Fattori che influenzano la capacità di scarica del PACK delle batterie agli ioni di litio

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La batteria agli ioni di litio PACK è un prodotto importante che esegue il test delle prestazioni elettriche dopo lo screening, il raggruppamento, il raggruppamento e l'assemblaggio della cella e determina se la capacità e la differenza di pressione sono qualificate.

Il monomero serie-parallelo della batteria è la coerenza tra considerazioni speciali nel PACCHETTO della batteria, ha solo una buona capacità, stato di carica, come resistenza interna, è possibile ottenere la coerenza dell'autoscarica per giocare e rilasciare, capacità della batteria se una cattiva consistenza può influire seriamente l'intera prestazione della batteria, anche causa di carica o scarica che causano problemi nascosti sicuri.Un buon metodo di composizione è un modo efficace per migliorare la consistenza del monomero.

La batteria agli ioni di litio è limitata dalla temperatura ambiente, una temperatura troppo alta o troppo bassa influirà sulla capacità della batteria.La durata del ciclo della batteria potrebbe essere compromessa se la batteria funziona a lungo ad alta temperatura.Se la temperatura è troppo bassa, la capacità sarà difficile da riprodurre.La velocità di scarica riflette la capacità della batteria di caricarsi e scaricarsi ad alta corrente.Se la velocità di scarica è troppo piccola, la velocità di carica e scarica è lenta, il che influisce sull'efficienza del test.Se la velocità è troppo elevata, la capacità sarà ridotta a causa dell'effetto di polarizzazione e dell'effetto termico della batteria, quindi è necessario scegliere la velocità di carica e scarica appropriata.

1. Coerenza della configurazione

Una buona disposizione non solo può migliorare il tasso di utilizzo della cella, ma anche controllare la consistenza della cella, che è la base per ottenere una buona capacità di scarica e stabilità del ciclo del pacco batteria.Tuttavia, il grado di dispersione dell'impedenza CA sarà intensificato in caso di scarsa capacità della batteria, il che indebolirà le prestazioni del ciclo e la capacità disponibile del pacco batteria.Viene proposto un metodo di configurazione della batteria basato sul vettore caratteristico delle batterie.Questo vettore di caratteristiche riflette la somiglianza tra i dati sulla tensione di carica e scarica di una singola batteria e quelli di una batteria standard.Più la curva di carica-scarica della batteria è vicina alla curva standard, maggiore è la sua somiglianza e più vicino è il coefficiente di correlazione a 1. Questo metodo si basa principalmente sul coefficiente di correlazione della tensione del monomero, combinato con altri parametri per ottenere risultati migliori.La difficoltà con questo approccio è fornire un vettore di funzionalità della batteria standard.A causa dei limiti del livello di produzione, è inevitabile che ci siano differenze tra le celle prodotte in ciascun lotto ed è molto difficile ottenere un vettore di caratteristiche adatto a ciascun lotto.

L'analisi quantitativa è stata utilizzata per analizzare il metodo di valutazione della differenza tra singole cellule.In primo luogo, i punti chiave che influiscono sulle prestazioni della batteria sono stati estratti con un metodo matematico, quindi è stata eseguita l'astrazione matematica per realizzare la valutazione e il confronto completi delle prestazioni della batteria.L'analisi qualitativa delle prestazioni della batteria è stata trasformata in analisi quantitativa ed è stato proposto un metodo pratico e semplice per l'allocazione ottimale delle prestazioni della batteria.Viene proposto in base al set di selezione delle celle di un sistema completo di valutazione delle prestazioni, sarà il grado soggettivo Delphi del grado di correlazione del grigio e la misurazione oggettiva, viene stabilito il modello di correlazione del grigio multiparametro della batteria e supera l'unilateralità dell'indice singolo come standard di valutazione, implementa la valutazione delle prestazioni della batteria agli ioni di litio di alimentazione del tipo di alimentazione, Il grado di correlazione ottenuto dai risultati della valutazione fornisce una base teorica affidabile per la successiva selezione e assegnazione delle batterie.

Importanti caratteristiche dinamiche con il metodo di gruppo sono in base alla curva di carica e scarica della batteria per ottenere la funzione con il gruppo, la sua fase di implementazione concreta è estrarre il punto caratteristico sulla curva, prima per formare un vettore di caratteristiche, secondo ogni curva tra la distanza tra il vettore di caratteristiche per l'insieme degli indicatori, scegliendo algoritmi appropriati per realizzare la classificazione della curva, e quindi completare la batteria del processo di gruppo.Questo metodo considera la variazione delle prestazioni della batteria in funzione.Sulla base di ciò, vengono selezionati altri parametri appropriati per eseguire la configurazione della batteria e può essere ordinata la batteria con prestazioni relativamente coerenti.

