PAK litijum-jonskih baterija važan je proizvod koji provodi testiranje električnih performansi nakon skrininga, grupisanja, grupisanja i sastavljanja ćelije, te utvrđuje da li su kapacitet i razlika tlaka kvalifikovani.
Baterijski serijski paralelni monomer je konzistentnost između posebnih razmatranja u paketu baterija, ima samo dobar kapacitet, napunjeno stanje, kao što je unutrašnji otpor, konzistentnost samopražnjenja može se postići za reprodukciju i otpuštanje, kapacitet baterije ako loša konzistencija može ozbiljno utjecati cjelokupne performanse baterije, čak i uzrok punjenja ili pražnjenja koji uzrokuju sigurno skrivene probleme.Metoda dobre kompozicije je efikasan način za poboljšanje konzistencije monomera.
Litijum-jonska baterija je ograničena temperaturom okoline, previsoka ili preniska temperatura će uticati na kapacitet baterije.Životni vek baterije može uticati ako baterija radi na visokoj temperaturi duže vreme.Ako je temperatura preniska, kapacitet će biti teško igrati.Brzina pražnjenja odražava kapacitet baterije za punjenje i pražnjenje pri velikoj struji.Ako je brzina pražnjenja premala, brzina punjenja i pražnjenja je spora, što utiče na efikasnost testa.Ako je brzina prevelika, kapacitet će se smanjiti zbog efekta polarizacije i termičkog efekta baterije, pa je potrebno odabrati odgovarajuću brzinu punjenja i pražnjenja.
1. Konzistentnost konfiguracije
Dobar raspored ne samo da može poboljšati stopu iskorištenja ćelije, već i kontrolisati konzistentnost ćelije, što je osnova za postizanje dobrog kapaciteta pražnjenja i stabilnost ciklusa baterije.Međutim, stepen disperzije AC impedanse će se pojačati u slučaju slabog kapaciteta baterije, što će oslabiti performanse ciklusa i raspoloživi kapacitet baterije.Predložena je metoda konfiguracije baterija zasnovana na karakterističnom vektoru baterija.Ovaj vektor karakteristika odražava sličnost između podataka o naponu punjenja i pražnjenja jedne baterije i standardne baterije.Što je kriva punjenja i pražnjenja baterije bliža standardnoj krivulji, to je njena sličnost veća, a koeficijent korelacije je bliži 1. Ova metoda se uglavnom zasniva na koeficijentu korelacije napona monomera, u kombinaciji sa drugim parametrima za postići bolje rezultate.Poteškoća sa ovim pristupom je da obezbedi standardni vektor karakteristika baterije.Zbog ograničenja nivoa proizvodnje, sigurno će postojati razlike između ćelija proizvedenih u svakoj seriji, i vrlo je teško dobiti vektor karakteristika koji je prikladan za svaku seriju.
Kvantitativna analiza je korištena za analizu metode procjene razlike između pojedinačnih ćelija.Prvo su matematičkom metodom izdvojene ključne tačke koje utiču na performanse baterije, a zatim je izvršena matematička apstrakcija kako bi se realizovala sveobuhvatna evaluacija i poređenje performansi baterije.Kvalitativna analiza performansi baterije pretvorena je u kvantitativnu analizu, te je predložena praktična jednostavna metoda za optimalnu alokaciju performansi baterije.Predlaže se na osnovu odabira ćelija skupa sveobuhvatnog sistema evaluacije performansi, biće subjektivna Delphi ocjena stepena korelacije sive boje i objektivno mjerenje, uspostavljen je višeparametarski model korelacije sive baterije i prevazići jednostranost pojedinačnog indeksa kao standarda evaluacije, implementira procjena performansi litijum-jonske baterije tipa snage. Stepen korelacije dobijen iz rezultata evaluacije pruža pouzdanu teorijsku osnovu za kasniji odabir i dodjelu baterija.
Važne dinamičke karakteristike sa grupnom metodom su prema krivulji punjenja i pražnjenja baterije da bi se postigla funkcija sa grupom, njen konkretan korak implementacije je izdvajanje tačke karakteristike na krivulji, prvo da se formira vektor karakteristika, prema svakoj krivulji između udaljenosti između vektora karakteristika za skup indikatora, odabirom odgovarajućih algoritama za realizaciju klasifikacije krive, a zatim kompletiranje baterije grupnog procesa.Ova metoda uzima u obzir varijacije performansi baterije u radu.Na osnovu toga se biraju drugi odgovarajući parametri za konfiguraciju baterije, a baterija sa relativno konzistentnim performansama može se sortirati.
