லித்தியம் பேட்டரியை சார்ஜ் செய்யும் சுய-வெளியேற்ற அதிர்வு காரணி மற்றும் அளவீட்டு முறை

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

இந்த ஆய்வறிக்கை, லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தில் நேர்மறை மின்முனை பொருட்கள், எதிர்மறை மின்முனை பொருட்கள், எலக்ட்ரோலைட்டுகள் மற்றும் சேமிப்பு சூழல்களின் விளைவுகளை விவரிக்கிறது. அதே நேரத்தில், இது தற்போது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரி சுய-வெளியேற்ற வீத அளவீட்டு முறை மற்றும் புதிய சுய-வெளியேற்ற வீத விரைவான அளவீட்டு முறையை அறிமுகப்படுத்துகிறது. Guoxuan உயர் தொழில்நுட்ப பொறியாளரிடமிருந்து, அனைவரையும் பகிர்ந்து கொள்ள வரவேற்கிறோம்! லித்தியம்-அயன் பேட்டரி சுய-வெளியேற்ற எதிர்வினைகளைத் தடுக்க முடியாது, ஆனால் பேட்டரியில் குறைப்பு மட்டுமல்ல, பேட்டரி அல்லது சுழற்சி ஆயுளையும் கடுமையாக பாதிக்கிறது.

லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் சுய-வெளியேற்ற விகிதம் பொதுவாக மாதத்திற்கு 2% முதல் 5% வரை இருக்கும், மேலும் மோனோமர் பேட்டரியின் தேவைகளை முழுமையாக பூர்த்தி செய்ய முடியும். இருப்பினும், மோனோமர் லித்தியம் அயன் பேட்டரி ஒரு தொகுதியில் இணைக்கப்பட்டவுடன், ஒவ்வொரு மோனோமர் லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் பண்புகள் காரணமாக, ஒவ்வொரு சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜுக்கு பிறகும் ஒவ்வொரு மோனோமர் லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் இறுதி மின்னழுத்தம் முழுமையாக சீராக இருக்க முடியாது, இதனால் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி தொகுதியில் ஒரு மோனோமர் பேட்டரி தோன்றினால், மோனோமர் லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் செயல்திறன் மோசமடையும். சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ்களின் எண்ணிக்கை அதிகரித்துள்ளதால், சீரழிவின் அளவு மேலும் அதிகரிக்கும், மேலும் இணைக்கப்படாத மோனோமர் பேட்டரியை விட சுழற்சி ஆயுள் கூர்மையாகக் குறைந்துள்ளது.

எனவே, லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் சுய-வெளியேற்ற விகிதம் குறித்த ஆழமான ஆராய்ச்சி பேட்டரி உற்பத்தியின் அவசரத் தேவையாகும். முதலாவதாக, சுய-வெளியேற்ற காரணி பேட்டரி சுய-வெளியேற்ற நிகழ்வின் சுய-வெளியேற்றம் என்பது பேட்டரி திரும்பும்போது சுய-இழப்பின் நிகழ்வைக் குறிக்கிறது, மேலும் இது சார்ஜ் செய்யக்கூடிய திறன் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. சுய-வெளியேற்றத்தை பொதுவாக இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: மீளக்கூடிய சுய-வெளியேற்றம் மற்றும் மீளமுடியாத சுய-வெளியேற்றம்.

இழப்புத் திறனை மீளக்கூடிய சுய-வெளியேற்றத்திற்கு ஈடுசெய்ய மீளக்கூடியதாக மாற்றலாம், மேலும் கொள்கை பேட்டரியின் இயல்பான வெளியேற்ற எதிர்வினைக்கு ஒத்ததாகும். இழப்புத் திறன் சுய-வெளியேற்றத்திலிருந்து மீளமுடியாத சுய-வெளியேற்றத்திற்கு இழப்பீடு பெற முடியாது, மேலும் பேட்டரியின் உட்புறம் தலைகீழாக நிகழ்ந்திருப்பதற்கு இது ஒரு முக்கிய காரணமாகும், இதில் நேர்மறை மின்முனை மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் எதிர்வினை, மின்னாற்பகுப்பு மின்னாற்பகுப்பு கரைசல், எலக்ட்ரோலைட் ஆட்டோபயாசிஸால் ஏற்படும் எதிர்வினை மற்றும் உற்பத்தி செய்யப்படும் போது அசுத்தங்களால் ஏற்படும் மைக்ரோ ஷார்ட் சர்க்யூட்களால் ஏற்படும் மீளமுடியாத எதிர்வினை ஆகியவை அடங்கும். சுய வெளியேற்றத்தை பாதிக்கும் காரணிகள் கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளன.