2. Metodo di ricarica

Il corretto sistema di ricarica ha un effetto importante sulla capacità di scarica delle batterie.Se la profondità di carica è bassa, la capacità di scarica diminuirà di conseguenza.Se la profondità di carica è troppo bassa, le sostanze chimiche attive della batteria ne risentiranno e si verificheranno danni irreversibili, riducendo la capacità e la durata della batteria.Pertanto, è necessario selezionare una velocità di carica adeguata, una tensione limite superiore e una corrente di interruzione della tensione costante per garantire che la capacità di carica possa essere raggiunta, ottimizzando al contempo l'efficienza di carica, la sicurezza e la stabilità.Al momento, la batteria agli ioni di litio di potenza adotta principalmente la modalità di ricarica a corrente costante e tensione costante.Analizzando i risultati di carica a corrente costante e tensione costante del sistema litio ferro fosfato e delle batterie del sistema ternario con diverse correnti di carica e diverse tensioni di taglio, si può vedere che:(1) quando la tensione di interruzione della carica è puntuale, la corrente di carica aumenta, il rapporto di corrente costante diminuisce, il tempo di carica diminuisce, ma aumenta il consumo di energia;(2) Quando la corrente di carica è puntuale, con la diminuzione della tensione di interruzione della carica, il rapporto di carica della corrente costante diminuisce, la capacità di carica e l'energia diminuiscono entrambe.Per garantire la capacità della batteria, la tensione di interruzione della carica della batteria al litio ferro fosfato non deve essere inferiore a 3,4 V.Per bilanciare il tempo di ricarica e la perdita di energia, scegliere la corrente di carica e il tempo di interruzione appropriati.

La consistenza del SOC di ciascun monomero determina in gran parte la capacità di scarica del pacco batteria e la carica bilanciata offre la possibilità di realizzare la somiglianza della piattaforma SOC iniziale di ogni scarica del monomero, che può migliorare la capacità di scarica e l'efficienza di scarica (capacità di scarica/capacità di configurazione ).La modalità di bilanciamento in carica si riferisce al bilanciamento della batteria agli ioni di litio di potenza durante il processo di carica.In genere inizia a bilanciarsi quando la tensione del pacco batteria raggiunge o è superiore alla tensione impostata e previene il sovraccarico riducendo la corrente di carica.

In base ai diversi stati delle singole celle nel pacco batteria, è stata proposta una strategia di controllo della carica equilibrata per realizzare una ricarica rapida del pacco batteria ed eliminare l'influenza delle singole celle incoerenti sulla durata del ciclo del pacco batteria, regolando la carica corrente delle singole celle attraverso il modello di circuito di controllo della carica bilanciato del pacco batteria.In particolare, l'energia complessiva del pacco batteria agli ioni di litio può essere integrata alla singola batteria mediante segnali di commutazione, oppure l'energia della singola batteria può essere convertita nel pacco batteria complessivo.Durante la carica della stringa di batteria, il modulo di bilanciamento controlla la tensione di ciascuna batteria.Quando la tensione raggiunge un certo valore, il modulo di bilanciamento inizia a funzionare.La corrente di carica nella singola batteria viene deviata per ridurre la tensione di carica e l'energia viene restituita al bus di carica attraverso il modulo per la conversione, in modo da raggiungere lo scopo dell'equilibrio.

Alcune persone propongono una soluzione di equalizzazione della carica variazionale.L'idea di equalizzazione di questo metodo è che viene fornita solo energia aggiuntiva alla singola cella a bassa energia, il che impedisce il processo di estrazione dell'energia della singola cella con alta energia, il che semplifica notevolmente la topologia del circuito di equalizzazione.Cioè, diverse velocità di ricarica vengono utilizzate per caricare singole batterie con diversi stati energetici per ottenere un buon effetto di equilibrio.

3. Tasso di scarico

La velocità di scarica è un indice molto importante per la batteria agli ioni di litio del tipo di alimentazione.L'elevata velocità di scarica della batteria è un test per i materiali degli elettrodi positivi e negativi e l'elettrolita.Per quanto riguarda il litio ferro fosfato, ha una struttura stabile, una piccola deformazione durante la carica e la scarica e ha le condizioni di base di una grande scarica di corrente, ma il fattore sfavorevole è la scarsa conduttività del litio ferro fosfato.La velocità di diffusione degli ioni di litio nell'elettrolita è un fattore importante che influenza la velocità di scarica della batteria e la diffusione degli ioni nella batteria è strettamente correlata alla struttura e alla concentrazione dell'elettrolita della batteria.

Pertanto, diverse velocità di scarica portano a diversi tempi di scarica e piattaforme di tensione di scarica delle batterie, il che porta a diverse capacità di scarica, specialmente per le batterie parallele.Pertanto, dovrebbe essere selezionato un tasso di scarico appropriato.La capacità disponibile della batteria diminuisce con l'aumento della corrente di scarica.