2. Način punjenja
Odgovarajući sistem punjenja ima važan uticaj na kapacitet pražnjenja baterija.Ako je dubina punjenja mala, kapacitet pražnjenja će se shodno tome smanjiti.Ako je dubina punjenja preniska, to će utjecati na kemijske aktivne tvari baterije i uzrokovati nepovratna oštećenja, smanjujući kapacitet i vijek trajanja baterije.Zbog toga treba odabrati odgovarajuću brzinu punjenja, gornji granični napon i graničnu struju konstantnog napona kako bi se osiguralo da se kapacitet punjenja može postići, uz optimizaciju efikasnosti punjenja i sigurnosti i stabilnosti.Trenutno, snažna litijum-jonska baterija uglavnom usvaja režim punjenja konstantnom strujom – konstantnim naponom.Analizom rezultata punjenja konstantnom strujom i konstantnim naponom litijum-gvozdenog fosfatnog sistema i baterija ternarnog sistema pod različitim strujama punjenja i različitim naponima prekida, može se videti da
1) kada je napon prekida punjenja na vrijeme, struja punjenja se povećava, omjer konstantne struje se smanjuje, vrijeme punjenja se smanjuje, ali se potrošnja energije povećava;(2) Kada je struja punjenja na vrijeme, sa smanjenjem napona prekida punjenja, omjer punjenja konstantne struje se smanjuje, kapacitet punjenja i energija se smanjuju.Da bi se osigurao kapacitet baterije, napon prekida punjenja litijum-gvozdeno-fosfatne baterije ne bi trebao biti niži od 3,4V.Da biste uravnotežili vrijeme punjenja i gubitak energije, odaberite odgovarajuću struju punjenja i vrijeme prekida.
Konzistentnost SOC svakog monomera u velikoj mjeri određuje kapacitet pražnjenja baterije, a uravnoteženo punjenje pruža mogućnost da se ostvari sličnost početne SOC platforme svakog pražnjenja monomera, što može poboljšati kapacitet pražnjenja i efikasnost pražnjenja (kapacitet pražnjenja/konfiguracijski kapacitet ).Način uravnoteženja u punjenju odnosi se na balansiranje snage litijum-jonske baterije u procesu punjenja.Uglavnom počinje da se balansira kada napon baterije dostigne ili je veći od postavljenog napona i sprječava prekomjerno punjenje smanjenjem struje punjenja.
U skladu sa različitim stanjima pojedinačnih ćelija u baterijskom paketu, predložena je uravnotežena strategija kontrole punjenja kako bi se ostvarilo brzo punjenje baterije i eliminisao uticaj nekonzistentnih pojedinačnih ćelija na životni vek baterije finim podešavanjem punjenja. struja pojedinih ćelija kroz balansirani model kontrolnog kruga punjenja baterije.Konkretno, ukupna energija litijum-jonske baterije može se dopuniti pojedinačnoj bateriji preklopnim signalima, ili se energija pojedinačne baterije može pretvoriti u kompletnu bateriju.Tokom punjenja niza baterija, modul za balansiranje provjerava napon svake baterije.Kada napon dostigne određenu vrijednost, modul za balansiranje počinje raditi.Struja punjenja u jednoj bateriji se shuntuje kako bi se smanjio napon punjenja, a energija se vraća nazad u sabirnicu za punjenje kroz modul za konverziju, kako bi se postigla svrha ravnoteže.
Neki ljudi su iznijeli rješenje varijacionog izjednačavanja punjenja.Ideja izjednačavanja ove metode je da se samo dodatna energija dovodi do jedne ćelije sa niskom energijom, što onemogućava proces oduzimanja energije jedne ćelije sa visokom energijom, što u velikoj meri pojednostavljuje topologiju kola za izjednačavanje.Odnosno, različite stope punjenja se koriste za punjenje pojedinačnih baterija s različitim energetskim stanjima kako bi se postigao dobar učinak ravnoteže.
3. Brzina pražnjenja
Brzina pražnjenja je vrlo važan indeks za litijum-jonske baterije tipa snage.Velika brzina pražnjenja baterije je test za pozitivne i negativne materijale elektrode i elektrolit.Što se tiče litijum gvožđe fosfata, on ima stabilnu strukturu, malo naprezanje tokom punjenja i pražnjenja i ima osnovne uslove velikog strujnog pražnjenja, ali je nepovoljan faktor slaba provodljivost litijum gvožđe fosfata.Brzina difuzije litijum jona u elektrolitu je važan faktor koji utiče na brzinu pražnjenja baterije, a difuzija jona u bateriji je usko povezana sa strukturom i koncentracijom elektrolita baterije.
Stoga različite brzine pražnjenja dovode do različitog vremena pražnjenja i naponskih platformi pražnjenja baterija, što dovodi do različitih kapaciteta pražnjenja, posebno kod paralelnih baterija.Stoga treba odabrati odgovarajuću brzinu pražnjenja.Raspoloživi kapacitet baterije opada sa povećanjem struje pražnjenja.
