เคล็ดลับ 3 ประการในการแก้ไขปัญหาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่เสถียร

Auctor Iflowpower - Portable Power Station supplementum

ความไม่สม่ำเสมอของแบตเตอรี่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิต และจะยิ่งรุนแรงขึ้นระหว่างการใช้งาน แบตเตอรี่ในชุดแบตเตอรี่เดียวกันอ่อน และการเร่งความเร็วก็อ่อนเช่นกัน ระดับการกระจายตัวระหว่างพารามิเตอร์ระหว่างเซลล์โมโนเมอร์จะเพิ่มขึ้นตามระดับการเสื่อมสภาพ

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้ครองสถานะของแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าในแม่น้ำและทะเลสาบอย่างต่อเนื่อง อายุการใช้งานยาวนาน ความหนาแน่นของพลังงานสูง และการปรับปรุงที่ยอดเยี่ยม ความปลอดภัยสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ความหนาแน่นของพลังงานสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง

ในช่วงเวลาอันใกล้นี้ (ประมาณปี 2020) คุณสามารถตามทันอายุการใช้งานแบตเตอรี่และประสิทธิภาพด้านต้นทุน และเข้าสู่ภาพของรถยนต์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่ลิเธียมก็มีปัญหาเช่นเดียวกับแบตเตอรี่ลิเธียมเช่นกัน สำหรับทุกแง่มุมของแบตเตอรี่ลิเธียม สถิติอิเล็กทรอนิกส์สเปกตรัมมีปัญหาทางเทคนิคที่ลูกค้ามักถาม

เราได้ตอบคำถามเกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียม: 1: ทำไมแบตเตอรี่ลิเธียมจึงเป็นแบตเตอรี่ลิเธียม แบตเตอรี่ทรงกระบอก แบตเตอรี่แบบซอฟต์แพ็ค แบตเตอรี่แบบสี่เหลี่ยม โดยทั่วไปจะแสดงผลชัดเจนในระยะยาว ไม่สามารถหาแบบก้อนใหญ่เช่นแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบเดิมได้เลย เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น? แบตเตอรี่ลิเธียมที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงมักไม่กล้าที่จะออกแบบให้มีความจุขนาดใหญ่ ความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดอยู่ที่ประมาณ 40Wh/kg ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมมีเกิน 150Wh/kg ความเข้มข้นของพลังงานได้รับการปรับปรุงและมีความต้องการด้านความปลอดภัยสูง

ประการแรก แบตเตอรี่ลิเธียมที่มีพลังงานดีเยี่ยมนั้นมีมากเกินไป ทำให้เกิดอุบัติเหตุ ทำให้เกิดความร้อนเกินการควบคุม ตอบสนองภายในอย่างรวดเร็ว และในช่วงเวลาสั้นๆ หากมีพลังงานมากเกินไปก็เป็นอันตรายมาก โดยเฉพาะในด้านเทคโนโลยีความปลอดภัย ความจุของแบตเตอรี่แต่ละก้อนควรได้รับการจำกัดเมื่อยังไม่มีการพัฒนาเพียงพอ ประการที่สอง พลังงานที่ห่อหุ้มด้วยตัวเรือนแบตเตอรี่ลิเธียม เมื่อเกิดเหตุไม่คาดคิด นักดับเพลิงหรือสารดับเพลิงไม่สามารถสัมผัสได้ ไม่มีพลังงาน สามารถแยกสถานที่เกิดเหตุได้เพียงเท่านั้นระหว่างที่เกิดอุบัติเหตุ แบตเตอรี่จะตอบสนองด้วยตัวเองโดยการเผาไหม้พลังงาน

แน่นอนว่าเพื่อเหตุผลด้านความปลอดภัย แบตเตอรี่ลิเธียมในปัจจุบันจึงได้ออกแบบมาตรการด้านความปลอดภัยไว้หลายวิธี ลองใช้แบตเตอรี่ทรงกระบอกเป็นตัวอย่าง วาล์วความปลอดภัย เมื่อปฏิกิริยาภายในอยู่นอกช่วงปกติ อุณหภูมิจะสูงขึ้น และเมื่อมีก๊าซปฏิกิริยาด้านข้างเกิดขึ้น แรงดันจะถึงค่าที่ออกแบบไว้ วาล์วความปลอดภัยจะเปิดโดยอัตโนมัติเพื่อระบายแรงดัน

