Demistificând impactul capacității de descărcare a acumulatorului cu litiu

Bateria litiu-ion PACK este în principal un produs al cărui nucleu electric este ecranat, asamblat, ambalat și asamblat pentru a determina dacă capacitatea și diferența de presiune sunt calificate.

1. Coerența grupului de potrivire

Coerența dintre seria de baterii și celulele paralele necesită o atenție specială în PACK-ul bateriei. Capacitatea pachetului de baterii poate fi exercitată și eliberată numai cu o capacitate bună, stare de încărcare, rezistență internă, consistență de auto-descărcare etc. Performanțele slabe vor afecta serios performanța generală a acumulatorului și chiar vor cauza supraîncărcare sau supra-descărcare pentru a provoca pericole pentru siguranță. O schemă de potrivire bună este o modalitate eficientă de a îmbunătăți consistența monomerului.

O combinație bună nu numai că poate îmbunătăți rata de utilizare a celulelor, ci și poate controla consistența monomerilor, care este baza pentru obținerea unei bune capacități de descărcare și a stabilității ciclului în descărcarea acumulatorului. Cu toate acestea, va crește dispersia impedanței de curent alternativ a unei celule de baterie slab potrivite, ceea ce la rândul său va slăbi performanța ciclului și capacitatea utilizabilă a acumulatorului.

2. Metoda de încărcare

Un sistem adecvat de încărcare are o influență importantă asupra capacității de descărcare a bateriei. Dacă adâncimea de încărcare este mică, capacitatea de descărcare va fi redusă în consecință. Dacă este supraîncărcat, acesta va afecta materialele chimice active ale bateriei și va provoca daune ireversibile, reducând capacitatea și durata de viață a bateriei. Prin urmare, este necesar să selectați o rată de încărcare adecvată, o tensiune limită superioară și un curent de întrerupere a tensiunii constante pentru a vă asigura că se atinge capacitatea de încărcare, optimizând simultan eficiența de încărcare, siguranța și stabilitatea.

În prezent, bateria litiu-ion de putere adoptă în cea mai mare parte modul de încărcare constantă a tensiunii constante-curent. Analizând rezultatele de încărcare constantă a curentului constant și a tensiunii constante ale sistemului de fosfat de litiu-fier și a bateriilor sistemului ternar la curenți de încărcare diferiți și diferite tensiuni de întrerupere, se poate observa că: (1) Când tensiunea de întrerupere a încărcării este constantă, curentul de încărcare crește și raportul constant de curent scade. Timpul de încărcare este scurtat, dar consumul de energie este crescut; (2) Când curentul de încărcare este constant, pe măsură ce tensiunea de întrerupere a încărcării scade, raportul constant de încărcare a curentului scade, iar capacitatea de încărcare și energia scad. Pentru a asigura capacitatea bateriei, fosfat de litiu-fier. Tensiunea de întrerupere a încărcării bateriei nu poate fi mai mică de 3,4V. Este necesar să se echilibreze timpul de încărcare și pierderea de energie și să se selecteze curentul de încărcare corespunzător și timpul de întrerupere.

3. Rata de descărcare

Rata de descărcare este un indicator important pentru bateriile de putere. Descărcarea de mare viteză a bateriei este un test pentru materialele pozitive și negative și electrolitul. Pentru materialul pozitiv al electrodului fosfat de fier cu litiu, structura acestuia este stabilă, tensiunea în timpul încărcării și descărcării este mică și are condițiile de bază pentru descărcarea de curent mare, dar dezavantajul este că conductivitatea fosfatului de fier cu litiu este slabă. Rata de difuzie a ionilor de litiu din electrolit este principalul factor care afectează rata de descărcare a bateriei, iar difuzia ionilor în interiorul bateriei este strâns legată de structura bateriei și de concentrația electrolitului.

Diferite rate de descărcare duc la timpi de descărcare și platforme de tensiune de descărcare diferite ale bateriilor, care la rândul lor duc la capacități diferite de descărcare, ceea ce este evident mai ales pentru pachetele de baterii paralele. Prin urmare, este necesar să selectați o rată de descărcare adecvată.