1 நேர்மறை மின்முனைப் பொருளின் செல்வாக்கு முக்கியமானது, நேர்மறை மின்முனைப் பொருள் மாற்ற உலோகம் மற்றும் அசுத்தங்கள் எதிர்மறை மின்முனை மழைப்பொழிவுக்குள் குறுகிய-வெளியேற்றப்பட்டு, அதன் மூலம் லித்தியம்-அயன் பேட்டரியிலிருந்து புதிதாக வெளியேற்றப்படுகின்றன. யா-மெய்டெங் மற்றும் பலர். இரண்டு LIFEPO4 நேர்மறை பொருட்களின் இயற்பியல் மற்றும் மின்வேதியியல் பண்புகளை ஆய்வு செய்தார்.

மூலப்பொருட்களில் உள்ள இரும்பு அசுத்த உள்ளடக்கத்தின் சுய-வெளியேற்ற விகிதம் மற்றும் சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்ற செயல்முறை அதிகமாக இருப்பதாக ஆய்வில் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. காரணம், இரும்பு எதிர்மறை மின்முனையால் படிப்படியாகக் குறைக்கப்பட்டு, உதரவிதானத்தைத் துளைத்து, பேட்டரியில் ஷார்ட் சர்க்யூட்டை ஏற்படுத்தி, அதன் மூலம் அதிக சுய-வெளியேற்றத்தை ஏற்படுத்தியது. 2 எதிர்மறை மின்முனைப் பொருள் மற்றும் மின்னாற்பகுப்பின் மீளமுடியாத எதிர்வினை காரணமாக, சுய-வெளியேற்றத்தில் எதிர்மறை மின்முனைப் பொருளின் விளைவு முக்கியமானது. 2003 ஆம் ஆண்டிலேயே, ஆர்பாக் மற்றும் பலர்.

கிராஃபைட் பகுதியின் மேற்பரப்பு எலக்ட்ரோலைட்டுக்கு வெளிப்படும் வகையில், எலக்ட்ரோலைட் மீட்டெடுக்கப்பட்டு வாயுவை வெளியிட வேண்டும் என்று முன்மொழியப்பட்டது. மின்னூட்டம் மற்றும் வெளியேற்றச் செயல்பாட்டின் போது, ​​லித்தியம் அயனி இயல்பாகவே, கிராஃபைட் அடுக்கு அமைப்பு எளிதில் அழிக்கப்படுகிறது, இதன் விளைவாக அதிக சுய-வெளியேற்ற விகிதங்கள் ஏற்படுகின்றன. 3 மின்னாற்பகுப்பு கரைசல் எலக்ட்ரோலைட்டின் தாக்கம்: எதிர்மறை மின்முனையின் மேற்பரப்பில் எலக்ட்ரோலைட் அல்லது அசுத்தங்களின் அரிப்பு; மின்முனைப் பொருள் எலக்ட்ரோலைட்டில் கரைக்கப்படுகிறது; மின்முனையானது மின்னாற்பகுப்பு கரைசலால் கரைக்கப்படுகிறது, கரையாத திடப்பொருள் அல்லது வாயுவால் ஒரு செயலற்ற அடுக்கை உருவாக்குகிறது, முதலியன.

தற்போது, ​​அதிக எண்ணிக்கையிலான ஆராய்ச்சிப் பணியாளர்கள், சுய-வெளியேற்றத்தில் எலக்ட்ரோலைட்டின் விளைவுகளைத் தடுக்க புதிய சேர்க்கைகளை உருவாக்குவதில் உறுதியாக உள்ளனர். ஜூன்லியு மற்றும் பலர். MCN111 பேட்டரி எலக்ட்ரோலைட் சேர்க்கையில் சேர்க்கைகளைச் சேர்த்ததில், பேட்டரி உயர் வெப்பநிலை சுழற்சி செயல்திறன் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் சுய-வெளியேற்ற விகிதம் பொதுவாகக் குறைக்கப்பட்டுள்ளது.

காரணம், இந்த சேர்க்கைகள் பேட்டரி எதிர்மறை மின்முனையைப் பாதுகாக்க SEI சவ்வை மேம்படுத்தலாம். 4 சேமிப்பக நிலை சேமிப்பக நிலை பொதுவான செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகள் சேமிப்பக வெப்பநிலை மற்றும் பேட்டரி SOC ஆகும். பொதுவாக, வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால், SOC அதிகமாக இருந்தால், பேட்டரியின் சுய-வெளியேற்றமும் அதிகமாகும்.