เมื่อวาล์วความปลอดภัยเปิดขึ้น แบตเตอรี่ก็จะหมดอายุการใช้งานทันที เทอร์มิสเตอร์ แบตเตอรี่อีกอันมีการกำหนดค่าด้วยเทอร์มิสเตอร์ เมื่อเกิดการล้น เมื่ออุณหภูมิถึงจุดหนึ่ง ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และกระแสวงจรจะลดลง และอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอีก

ฟิวส์แบตเตอรี่มีฟังก์ชันโอเวอร์โฟลว์ เมื่อมีความเสี่ยงต่อกระแสเกิน วงจรจะถูกตัดการเชื่อมต่อ ช่วยหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุร้ายแรง การแก้ไขสามปัญหาหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมที่สร้างความเสียหายไม่สม่ำเสมอ 2: ปัญหาความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่ลิเธียมไม่สามารถเปลี่ยนให้กลายเป็นปัญหาใหญ่ได้ ต้องจัดระเบียบแบตเตอรี่ไฟฟ้าขนาดเล็กจำนวนมาก ทุกคนจะทำได้ ความร่วมมือที่จริงใจ และรถยนต์ไฟฟ้าจะบินได้ เวลานี้คุณต้องเผชิญกับปัญหาเรื่องความสม่ำเสมอ

ประสบการณ์ชีวิตประจำวันของเราคือแบตเตอรี่แห้งสองก้อนขั้วบวกและขั้วลบเชื่อมต่อกัน และไฟฉายก็ส่องสว่างได้ และใครก็ตามที่ไม่สม่ำเสมอ และการประยุกต์ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมในขนาดใหญ่ สถานการณ์ไม่ใช่เรื่องง่ายนัก ความไม่สอดคล้องของพารามิเตอร์แบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่เกิดจากความจุ ความต้านทานภายใน และแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด

หากใช้สายแบตเตอรี่ไม่ต่อเนื่องกันจะเกิดปัญหาดังนี้ การสูญเสียความจุ องค์ประกอบของเซลล์แบตเตอรี่สอดคล้องกับ "หลักการถังไม้" และความจุของแกนแบตเตอรี่ * ที่ไม่ดีจะกำหนดความจุของชุดแบตเตอรี่ทั้งหมด เพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ชาร์จมากเกินไป ตรรกะของระบบการจัดการแบตเตอรี่จึงถูกกำหนดไว้ดังนี้: เมื่อแรงดันไฟฟ้าของหน่วยถูกปล่อยประจุ ชุดแบตเตอรี่ทั้งหมดจะหยุดปล่อยประจุเมื่อแรงดันไฟฟ้าของหน่วยถึงแรงดันไฟฟ้าตัดการปล่อยประจุ เมื่อชาร์จ เมื่อแรงดันไฟฟ้าโมโนเมอร์แตะแรงดันไฟฟ้าตัดการชาร์จ ให้หยุดการชาร์จ

นำแบตเตอรี่ 2 ก้อนมาต่อกันแบบอนุกรม ความจุแบตเตอรี่หนึ่งก้อนคือ 1C และอีกก้อนหนึ่งก็มีเพียง 0.9c เท่านั้น

ความสัมพันธ์แบบอนุกรม แบตเตอรี่สองก้อนส่งผ่านขนาดเดียวกัน เมื่อทำการชาร์จแบตเตอรี่ที่มีความจุต่ำก็จะเต็มอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และเมื่อถึงกำหนดเวลาในการชาร์จ ระบบจะไม่ทำการชาร์จต่อไปอีก เมื่อทำการคายประจุแล้ว แบตเตอรี่จะมีขนาดเล็ก ดังนั้นจะต้องจ่ายพลังงานที่มีทั้งหมดก่อน และระบบจะหยุดคายประจุ

