Les batteries lithium-ion ont les avantages de la grande capacité, de l'énergie spécifique élevée, de la bonne vie de cycle, d'aucun effet de mémoire, etc., et elles se développent rapidement. La capacité comme son index de performances plus critique a également attiré l'attention des chercheurs. Également, le PAQUET de batterie au lithium se développe constamment en direction de la grande capacité, rapidement du remplissage, de la longue durée et de la sécurité élevée, et de nouvelles conditions sont également proposées pour la technologie transformatrice dans son processus de fabrication.
Le PAQUET de batterie lithium-ion est principalement un produit dont le noyau électrique est examiné, assemblé, empaqueté et assemblé pour déterminer si la différence de capacité et de pression sont qualifiées.
La cohérence entre la série de batterie et les cellules parallèles a besoin de considération spéciale dans le PAQUET de batterie. Seulement avec la bonne capacité, l'état de charge, la résistance interne, la cohérence de décharge spontanée, etc. peut la batterie emballer la capacité pour être exercée et libérée. La dégradation des performances affectera sérieusement les performances globales du paquet de batterie, et cause même surcharger ou overdischarging pour causer des risques en matière de sécurité. Un bon plan assorti est une façon efficace d'améliorer la cohérence de monomère.
Des batteries lithium-ion sont affectées par la température environnementale, trop haut ou la température si basse affectera la capacité de batterie. La vie de cycle de la batterie peut être affectée si elle est actionnée pendant longtemps dans des conditions à hautes températures. Si la température est si basse, il sera difficile jouer la capacité.
Le taux de décharge reflète la capacité à forte intensité de charge et de décharge de la batterie. Si le taux est trop petit, la vitesse de charge et de décharge sera lente, qui affectera l'efficacité d'essai ; si le taux est trop grand, la capacité sera due réduit à la polarisation et aux effets thermiques de la batterie, ainsi vous devez choisir approprié. Taux de charge et de décharge.
1. Cohérence assortie de groupe
Une bonne combinaison peut non seulement améliorer le taux d'utilisation des cellules, mais commande également la cohérence des monomères, qui sert de base à réaliser la bonnes capacité de décharge et stabilité de cycle dans l'exercice le paquet de batterie. Cependant, la dispersion de l'impédance à C.A. d'une capacité mal assortie de cellules de batterie augmentera, qui à leur tour affaiblira les performances de cycle et la capacité utilisable du paquet de batterie.
Les professionnels ont proposé une méthode de batterie s'assortissant selon le vecteur de caractéristique de la batterie. Ce vecteur de caractéristique reflète la similitude entre la charge et les données de tension de décharge de la batterie simple et les données de charge et de décharge de la batterie standard. Plus la courbe de charge et de décharge de batterie est à la courbe standard étroite, plus le degré de similitude est haut, et plus le coefficient de corrélation est à 1. étroit. Ce genre de méthode de groupement est basé sur le coefficient de corrélation de la tension de cellules, et puis combiné avec d'autres paramètres pour le groupement, qui peut obtenir un meilleur effet de groupement. La difficulté de cette méthode est qu'elle doit fournir un vecteur standard de caractéristique de batterie. En raison de la limitation du niveau de production, il doit y avoir des différences entre les batteries produites dans chaque groupe, et il est très difficile d'obtenir un ensemble de vecteurs de caractéristique appropriés à chaque série de batteries.