தகாஷி மற்றும் பலர். மீட்டமைப்பு நிலைமைகளின் கீழ் பாஸ்பேட் அயன் பேட்டரிகளில் திறமையான பரிசோதனைகள். அலமாரி நேரத்துடன் திறன் தக்கவைப்பு விகிதம் படிப்படியாகக் குறைகிறது என்றும், பேட்டரி உயர்த்தப்படுகிறது என்றும் முடிவுகள் காட்டுகின்றன.

லியு யுன்ஜியனும் மற்றவர்களும் வணிக ரீதியான லித்தியம் மாங்கனேட் இயங்கும் லித்தியம் பேட்டரியைப் பயன்படுத்துகின்றனர். நேர்மறை மின்முனையின் ஒப்பீட்டு ஆற்றல் அதிகரித்து வருவதை இது கண்டறிந்துள்ளது. எதிர்மறை மின்முனையின் ஒப்பீட்டு ஆற்றல் பெருகிய முறையில் குறைவாக உள்ளது, அதன் குறைக்கும் பண்பும் வலுவடைந்து வருகிறது, இரண்டும் MN மழைப்பொழிவை துரிதப்படுத்தலாம், இதன் விளைவாக சுய-வெளியேற்ற விகிதம் அதிகரிக்கும்.

5 மேலே விவரிக்கப்பட்ட பலவற்றைத் தவிர, பேட்டரி சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தின் காரணிகளை மற்ற காரணிகள் பாதிக்கின்றன, பின்வரும் அம்சங்களும் உள்ளன: உற்பத்தி செயல்பாட்டில், கம்பம் வெட்டப்படும்போது ஏற்படும் பர்ர்கள், மற்றும் உற்பத்தி சூழல் பேட்டரியில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. தூசி, தட்டில் உள்ள உலோகப் பொடி போன்ற அசுத்தங்கள், பேட்டரியின் உள் மைக்ரோ-ஷார்ட் சர்க்யூட்டை ஏற்படுத்தக்கூடும்; வெளிப்புற சூழல் ஈரமாக இருக்கும்போது வெளிப்புற மின்னணு சுற்று உள்ளது, வெளிப்புற வரி காப்பு முழுமையாக இல்லை, பேட்டரி உறை மோசமாக உள்ளது, இதன் விளைவாக வெளிப்புற மின்னணு சுற்று ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக சுய-வெளியேற்றம் ஏற்படுகிறது; நீண்ட கால சேமிப்பின் போது, ​​மின்முனைப் பொருளின் செயலில் உள்ள பொருள் மற்றும் மின்னோட்ட சேகரிப்பாளரின் பிணைப்பு, திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது, மேலும் சுய-வெளியேற்றம் அதிகரிக்கிறது.

மேலே உள்ள ஒவ்வொரு காரணிகளும் அல்லது பல காரணிகளின் கலவையும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் சுய-வெளியேற்ற நடத்தையை ஏற்படுத்தக்கூடும், இது பேட்டரியின் சேமிப்பு செயல்திறனைக் கண்டுபிடித்து மதிப்பிடுவது கடினம். இரண்டாவதாக, லித்தியம் அயன் பேட்டரி சுய-வெளியேற்ற விகிதம் பொதுவாக குறைவாக இருப்பதால், சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தின் அளவீட்டு முறையை மேலே உள்ள பகுப்பாய்வின் மூலம் காணலாம். சுய-வெளியேற்ற விகிதம் வெப்பநிலை, சுழற்சிகளின் பயன்பாடு மற்றும் SOC ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்படுகிறது, எனவே பேட்டரியின் சுய-வெளியேற்றத்தின் துல்லியமான அளவீடு மிகவும் கடினம் மற்றும் நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும்.

1 சுய-வெளியேற்ற விகிதம் பாரம்பரிய அளவீட்டு முறை தற்போது, ​​பாரம்பரிய சுய-வெளியேற்ற கண்டறிதல் முறை பின்வரும் மூன்று வகைகளைக் கொண்டுள்ளது: பேட்டரியின் திறன் இழப்பை தீர்மானிக்க வெளியேற்றம். சுய-வெளியேற்ற விகிதம்: வடிவத்தில்: c என்பது பேட்டரியின் மதிப்பிடப்பட்ட கொள்ளளவு; C1 என்பது வெளியேற்றக் கொள்ளளவு. திறப்பு வைக்கப்பட்ட பிறகு, பேட்டரியின் எஞ்சிய திறனை பேட்டரிக்காகப் பெறலாம்.