ด้วยวิธีนี้ เซลล์ที่มีความจุขนาดเล็กจะเต็มอยู่เสมอ และความจุก็จะมาก แต่ความจุของชิ้นส่วนก็ถูกใช้ไปแล้ว ความจุของชุดแบตเตอรี่ทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของการสูญเสียอายุการใช้งานเนื่องจากไม่ได้ใช้งาน อายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ที่คล้ายกันนั้นถูกกำหนดโดยอายุการใช้งานของแบตเตอรี่* เป็นไปได้มากว่าแบตเตอรี่จะสั้น, แบตเตอรี่เล็ก, แบตเตอรี่เล็ก

แบตเตอรี่ความจุขนาดเล็ก ทุกครั้งที่เต็มจะเต็มมากเกินไป อาจเป็นจุดสำคัญที่ทำให้แบตเตอรี่หมดเร็วได้ ต่อไปจนถึงปลายแบตเตอรี่เป็นชุดบัดกรีให้ตกในตอนท้ายครับ ? ความต้านทานภายในเพิ่มขึ้น ความต้านทานภายในต่างกันไหลผ่านกระแสเดียวกัน และความต้านทานภายในเซลล์ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

อุณหภูมิของแบตเตอรี่สูงเกินไป ส่งผลให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วขึ้น ความต้านทานภายในก็จะเพิ่มมากขึ้นตามไปด้วย ความต้านทานภายในและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ก่อให้เกิดการป้อนกลับเชิงลบแบบคู่หนึ่ง ส่งผลให้ความต้านทานภายในที่สูงสามารถเร่งการเสื่อมสภาพได้ พารามิเตอร์ทั้งสามข้างต้นไม่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ ระดับของแกนไฟฟ้าในระดับความชราค่อนข้างใหญ่ และการลดทอนความจุก็มีมากขึ้น

อธิบายแยกกันเพียงต้องการให้ชัดเจนถึงอิทธิพลของตน 3: วิธีการจัดการกับความไม่สม่ำเสมอในการปฏิบัติงาน ความไม่สม่ำเสมอที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตจะยิ่งฝังรากลึกยิ่งขึ้นระหว่างการใช้งาน แบตเตอรี่ในชุดแบตเตอรี่เดียวกันอ่อน และการเร่งความเร็วก็อ่อนเช่นกัน

ระดับการกระจายตัวระหว่างพารามิเตอร์ระหว่างเซลล์โมโนเมอร์จะเพิ่มขึ้นตามระดับการเสื่อมสภาพ ในปัจจุบันวิศวกรน่าจะมีความไม่สอดคล้องกันกับแบตเตอรี่โมโนเมอร์ เป็นหลักจากสามประเด็น การเรียงลำดับแบตเตอรี่โมโนเมอร์ การก่อตัวของการจัดการความร้อน ความไม่สม่ำเสมอในปริมาณเล็กน้อย ระบบการจัดการแบตเตอรี่ให้ความสมดุล

เลือกชุดผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ กัน โดยตามทฤษฎีแล้วจะไม่นำมารวมกัน แม้ว่าจะใส่แบตช์เดียวกันก็ยังต้องผ่านการคัดกรองโดยใส่เซลล์ในพารามิเตอร์ที่มีความเข้มข้นค่อนข้างสูงในชุดแบตเตอรี่ในชุดแบตเตอรี่เดียวกัน วัตถุประสงค์ของการเรียงลำดับคือเพื่อเลือกแบตเตอรี่ที่คล้ายกับพารามิเตอร์