Jiang Cuina itd. za proučavanje brzine pražnjenja željeznog fosfata litij-ionske baterije monomer može isprazniti kapacitet, utjecaj skupa iste vrste početne konzistencije bolje monomerne baterije su u 1 c strujno punjenje do 3,8 V, a zatim za 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3 c brzina pražnjenja pražnjenja do 2,5 V, zabilježite odnos između krivulje napona i snage pražnjenja, pogledajte sliku 1. Eksperimentalni rezultati pokazuju da je oslobođeni kapacitet 1 i 2C 97,8% i 96,5 % oslobođenog kapaciteta C/3, a oslobođena energija iznosi 97,2% i 94,3% oslobođene energije C/3, respektivno.Vidi se da se povećanjem struje pražnjenja značajno smanjuju oslobođeni kapacitet i oslobođena energija litijum-jonske baterije.
U pražnjenju litijum-jonskih baterija, općenito se bira nacionalni standard 1C, a maksimalna struja pražnjenja obično je ograničena na 2 ~ 3C.Prilikom pražnjenja velikom strujom doći će do velikog porasta temperature i gubitka energije.Stoga pratite temperaturu nizova baterija u realnom vremenu kako biste spriječili oštećenje baterije i skratili vijek trajanja baterije.
4. Temperaturni uslovi
Temperatura ima važan uticaj na aktivnost materijala elektrode i performanse elektrolita u bateriji.Na kapacitet baterije uvelike utječu visoka ili niska temperatura.
Na niskim temperaturama aktivnost baterije je značajno smanjena, sposobnost ugradnje i oslobađanja litijuma se smanjuje, unutrašnji otpor baterije i napon polarizacije se povećavaju, stvarni raspoloživi kapacitet se smanjuje, kapacitet pražnjenja baterije je smanjen, platforma za pražnjenje je niska, baterija lakše dostiže granični napon pražnjenja, što se manifestuje smanjenjem raspoloživog kapaciteta baterije, smanjenjem efikasnosti korišćenja energije baterije.
Kako temperatura raste, litijum joni se pojavljuju i usađuju između pozitivnog i negativnog pola postaju aktivni, tako da se unutrašnji otpor baterije smanjuje i vreme držanja postaje duže, što povećava kretanje elektronske trake u spoljašnjem kolu i čini kapacitet efikasnijim.Međutim, ako baterija radi na visokoj temperaturi dugo vremena, stabilnost pozitivne rešetkaste strukture će se pogoršati, sigurnost baterije će biti smanjena, a životni vijek baterije će se značajno skratiti.
Zhe Li et al.proučavao je utjecaj temperature na stvarni kapacitet pražnjenja baterija, te zabilježio omjer stvarnog kapaciteta pražnjenja baterija prema standardnom kapacitetu pražnjenja (1C pražnjenje na 25℃) na različitim temperaturama.Odgovarajući promenu kapaciteta baterije sa temperaturom, možemo dobiti: gde je: C kapacitet baterije;T je temperatura;R2 je koeficijent korelacije uklapanja.Eksperimentalni rezultati pokazuju da kapacitet baterije brzo opada na niskoj temperaturi, ali raste s porastom temperature na sobnoj temperaturi.Kapacitet baterije na -40℃ je samo jedna trećina nominalne vrijednosti, dok na 0℃ do 60℃ kapacitet baterije raste sa 80 posto nominalnog kapaciteta na 100 posto.
Analiza pokazuje da je brzina promjene omskog otpora pri niskoj temperaturi veća od one na visokoj, što ukazuje da niska temperatura ima značajan utjecaj na aktivnost baterije, čime se utiče da se baterija može osloboditi.Sa porastom temperature, omski otpor i polarizacijski otpor procesa punjenja i pražnjenja se smanjuju.Međutim, na višim temperaturama, ravnoteža kemijske reakcije i stabilnost materijala u bateriji će biti uništeni, što će rezultirati mogućim nuspojavama, koje će utjecati na kapacitet i unutrašnji otpor baterije, što će rezultirati skraćenim vijekom trajanja, pa čak i smanjenom sigurnošću.
Stoga će i visoka i niska temperatura utjecati na performanse i vijek trajanja litijum-željezo-fosfatne baterije.U stvarnom radnom procesu treba usvojiti nove metode kao što je upravljanje termičkom baterijom kako bi se osiguralo da baterija radi u odgovarajućim temperaturnim uslovima.Prostorija za testiranje konstantne temperature od 25℃ može se uspostaviti na linku za testiranje paketa baterija.
Vrijeme objave: Feb-21-2022