando em maiores taxas de autodescarga. 3 Impacto do eletrólito da solução eletrolítica: a corrosão do eletrólito ou impurezas na superfície do eletrodo negativo; o material do eletrodo é dissolvido no eletrólito; o eletrodo é dissolvido pela solução eletrolítica é dissolvido pelo sólido ou gás insolúvel para formar uma camada de passivação, etc.

Atualmente, um grande número de pesquisadores está comprometido em desenvolver novos aditivos para inibir os efeitos do eletrólito na autodescarga. Junliu e outros. Aditivo de eletrólito de bateria MCN111 para adicionar aditivos, descobriu que o desempenho do ciclo de alta temperatura da bateria é melhorado e a taxa de autodescarga é geralmente reduzida.

O motivo é que esses aditivos podem melhorar a membrana SEI para proteger o eletrodo negativo da bateria. 4 Status de armazenamento status de armazenamento Os fatores gerais de influência são a temperatura de armazenamento e o SOC da bateria. Em geral, quanto maior a temperatura, maior o SOC e maior a autodescarga da bateria.

TAKASHI et al. Experimentos capazes em baterias de íons de fosfato sob condições de reinicialização. Os resultados mostram que a taxa de retenção de capacidade diminui gradualmente com o tempo de armazenamento e a bateria é elevada.

Liu Yunjian e outros usam uma bateria de lítio comercial alimentada por manganato de lítio. Foi descoberto que o potencial relativo do eletrodo positivo está ficando cada vez maior. O potencial relativo do eletrodo negativo está cada vez mais baixo, sua propriedade redutora também está ficando mais forte, ambos podem acelerar a precipitação de MN, resultando em um aumento na taxa de autodescarga.

5 Outros fatores afetam os fatores da taxa de autodescarga da bateria, exceto por vários descritos acima, há também os seguintes aspectos: No processo de produção, as rebarbas que ocorrem quando o pólo é cortado e o ambiente de produção são introduzidos na bateria. Impurezas, como poeira, pó metálico na placa, etc., podem causar o microcurto-circuito interno da bateria; há um circuito eletrônico externo quando o ambiente externo está úmido, o isolamento da linha externa não está completo, a caixa da bateria está ruim, resultando em um circuito eletrônico externo, resultando em autodescarga; durante o armazenamento de longo prazo, o material ativo do material do eletrodo e a ligação do coletor de corrente, resultando em uma diminuição na capacidade, e a autodescarga aumenta.

Cada um dos fatores acima ou uma combinação de vários fatores pode causar o comportamento de autodescarga da bateria de íons de lítio, o que é difícil de encontrar e estimar o desempenho de armazenamento da bateria. Em segundo lugar, o método de medição da taxa de autodescarga pode ser visto pela análise acima, uma vez que a taxa de autodescarga da bateria de íons de lítio é geralmente baixa. A taxa de autodescarga em si é afetada pela temperatura, uso de ciclos e SOC, portanto, a medição precisa da autodescarga da bateria é muito difícil e demorada.

1 Taxa de autodescarga Método de medição tradicional Atualmente, o método tradicional de detecção de autodescarga tem os três tipos a seguir: Descarga para determinar a perda de capacidade da bateria. A taxa de autodescarga é: na forma de: c é a capacidade nominal da bateria; C1 é a capacidade de descarga. Após a abertura, a capacidade residual da bateria pode ser obtida.

Neste momento, a célula da bateria é novamente carregada e o ciclo de descarga é novamente executado, determinando a capacidade total do alho elétrico neste momento. Este método pode determinar que a bateria não apresenta perda de capacidade reversível e perda de capacidade reversível. ● Taxa de atenuação da tensão de circuito aberto Método de medição A tensão de circuito aberto e o estado de carga da bateria SOC têm uma relação direta, desde que meça a taxa de variação do OCV da bateria em um período de tempo, ou seja, o método é simples, simplesmente registra a tensão da bateria durante qualquer momento.