Curba de descărcare a bateriei LiFePO4 alimentează viteze diferite de 0,1 C, 0,2 C, 0,5 C, 1 C, 1,5 C și 2 C la o temperatură ambiantă de 25 ℃. Se poate vedea că procesul de descărcare a bateriei LiFePO4 la rate diferite are o platformă de descărcare stabilă, tensiunea platformei este cuprinsă între 3,0 ~ 3,4 V. În plus, tensiunea platformei scade odată cu creșterea ratei de descărcare. Acest lucru se datorează faptului că creșterea ratei de descărcare crește curentul de descărcare al bateriei și rezistența internă a bateriei. , Tensiunea va crește atunci când bateria este descărcată. Pe de altă parte, descărcarea de curent de mare viteză va crește polarizarea bateriei și va reduce platforma de tensiune a bateriei.

Capacitatea de descărcare a bateriei LiFePO4 sub o rată de descărcare diferită va scădea odată cu creșterea ratei de descărcare a bateriei. La o rată mică de 0,1 C, capacitatea descărcată a bateriei este mai mare decât capacitatea nominală a bateriei, dar la o rată de 2 C Capacitatea de descărcare este de numai 90% din capacitatea nominală. Acest lucru arată că există o anumită corelație negativă între rata de descărcare și capacitatea bateriei.

La descărcarea bateriilor litiu-ion, în general se folosește standardul național 1C, iar curentul maxim de descărcare este de obicei limitat la 2 până la 3C. Când se descarcă cu curent mare, va produce o creștere mare a temperaturii și va duce la pierderi de energie. Prin urmare, este necesar să monitorizați temperatura acumulatorului în timp real pentru a preveni deteriorarea bateriei din cauza temperaturii excesive și pentru a reduce durata de viață a bateriei.

4. Condiții de temperatură

Bateriile litiu-ion sunt afectate de temperatura mediului, temperatura prea ridicată sau prea scăzută va afecta capacitatea bateriei. Durata de viață a bateriei poate fi afectată dacă funcționează mult timp în condiții de temperatură ridicată. Dacă temperatura este prea scăzută, capacitatea va fi dificil de redat.

Temperatura afectează în principal activitatea și performanța electrolitului materialului din interiorul bateriei. La temperaturi scăzute, activitatea bateriei scade semnificativ, capacitatea de a introduce și extrage litiu scade, rezistența internă și tensiunea de polarizare a bateriei cresc, capacitatea reală disponibilă scade, capacitatea de descărcare a bateriei scade, platforma de descărcare este redusă și bateria este mai probabil să atingă tensiunea de întrerupere a descărcării. Capacitatea disponibilă a bateriei scade și eficiența utilizării energiei bateriei scade. Când temperatura crește, extracția și introducerea ionilor de litiu între electrozii pozitivi și negativi devin active, astfel încât rezistența internă a bateriei scade și timpul de stabilizare a rezistenței interne devine mai lung, ceea ce face ca cantitatea de migrație a electronilor în circuitul extern să crească, iar capacitatea este mai eficientă. Joaca. Cu toate acestea, dacă bateria funcționează într-un mediu cu temperatură ridicată pentru o lungă perioadă de timp, stabilitatea structurii rețelei pozitive a electrodului se va deteriora, siguranța bateriei va fi redusă și durata de viață a bateriei va fi redusă semnificativ.

Prin urmare, atât temperatura ridicată, cât și temperatura scăzută vor afecta performanța și durata de viață a bateriei litiu-fosfat de fier. În procesul de lucru propriu-zis, ar trebui utilizate metode precum creșterea gestionării termice a bateriei pentru a se asigura că bateria funcționează în condiții de temperatură adecvate. În partea de testare a bateriei, se poate stabili o cameră de testare a temperaturii constante la 25 ° C.

5. Rezumat

În această lucrare, combinată cu situația reală a bateriei litiu-ion PACK, sunt analizați și discutați factorii care afectează capacitatea de descărcare. Buna consistență a grupului de potrivire a bateriei este condiția prealabilă pentru realizarea performanței și nivelului de descărcare a bateriei, puteți face referire la utilizarea metodei grupului de potrivire a caracteristicilor dinamice. Metoda de încărcare este recomandată pentru a utiliza metoda de încărcare echilibrată pentru a se asigura că platformele SOC ale fiecărui monomer sunt similare înainte de descărcare. Este necesar să alegeți o rată de descărcare adecvată, luând în considerare atât capacitatea, cât și eficiența testului. Mediul are o mare influență asupra testării bateriei, astfel încât condițiile de temperatură trebuie controlate.