Jiang Cuina ecc. Per studiare la velocità di scarica del monomero della batteria agli ioni di litio del fosfato di ferro può scaricare la capacità, l'influenza di un insieme dello stesso tipo di consistenza iniziale migliore batteria monomerica è in 1 c carica di corrente a 3,8 V, quindi rispettivamente di 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3 c velocità di scarica della scarica a 2,5 V, registrare la relazione tra la curva di tensione e potenza di scarica, vedere la figura 1. I risultati sperimentali mostrano che la capacità rilasciata di 1 e 2C è 97,8% e 96,5 % della capacità rilasciata di C/3 e l'energia rilasciata è rispettivamente il 97,2% e il 94,3% dell'energia rilasciata di C/3.Si può vedere che con l'aumento della corrente di scarica, la capacità rilasciata e l'energia rilasciata dalla batteria agli ioni di litio diminuiscono in modo significativo.

Nella scarica delle batterie agli ioni di litio, viene generalmente selezionato lo standard nazionale 1C e la corrente di scarica massima è generalmente limitata a 2 ~ 3C.Quando si scarica con corrente elevata, si verificherà un forte aumento della temperatura e una perdita di energia.Pertanto, monitorare la temperatura delle stringhe della batteria in tempo reale per evitare danni alla batteria e ridurre la durata della batteria.

4. Condizioni di temperatura

La temperatura ha un effetto importante sull'attività del materiale dell'elettrodo e sulle prestazioni dell'elettrolito nella batteria.La capacità della batteria è fortemente influenzata dalla temperatura alta o bassa.

A bassa temperatura, l'attività della batteria si riduce notevolmente, la capacità di incorporare e rilasciare il litio diminuisce, la resistenza interna della batteria e la tensione di polarizzazione aumentano, la capacità effettiva disponibile si riduce, si riduce la capacità di scarica della batteria, la piattaforma di scarica è bassa, la batteria è più facile da raggiungere la tensione di interruzione della scarica, che si manifesta come la capacità disponibile della batteria si riduce, l'efficienza di utilizzo dell'energia della batteria diminuisce.

All'aumentare della temperatura, gli ioni di litio emergono e si incastrano tra i poli positivo e negativo si attivano, quindi la resistenza interna della batteria diminuisce e il tempo di presa si allunga, il che aumenta il movimento della fascia elettronica nel circuito esterno e rende la capacità più efficace.Tuttavia, se la batteria funziona a lungo ad alta temperatura, la stabilità della struttura reticolare positiva peggiorerà, la sicurezza della batteria sarà ridotta e la durata della batteria sarà notevolmente ridotta.

Zhe Li et al.ha studiato l'influenza della temperatura sulla capacità di scarica effettiva delle batterie e ha registrato il rapporto tra la capacità di scarica effettiva delle batterie e la capacità di scarica standard (scarica 1C a 25 ℃) a diverse temperature.Adattando la capacità della batteria al variare della temperatura, possiamo ottenere: dove: C è la capacità della batteria;T è la temperatura;R2 è il coefficiente di correlazione del raccordo.I risultati sperimentali mostrano che la capacità della batteria diminuisce rapidamente a bassa temperatura, ma aumenta con l'aumento della temperatura a temperatura ambiente.La capacità della batteria a -40 ℃ è solo un terzo del valore nominale, mentre da 0 ℃ a 60 ℃, la capacità della batteria aumenta dall'80 percento della capacità nominale al 100 percento.

L'analisi mostra che il tasso di variazione della resistenza ohmica a bassa temperatura è maggiore di quello ad alta temperatura, il che indica che la bassa temperatura ha un impatto significativo sull'attività della batteria, influenzando così la batteria può essere rilasciata.Con l'aumento della temperatura, la resistenza ohmica e la resistenza di polarizzazione del processo di carica e scarica diminuiscono.Tuttavia, a temperature più elevate, l'equilibrio della reazione chimica e la stabilità del materiale nella batteria verranno distrutti, provocando possibili reazioni collaterali, che influenzeranno la capacità e la resistenza interna della batteria, con conseguente riduzione della durata del ciclo e persino ridotta sicurezza.

Pertanto, sia le alte che le basse temperature influiranno sulle prestazioni e sulla durata della batteria al litio ferro fosfato.Nel processo di lavoro effettivo, dovrebbero essere adottati nuovi metodi come la gestione termica della batteria per garantire che la batteria funzioni a condizioni di temperatura adeguate.Una stanza di prova a temperatura costante di 25 ℃ può essere stabilita nel collegamento di prova del PACCHETTO della batteria.

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Tempo di pubblicazione: 21-feb-2022