Faktè ki afekte kapasite egzeyat PACK nan pil ityòm-ion

lithium-ion-1

PACK batri ityòm ion se yon pwodwi enpòtan ki fè tès pèfòmans elektrik apre tès depistaj, gwoupman, gwoupman ak asanble selil la, epi detèmine si kapasite ak diferans presyon yo kalifye.

Batri seri-paralèl monomère se konsistans ki genyen ant nan konsiderasyon espesyal nan PACK batri a, sèlman gen kapasite bon, eta chaje, tankou rezistans entèn, konsistans pwòp tèt ou-egzeyat ka reyalize yo jwe ak lage, cpacity batri si konsistans move ka seryezman afekte pèfòmans nan batri antye, menm kòz nan chaje oswa dechaje ke yo lakòz pwoblèm ki an sekirite kache.Bon metòd konpozisyon se yon fason efikas pou amelyore konsistans monomère.

Batri ityòm ion limite pa tanperati anbyen, tanperati twò wo oswa twò ba ap afekte kapasite batri a.Lavi sik batri a ka afekte si batri a ap travay nan tanperati ki wo pou yon tan long.Si tanperati a twò ba, kapasite a ap difisil pou jwe.Pousantaj nan egzeyat reflete kapasite batri a nan chaje ak egzeyat nan gwo aktyèl.Si pousantaj egzeyat la twò piti, vitès chaje ak egzeyat la ralanti, sa ki afekte efikasite tès la.Si to a twò gwo, kapasite a ap redwi akòz efè polarizasyon ak efè tèmik batri a, kidonk li nesesè yo chwazi chaj ki apwopriye a ak pousantaj egzeyat.

1. Konsistans nan konfigirasyon

Bon aranjman pa ka sèlman amelyore pousantaj itilizasyon selil la, men tou, kontwole konsistans selil la, ki se baz pou reyalize bon kapasite egzeyat ak estabilite sik nan pake batri a.Sepandan, degre dispèsyon nan enpedans AC yo pral entansifye nan ka a nan kapasite batri pòv, ki pral febli pèfòmans nan sik ak kapasite ki disponib nan pake batri.Yo pwopoze yon metòd konfigirasyon batri ki baze sou vektè karakteristik pil yo.Vektè karakteristik sa a reflete resanblans ki genyen ant done vòltaj chaj ak egzeyat yon sèl batri ak sa yo ki nan yon batri estanda.Plis koub chaj-egzeyat batri a se pi pre koub estanda a, pi wo resanblans li yo, epi pi pre koyefisyan korelasyon an se nan 1. Metòd sa a sitou baze sou koyefisyan korelasyon vòltaj monomè, konbine avèk lòt paramèt pou reyalize pi bon rezilta.Difikilte pou apwòch sa a se bay yon vektè karakteristik batri estanda.Akòz kontrent nivo pwodiksyon, gen diferans ki genyen ant selil ki pwodui nan chak pakèt, epi li trè difisil pou jwenn yon vektè karakteristik ki apwopriye pou chak pakèt.

Yo te itilize analiz quantitative pou analize metòd evalyasyon diferans ant selil sèl.Pwemyeman, pwen kle yo ki afekte pèfòmans batri a te ekstrè pa metòd matematik, ak Lè sa a, abstrè matematik la te pote soti pou reyalize evalyasyon konplè ak konparezon pèfòmans batri a.Analiz kalitatif pèfòmans batri a te transfòme nan analiz quantitative, epi yo te mete pi devan yon metòd pratik ki senp pou alokasyon optimal nan pèfòmans batri.Yo pwopoze ki baze sou seri seleksyon selilè nan sistèm evalyasyon pèfòmans konplè, yo pral subjectif Delphi klas nan degre korelasyon gri ak mezi objektif, batri milti-paramèt gri korelasyon modèl etabli, ak simonte yon sèl-sidedness nan endèks sèl kòm estanda evalyasyon, aplike evalyasyon an pèfòmans nan pouvwa kalite pouvwa ityòm ion batri, degre nan korelasyon jwenn nan rezilta evalyasyon yo bay yon baz serye teyorik pou seleksyon an pita ak alokasyon nan pil.

Karakteristik dinamik enpòtan ak metòd gwoup se dapre chaj batri a ak koub egzeyat reyalize fonksyon an ak gwoup, etap aplikasyon konkrè li yo se ekstrè pwen an karakteristik sou koub la, premye yo fòme yon vektè karakteristik, dapre chak koub ant distans la ant vektè a karakteristik pou seri a nan endikatè, pa chwazi algoritm ki apwopriye reyalize klasifikasyon nan koub la, ak Lè sa a, ranpli batri a nan pwosesis gwoup la.Metòd sa a konsidere varyasyon pèfòmans batri a nan operasyon.Sou baz sa a, yo chwazi lòt paramèt ki apwopriye pou pote soti nan konfigirasyon batri, ak batri a ak pèfòmans relativman konsistan ka klase.