Além disso, de acordo com a correspondência entre a voltagem e o SOC da bateria, o estado de carga da bateria pode ser obtido. A taxa de autodescarga da bateria pode ser obtida pelo cálculo da atenuação da tensão e do cálculo da capacidade de atenuação correspondente à unidade de tempo. ● Método de retenção de capacidade Mede a tensão de abertura desejada da bateria ou a energia necessária para economizar, resultante da taxa de autodescarga da bateria.

Ou seja, a corrente de carga quando o circuito aberto da bateria é medido e a taxa de autodescarga da bateria podem ser consideradas como a corrente de carga medida. 2 Método de medição rápida da taxa de autodescarga Devido ao longo tempo necessário para o método de medição convencional, a taxa de autodescarga é apenas um método de filtragem da bateria no processo de detecção da bateria devido ao longo tempo necessário para o método de medição convencional. O surgimento de um grande número de métodos de medição novos e convenientes, economizando muito tempo e energia para medições de autodescarga da bateria.

● Tecnologia de controle digital A tecnologia de controle digital é um novo método de medição de autodescarga derivado do método de medição de autodescarga baseado em métodos tradicionais de medição de autodescarga. Este método tem as vantagens de ser curto, de alta precisão, de alta precisão e de equipamento simples. ● O método de circuito equivalente é um novo método de medição de autodescarga, que simula a bateria em um circuito equivalente, que pode medir de forma rápida e eficaz a taxa de autodescarga de baterias de íons de lítio.

Terceiro, medindo o significado da taxa de autodescarga Como um importante índice de desempenho da bateria de íons de lítio, ela tem um impacto importante na triagem e graduação da bateria, portanto, a taxa de autodescarga das baterias de íons de lítio tem um significado de longo alcance. 1 Preveja o problema da mesma bobina no mesmo pêndulo, os materiais utilizados, os materiais utilizados e o controle de produção são basicamente os mesmos. Quando uma bateria individual é obviamente grande, o motivo provavelmente é impurezas e rebarbas perfurando o diafragma.

Micro curto-circuito. Porque o impacto do microcurto-circuito na bateria é lento e irreversível. Portanto, o desempenho dessas baterias não difere muito das baterias normais em um curto período de tempo, mas com o aprofundamento gradual das reações internas irreversíveis, o desempenho da bateria será muito inferior ao desempenho de fábrica e ao desempenho de outras baterias normais.

Portanto, para garantir a qualidade da bateria de fábrica, a bateria autodescarregável deve ser removida. 2 Agrupar a bateria em baterias de íons de lítio para obter melhor consistência, incluindo capacidade, voltagem, resistência interna e taxa de descarga branca, etc. O impacto da taxa de autodescarga da bateria no conjunto de baterias é uma manifestação importante.

Uma vez montada em um módulo, devido à autodisciplina de cada bateria de íons de lítio monomérica, a voltagem diminuirá em diferentes graus, em série durante o armazenamento ou ciclo. Sob carga, ela é atualmente igual, então pode ser sobrecarregada ou vazia no módulo de bateria de íons de lítio após a carga, e o desempenho se deteriorará gradualmente com o número de cargas e descargas. Vida útil circulante comparada a baterias monoméricas não pareadas. Portanto, o conjunto de baterias requer medição e triagem precisas da autodisciplina das baterias de íons de lítio.

3 Estimativa do SOC da bateria A correção da carga também é chamada de potência restante, que representa a relação entre a bateria usada por um período de tempo ou a longo prazo em que ela mantém a capacidade restante e seu estado totalmente carregado, que é comumente usado. A taxa de autodescarga sobre a estimativa do SOC das baterias de íons de lítio tem um importante valor de referência. Após a corrente de autodescarga, a correção do valor inicial do SOC pode melhorar a precisão da estimativa do SOC.

Por um lado, o cliente pode estimar o tempo ou a distância de viagem do produto de acordo com a energia restante; por outro lado, a precisão da previsão do SOC do BMS pode efetivamente evitar a sobrecarga da bateria Overlant, prolongando a vida útil da bateria. .