இந்த நேரத்தில், பேட்டரி செல் மீண்டும் சார்ஜ் செய்யப்பட்டு, வெளியேற்ற சுழற்சி மீண்டும் செயல்படுவதால், இந்த நேரத்தில் மின்சார பூண்டின் முழு திறனை தீர்மானிக்கவும். இந்த முறை பேட்டரி மீளக்கூடிய திறன் இழப்பு அல்ல மற்றும் மீளக்கூடிய திறன் இழப்பு என்பதை தீர்மானிக்க முடியும். ● திறந்த-சுற்று மின்னழுத்த குறைப்பு வீதம் அளவீட்டு முறை திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் மற்றும் பேட்டரி சார்ஜ் நிலை SOC ஆகியவை நேரடி உறவைக் கொண்டுள்ளன, இது ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்தில் பேட்டரியின் OCV இன் மாற்ற விகிதத்தை அளவிடும் வரை, அதாவது, முறை எளிமையானது, எந்த நேரத்திலும் பேட்டரியின் மின்னழுத்தத்தை பதிவு செய்கிறது.

மேலும், மின்னழுத்தத்திற்கும் பேட்டரி SOCக்கும் இடையிலான கடிதப் பரிமாற்றத்தின் படி, பேட்டரியின் சார்ஜ் நிலையைப் பெறலாம். மின்னழுத்தத் தணிவின் தணிப்பைக் கணக்கிடுவதன் மூலமும், அலகு நேரத்திற்கு ஏற்ப தணிப்புத் திறனைக் கணக்கிடுவதன் மூலமும் பேட்டரியின் சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தைப் பெறலாம். ● கொள்ளளவு வைத்திருக்கும் முறை பேட்டரியின் விரும்பிய திறப்பு மின்னழுத்தத்தை அல்லது பேட்டரியின் சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தின் விளைவாக சேமிக்கத் தேவையான சக்தியை அளவிடுகிறது.

அதாவது, பேட்டரி திறந்த சுற்று அளவிடப்படும்போது சார்ஜிங் மின்னோட்டமும், பேட்டரி சுய-வெளியேற்ற வீதமும் அளவிடப்பட்ட சார்ஜிங் மின்னோட்டமாகக் கருதப்படலாம். 2 சுய-வெளியேற்ற வீத விரைவான அளவீட்டு முறை வழக்கமான அளவீட்டு முறைக்கு நீண்ட நேரம் தேவைப்படுவதால், சுய-வெளியேற்ற வீதம் வழக்கமான அளவீட்டு முறைக்கு நீண்ட நேரம் தேவைப்படுவதால் பேட்டரி கண்டறிதல் செயல்பாட்டில் பேட்டரியை வடிகட்டுவதற்கான ஒரு முறையாகும். அதிக எண்ணிக்கையிலான புதிய மற்றும் வசதியான அளவீட்டு முறைகளின் தோற்றம், பேட்டரி சுய-வெளியேற்ற அளவீடுகளுக்கு நிறைய நேரத்தையும் சக்தியையும் மிச்சப்படுத்துகிறது.

● டிஜிட்டல் கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பம் டிஜிட்டல் கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பம் என்பது பாரம்பரிய சுய-வெளியேற்ற அளவீட்டு முறைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட பெறப்பட்ட சுய-வெளியேற்ற அளவீட்டு முறையின் ஒரு புதிய சுய-வெளியேற்ற அளவீட்டு முறையாகும். இந்த முறை குறுகிய, உயர் துல்லியம், உயர் துல்லியம், எளிமையான உபகரணங்களின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. ● சமமான சுற்று சமமான சுற்று முறை என்பது ஒரு புதிய சுய-வெளியேற்ற அளவீட்டு முறையாகும், இது பேட்டரியை ஒரு சமமான சுற்றுக்கு உருவகப்படுத்துகிறது, இது லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தை விரைவாகவும் திறமையாகவும் அளவிட முடியும்.