วิธีการเรียงลำดับได้รับการศึกษาเป็นเวลานานหลายปี โดยแบ่งหลักๆ เป็นการเรียงลำดับแบบคงที่และการเรียงลำดับแบบไดนามิกเป็นสองประเภท การเรียงลำดับแบบคงที่ การคัดกรองพารามิเตอร์ลักษณะเฉพาะเช่น แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด ความต้านทานภายใน ความจุของแบตเตอรี่ เลือกพารามิเตอร์เป้าหมาย แนะนำอัลกอริทึมทางสถิติ กำหนดเกณฑ์ตัวกรอง * แบ่งเซลล์แบตเตอรี่ชุดเดียวกันออกเป็นหลายกลุ่ม การคัดกรองแบบไดนามิกคือการคัดกรองลักษณะเฉพาะที่แสดงในระหว่างกระบวนการชาร์จและการคายประจุ

บางคนเลือกเครื่องชาร์จกระแสคงที่แรงดันคงที่ บางคนเลือกกระบวนการชาร์จและปล่อยประจุแบบพัลส์กระแทก บางคนเปรียบเทียบประจุระหว่างเส้นโค้งการชาร์จและการปล่อยประจุ ความสัมพันธ์. เลือกการรวมแบบไดนามิก และการจัดกลุ่มเบื้องต้นจะทำด้วยการคัดกรองแบบคงที่

การคัดกรองแบบไดนามิกจะดำเนินการบนพื้นฐานนี้ เพื่อให้มีกลุ่มมากขึ้น ความแม่นยำในการคัดกรองสูงขึ้น แต่ต้นทุนจะเพิ่มขึ้นตามลำดับเช่นกัน ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ เกี่ยวกับความสำคัญของขนาดการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไดนามิก การขนส่งในปริมาณมากทำให้ผู้ผลิตสามารถคัดแยกได้ละเอียดมากขึ้น ส่งผลให้ได้ชุดแบตเตอรี่

หากเอาต์พุตมีขนาดเล็กเกินไป แสดงว่ามีกลุ่มมากเกินไป และไม่สามารถติดตั้งชุดแบตเตอรี่ให้กับชุดข้อมูลได้ และไม่สามารถแสดงวิธีการที่ดีได้ การจัดการความร้อนไม่สอดคล้องกับความต้านทานภายใน การสร้างความร้อนไม่ใช่ปัญหาเดียวกัน การรวมระบบการจัดการความร้อนเข้าด้วยกันสามารถปรับความแตกต่างของอุณหภูมิของชุดแบตเตอรี่ทั้งหมดได้เพื่อให้อยู่ในช่วงที่เล็กลง

สร้างความร้อนในปริมาณมาก อุณหภูมิยังคงสูงขึ้นมาก แต่ไม่ได้ดึงช่องว่างกับเซลล์อื่น ระดับการเสื่อมสภาพไม่มีช่องว่างที่สำคัญ ความไม่สม่ำเสมอของการปรับสมดุลของหน่วยหลัก แรงดันไฟฟ้าปลายไฟฟ้าบางส่วน ล่วงหน้าเสมอ * ถึงเกณฑ์ควบคุม ส่งผลให้ความจุระบบมีขนาดเล็ก เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS จึงออกแบบฟังก์ชันที่สมดุล

แกนหลักบางส่วนจะเป็นแกนแรกที่เข้าถึงแรงดันไฟตัดการชาร์จ และแรงดันไฟแกนหลักที่เหลือจะเป็นฮิสเทรีซิสอย่างเห็นได้ชัด BMS จะเริ่มฟังก์ชันสมดุลการชาร์จ หรือความต้านทานการเข้าถึง ส่วนของเซลล์แรงดันสูง หรือการถ่ายโอนพลังงาน ใส่แบตเตอรี่แรงดันไฟต่ำ ดังนั้นกำหนดเวลาในการชาร์จจึงหมดลง กระบวนการชาร์จจะเริ่มใหม่อีกครั้ง และชุดแบตเตอรี่ก็จะถูกชาร์จให้มีพลังงานเพิ่มมากขึ้น จนถึงขณะนี้ความไม่สม่ำเสมอของแบตเตอรี่ยังคงเป็นสาขาการวิจัยที่สำคัญในอุตสาหกรรม

ความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่สูง หากพบความไม่สม่ำเสมอในการกวน ความสามารถของแบตเตอรี่จะลดลงอย่างมาก .