Les professionnels avaient l'habitude l'analyse quantitative pour analyser les méthodes d'évaluation de différence entre les cellules. D'abord, employez les méthodes mathématiques pour extraire les points clés qui affectent des performances de batterie, et puis exécutez l'abstraction mathématique pour réaliser le bilan complet et la comparaison des performances de batterie, transformer l'analyse qualitative des performances de batterie en analyse quantitative, et le meilleur match les performances globales du paquet de batterie une méthode simple qui peut être actionnée dans la pratique est proposée. On propose un système d'évaluation des performances complet basé sur le criblage de batterie et assortir, qui combine le marquage subjectif de Delphes et la mesure grise objective de corrélation pour établir un modèle gris de corrélation de multiparamètre pour des batteries, qui surmonte l'one-sidedness d'employer un indicateur simple comme norme d'évaluation. L'évaluation des performances de la batterie de type puissance de puissance est réalisée, et le degré de corrélation obtenu à partir du résultat d'évaluation constitue une base théorique fiable pour la sélection et l'ensemble postérieurs de la batterie.
La méthode assortie caractéristique dynamique est principalement basée sur la courbe de chargement de batterie et de décharge pour réaliser la fonction assortie. L'étape spécifique d'exécution est à d'abord d'extraire les points caractéristiques sur la courbe pour former un vecteur caractéristique. Selon la distance entre les vecteurs caractéristiques de chaque courbe, l'index d'attribution est de réaliser la classification de la courbe en choisissant l'algorithme approprié, et puis de compléter le procédé d'attribution de batterie. Ce genre de méthode de groupement considère les changements de performances de la batterie lors du fonctionnement. Sur cette base, d'autres paramètres appropriés sont choisis pour la batterie s'assortissant, et des batteries avec des performances relativement cohérentes peuvent être triées.
2. Méthode de remplissage
Un système de remplissage approprié a une influence importante sur la capacité de décharge de la batterie. Si la profondeur de charge est faible, la capacité de décharge sera réduite en conséquence. Si surchargé, elle affectera les matériaux actifs chimiques de la batterie et endommagera irréversible, réduisant la capacité et la vie de la batterie. Par conséquent, il est nécessaire de choisir un taux de remplissage approprié, une tension de limite supérieure, et une coupure constante de tension actuelle pour s'assurer que la capacité de remplissage est réalisée tout en optimisant l'efficacité et la sécurité et la stabilité de remplissage.
Actuellement, la batterie lithium-ion de puissance adopte en grande partie le mode de remplissage de tension actuel-constante constante. Liu Yanjin a et autres analysé les résultats de remplissage constants de tension actuelle et constante des batteries de système de phosphate de fer de lithium et de système ternaire à différents courants de remplissage et les différentes tensions de coupure, et a trouvé cela : (1) quand la tension de coupure de remplissage est constante, les augmentations actuelles de remplissage et les diminutions constantes de rapport actuel. Quand le courant de remplissage est petit, le temps de remplissage se raccourcit, mais la consommation d'énergie est augmentée ; (2) quand le courant de remplissage est constant, comme diminutions de remplissage de tension de coupure, les diminutions de remplissage actuelles constantes de rapport, et le capacité et l'énergie de remplissage diminuent. Afin d'assurer la capacité de batterie, l'acide phosphorique la tension de coupure de charge de la batterie de fer de lithium ne peut pas être inférieur à 3.4V. Il est nécessaire d'équilibrer la déperdition de remplissage de temps et d'énergie, et choisit le temps approprié de courant et de coupure de remplissage.
La cohérence du SOC de chaque cellule détermine la capacité de décharge du paquet de batterie dans une large mesure, et la charge d'égalisation fournit la possibilité pour réaliser la similitude de la plate-forme initiale de SOC de chaque décharge de cellules, qui peut améliorer la capacité de décharge et l'efficacité de décharge (capacité de décharge/capacité assortie de groupe). La méthode de équilibrage dans le remplissage se rapporte à l'équilibrage de la batterie de puissance pendant le processus de remplissage. Généralement, les débuts de équilibrage quand la tension de cellules de batterie atteint ou dépasse la tension réglée, et empêche surcharger en réduisant le courant de remplissage.