2. Chaje metòd

Sistèm chaje apwopriye a gen yon efè enpòtan sou kapasite egzeyat pil yo.Si pwofondè chaje a ba, kapasite egzeyat la ap diminye kòmsadwa.Si pwofondè chaje a twò ba, sibstans chimik aktif nan batri a pral afekte epi yo pral lakòz domaj irevokabl, diminye kapasite ak lavi batri a.Se poutèt sa, yo ta dwe chwazi to chaj apwopriye, vòltaj limit siperyè ak aktyèl koupe vòltaj konstan pou asire ke kapasite chaje a ka reyalize, pandan y ap optimize efikasite chaj la ak sekirite ak estabilite.Koulye a, pouvwa ityòm ion batri a sitou adopte mòd konstan-kouran - konstan-vòltaj chaje.Lè w analize rezilta chaj konstan-aktyèl ak konstan-vòltaj nan sistèm ityòm fè fosfat ak pil sistèm ternary anba diferan kouran chaje ak diferan vòltaj koupe, li ka wè ke:(1) lè vòltaj koupe chaj la alè, aktyèl la chaje ogmante, rapò konstan-aktyèl la diminye, tan chaj la diminye, men konsomasyon enèji ogmante;(2) Lè chaj aktyèl la alè, ak diminisyon vòltaj koupe chaj la, rapò chaj aktyèl la konstan diminye, kapasite chaje ak enèji tou de diminye.Yo nan lòd yo asire kapasite batri a, vòltaj koupe chaj la nan batri ityòm fè fosfat pa ta dwe pi ba pase 3.4V.Pou balanse tan chaje ak pèt enèji, chwazi aktyèl chaj apwopriye ak tan koupe.

Konsistans nan SOC nan chak monomer lajman detèmine kapasite nan egzeyat nan pake batri, ak balanse chaje bay posibilite pou reyalize resanblans nan platfòm SOC inisyal nan chak egzeyat monomère, ki ka amelyore kapasite nan egzeyat ak efikasite egzeyat (kapasite egzeyat / kapasite konfigirasyon). ).Mòd nan balanse nan chaje refere a balanse nan pouvwa ityòm ion batri a nan pwosesis la chaje.Li jeneralman kòmanse balanse lè vòltaj la nan pake batri a rive oswa pi wo pase vòltaj la mete, ak anpeche surcharge pa diminye aktyèl la chaje.

Dapre diferan eta selil endividyèl yo nan pake batri a, yo te pwopoze yon estrateji kontwòl chaje balanse pou reyalize chaj rapid nan pake batri a ak elimine enfliyans nan selil endividyèl enkonsistan sou lavi sik la nan pake batri a pa amann-akor chaj la. aktyèl selil endividyèl yo atravè modèl sikwi kontwòl chaje balanse nan pake batri a.Espesyalman, enèji an jeneral nan pake batri ityòm ion yo ka complétée nan batri endividyèl la pa chanje siyal, oswa enèji nan batri endividyèl la ka konvèti nan pake batri a an jeneral.Pandan chaje fil batri a, modil balans lan tcheke vòltaj chak batri.Lè vòltaj la rive nan yon sèten valè, modil la balanse kòmanse travay.Aktyèl la chaje nan batri a sèl se shunt diminye vòltaj la chaje, ak enèji a manje tounen nan otobis la chaje atravè modil la pou konvèsyon, konsa tankou reyalize objektif la nan balans.

Gen kèk moun ki mete devan yon solisyon nan egalizasyon chaj varyasyon.Lide egalizasyon metòd sa a se ke se sèlman enèji adisyonèl apwovizyone nan selil la sèl ak enèji ki ba, ki anpeche pwosesis la nan pran enèji nan selil la sèl ak enèji segondè, ki anpil senplifye topoloji a nan kous la egalizasyon.Sa vle di, diferan pousantaj chaje yo itilize pou chaje pil endividyèl ak diferan eta enèji pou reyalize yon efè balans bon.

3. To egzeyat

Pousantaj egzeyat se yon endèks trè enpòtan pou kalite pouvwa ityòm ion batri.Gwo pousantaj egzeyat batri a se yon tès pou materyèl elektwòd pozitif ak negatif ak elektwolit.Kòm pou fosfat ityòm fè, li gen estrikti ki estab, ti souch pandan chaj ak egzeyat, e li gen kondisyon debaz yo nan gwo egzeyat aktyèl, men faktè a favorab se konduktiviti nan pòv ityòm fè fosfat.Pousantaj difizyon ityòm ion nan elektwolit se yon faktè enpòtan ki afekte pousantaj egzeyat batri a, ak difizyon ion nan batri se pre relasyon ak estrikti ak konsantrasyon elektwolit batri a.

Se poutèt sa, diferan pousantaj egzeyat mennen nan diferan tan egzeyat ak platfòm vòltaj egzeyat nan pil, ki mennen nan diferan kapasite egzeyat, espesyalman pou pil paralèl.Se poutèt sa, to egzeyat apwopriye yo ta dwe chwazi.Kapasite ki disponib nan batri a diminye ak ogmantasyon nan aktyèl egzeyat.