மூன்றாவதாக, சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தின் அர்த்தத்தை அளவிடுதல். லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் முக்கியமான செயல்திறன் குறியீடாக, இது பேட்டரியின் திரையிடல் மற்றும் கிராட்யூஷனில் ஒரு முக்கிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, எனவே லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் சுய-பிரித்தல் விகிதம் தொலைநோக்கு முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டுள்ளது. 1 அதே பாப்பில் அதே பாபினின் சிக்கலைக் கணிக்கவும், பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள், பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் மற்றும் உற்பத்தி கட்டுப்பாடு ஆகியவை அடிப்படையில் ஒன்றே. தனிப்பட்ட பேட்டரி வெளிப்படையாக பெரியதாக இருக்கும்போது, ​​அதற்கான காரணம் அசுத்தங்கள் மற்றும் பர் துளையிடும் உதரவிதானம் காரணமாக இருக்கலாம்.

மைக்ரோ ஷார்ட் சர்க்யூட். ஏனெனில் பேட்டரியில் மைக்ரோ-ஷார்ட்டின் தாக்கம் மெதுவாகவும் மீள முடியாததாகவும் இருக்கும். எனவே, அத்தகைய பேட்டரிகளின் செயல்திறன் குறுகிய காலத்தில் சாதாரண பேட்டரிகளிலிருந்து அதிகம் வேறுபடுவதில்லை, ஆனால் உள் மீளமுடியாத எதிர்வினைகள் படிப்படியாக ஆழமடைவதால், பேட்டரியின் செயல்திறன் அதன் தொழிற்சாலை செயல்திறன் மற்றும் பிற சாதாரண பேட்டரி செயல்திறனை விட மிகக் குறைவாக இருக்கும்.

எனவே, தொழிற்சாலை பேட்டரியின் தரத்தை உறுதி செய்வதற்காக, சுயமாக வெளியேற்றப்படும் பேட்டரியை அகற்ற வேண்டும். 2 திறன், மின்னழுத்தம், உள் எதிர்ப்பு மற்றும் வெள்ளை வெளியேற்ற வீதம் போன்றவற்றை உள்ளடக்கிய சிறந்த நிலைத்தன்மையுடன் இருக்க பேட்டரியை குழுவாக லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளாக தொகுத்தல். பேட்டரியின் சுய-வெளியேற்ற விகிதமானது பேட்டரி பேக்கில் ஏற்படுத்தும் தாக்கம் ஒரு முக்கியமான வெளிப்பாடாகும்.

ஒரு தொகுதியில் ஒன்று சேர்க்கப்பட்டவுடன், ஒவ்வொரு மோனோமர் லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் சுய ஒழுக்கம் காரணமாக, மின்னழுத்தம் வெவ்வேறு டிகிரிகளில், அலமாரி அல்லது சுழற்சியின் போது தொடரில் குறையும். சார்ஜிங்கின் கீழ், அது தற்போது சமமாக உள்ளது, எனவே சார்ஜ் செய்த பிறகு லித்தியம்-அயன் பேட்டரி தொகுதியில் அது அதிகமாக சார்ஜ் செய்யப்படலாம் அல்லது நிரப்பப்படாமல் போகலாம், மேலும் சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்றங்களின் எண்ணிக்கையுடன் செயல்திறன் படிப்படியாக மோசமடையும். இணைக்கப்படாத மோனோமர் பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது சுற்றும் ஆயுள். எனவே, பேட்டரி பேக்கிற்கு துல்லியமான அளவீடு மற்றும் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் சுய ஒழுக்கத்தின் திரையிடல் தேவைப்படுகிறது.

3 பேட்டரி SOC மதிப்பீடு சுமையை சரிசெய்வது மீதமுள்ள சக்தி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு அல்லது நீண்ட காலத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் பேட்டரியின் விகிதத்தைக் குறிக்கிறது, இது மீதமுள்ள திறனையும் அதன் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட நிலையையும் வைத்திருக்கிறது, இது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் SOC மதிப்பீட்டைப் பற்றிய சுய-வெளியேற்ற விகிதம் முக்கியமான குறிப்பு மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது. சுய-வெளியேற்ற மின்னோட்டத்திற்குப் பிறகு, SOC இன் தொடக்க மதிப்பை சரிசெய்வது SOC மதிப்பீட்டின் துல்லியத்தை மேம்படுத்தலாம்.

ஒருபுறம், வாடிக்கையாளர் மீதமுள்ள சக்தியின் படி தயாரிப்பின் நேரம் அல்லது பயண தூரத்தை மதிப்பிட முடியும்; மறுபுறம், BMS இன் SOC கணிப்பு துல்லியம், ஓவர்லான்ட் பேட்டரி ஓவர்சார்ஜை திறம்பட தடுக்கவும், பேட்டரி ஆயுளை நீட்டிக்கவும் முடியும். .