Jiang Cuina elatriye yo etidye pousantaj la egzeyat nan fè fosfat ityòm-ion batri monomère ka egzeyat kapasite, enfliyans nan yon seri nan menm kalite inisyal konsistans pi bon batri monomère yo nan 1 c chaj aktyèl 3.8 V, Lè sa a, respektivman pa 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 3 c egzeyat pousantaj egzeyat nan 2.5 V, anrejistre relasyon ki genyen ant vòltaj la ak koub pouvwa egzeyat, Gade Figi 1. Rezilta eksperimantal yo montre ke kapasite lage nan 1 ak 2C se 97.8% ak 96.5 % nan kapasite a lage nan C/3, ak enèji a lage se 97.2% ak 94.3% nan enèji a lage nan C/3, respektivman.Li ka wè ke ak ogmantasyon nan aktyèl egzeyat, kapasite a lage ak enèji a lage nan batri ityòm ion diminye anpil.

Nan egzeyat batri ityòm ion, estanda nasyonal 1C jeneralman chwazi, ak aktyèl maksimòm egzeyat anjeneral limite a 2 ~ 3C.Lè egzeyat ak gwo kouran, pral gen yon gwo ogmantasyon tanperati ak pèt enèji.Se poutèt sa, kontwole tanperati a nan strings batri an tan reyèl pou anpeche domaj batri ak diminye lavi batri a.

4. Kondisyon tanperati

Tanperati gen yon efè enpòtan sou aktivite materyèl elektwòd ak pèfòmans elektwolit nan batri a.Kapasite batri a anpil afekte pa tanperati ki wo oswa ba.

Nan tanperati ki ba, aktivite batri a siyifikativman redwi, kapasite pou entegre ak lage ityòm diminye, rezistans entèn batri a ak ogmantasyon vòltaj polarizasyon, kapasite aktyèl la ki disponib redwi, kapasite egzeyat batri a redwi, platfòm la egzeyat se ba, batri a se pi fasil yo rive jwenn vòltaj la koupe egzeyat, ki se manifeste kòm kapasite nan batri ki disponib redwi, efikasite nan itilizasyon enèji batri diminye.

Kòm tanperati a monte, iyon ityòm yo parèt ak entegre ant poto yo pozitif ak negatif vin aktif, kidonk rezistans entèn batri a diminye ak tan an priz vin pi long, ki ogmante mouvman an bande elektwonik nan kous la ekstèn ak fè kapasite a pi efikas.Sepandan, si batri a ap travay nan tanperati ki wo pou yon tan long, estabilite nan estrikti a lasi pozitif ap vin pi mal, sekirite nan batri a ap redwi, ak lavi a nan batri a pral siyifikativman pi kout.

Zhe Li et al.etidye enfliyans nan tanperati sou kapasite aktyèl la nan dechaj pil, epi li anrejistre rapò a nan kapasite aktyèl la dechaje nan pil ak kapasite a dechaj estanda (1C egzeyat nan 25 ℃) nan diferan tanperati.Fitting chanjman kapasite batri a ak tanperati a, nou ka jwenn: kote: C se kapasite batri a;T se tanperati;R2 se koyefisyan korelasyon fitting la.Rezilta eksperimantal yo montre ke kapasite batri a dekonpoze rapidman nan tanperati ki ba, men ogmante ak ogmantasyon nan tanperati nan tanperati chanm.Kapasite batri a nan -40 ℃ se sèlman yon tyè nan valè nominal la, pandan y ap nan 0 ℃ a 60 ℃, kapasite batri a leve soti nan 80 pousan nan kapasite nominal la a 100 pousan.

Analiz la montre ke pousantaj chanjman nan rezistans ohmik nan tanperati ki ba pi gran pase sa ki nan tanperati ki wo, ki endike ke tanperati ki ba a gen yon enpak siyifikatif sou aktivite a nan batri a, konsa ki afekte batri a ka lage.Avèk ogmantasyon tanperati a, rezistans ohmik ak rezistans polarizasyon nan pwosesis chaje ak egzeyat diminye.Sepandan, nan pi wo tanperati, balans reyaksyon chimik ak estabilite materyèl nan batri a pral detwi, sa ki lakòz reyaksyon segondè posib, ki pral afekte kapasite ak rezistans entèn batri a, sa ki lakòz lavi sik pi kout e menm sekirite redwi.

Se poutèt sa, tou de tanperati ki wo ak tanperati ki ba pral afekte pèfòmans ak lavi sèvis nan ityòm fè fosfat batri.Nan pwosesis k ap travay aktyèl la, yo ta dwe adopte nouvo metòd tankou jesyon tèmik batri pou asire ke batri a travay nan kondisyon tanperati ki apwopriye yo.Yon chanm tès tanperati konstan nan 25 ℃ ka etabli nan lyen tès batri PACK la.

lithium-ion-2


Lè poste: 21 fevriye 2022