Selon les différents états des cellules dans le paquet de batterie, les professionnels utilisent le modèle de circuit de commande de charge d'égalisation de paquet de batterie et le circuit d'égalisation pour régler avec précision le courant de remplissage des cellules, et proposent une méthode qui peut réaliser le remplissage rapide du paquet de batterie et éliminer les cellules. Stratégie de équilibrage contradictoire de contrôle de charge affectant la vie de cycle du paquet de batterie. Spécifiquement, par le signal de commutateur, l'énergie globale du paquet de batterie lithium-ion supplément à la batterie simple, ou l'énergie de la batterie simple est convertie en paquet global de batterie. Pendant le processus de remplissage du paquet de batterie, en détectant la valeur de tension de chaque batterie simple, quand la tension de la batterie simple atteint une certaine valeur, le module d'égalisation démarre pour fonctionner. Le courant de remplissage dans la batterie simple est manoeuvré pour réduire la tension de charge, et le courant divisé est converti par le module et l'énergie est alimentée de nouveau à l'autobus de remplissage pour réaliser le but de l'équilibre.
Les professionnels ont proposé une solution de remplissage à taux variable d'égalisation. L'idée d'égalisation de la solution est de compléter seulement la batterie simple à énergie réduite avec de l'énergie supplémentaire, évitant le processus de sortir l'énergie de la batterie simple de grande énergie, qui simplifie considérablement la topologie du circuit de égalisation est décrite. C'est-à-dire, différents taux de remplissage sont employés pour charger des cellules dans différents états d'énergie, afin de réaliser un bon effet d'équilibre.
3. Taux de décharge
Le taux de décharge est un indicateur important des batteries de type puissance de puissance. La décharge de haut débit de la batterie est un essai pour les matériaux et l'électrolyte positifs et négatifs. Pour le phosphate matériel de fer de lithium d'électrode positive, sa structure est stable, la tension pendant la charge et la décharge est petite, et elle a les conditions de base pour la grande décharge actuelle, mais l'inconvénient est que la conductivité du phosphate de fer de lithium est pauvre. Le taux de diffusion d'ions de lithium dans l'électrolyte est le facteur principal qui affecte le taux de décharge de la batterie, et la diffusion des ions à l'intérieur de la batterie est étroitement liée à la structure de la batterie et à la concentration de l'électrolyte.
Par conséquent, les différents taux de décharge ont comme conséquence différents temps de décharge et plates-formes de tension de décharge des batteries, qui mènent à leur tour à différentes capacités de décharge, qui est particulièrement évident pour les paquets parallèles de batterie. Par conséquent, il est nécessaire de choisir un taux approprié de décharge. Les relations entre la capacité de décharge et le taux de décharge (actuels) peuvent être décrites par l'équation de Peukert :
C=KII-n
Dans la formule : J'est le courant dérivé ; n est la constante de Peukert, qui est liée à la structure de la batterie, et sa valeur a lieu entre 1,15 et 1,42 ; K est une constante, qui est une constante liée à la quantité de matériel actif dans la batterie.
La capacité disponible des diminutions de batterie comme augmentations de courant dérivé.
Les professionnels ont étudié l'effet du taux de décharge sur la capacité de décharge de cellules de batterie de phosphate de fer de lithium. Un groupe de cellules avec le même modèle avec la bonne cohérence initiale sont chargés à 3.8V d'un courant de 1C, et respectivement puis chargés de 0,1, de 0,2, et de 0,5. , 1, 2, et taux de la décharge 3C à 2.5V, disque la courbe de relations entre la tension et l'électricité déchargée. Les résultats expérimentaux prouvent que la capacité de décharge de 1 et 2C sont respectivement 97,8% et 96,5% de la capacité de décharge de C/3, et l'énergie sortie sont 97,2% et 94,3% de l'énergie déchargée par C/3, respectivement. L'augmentation, la capacité et l'énergie sorties par la batterie lithium-ion ont été sensiblement réduites.
En déchargeant des batteries lithium-ion, le 1C standard national est généralement employé, et le courant dérivé maximum est habituellement limité à 2 à 3C. Quand déchargeant avec à forte intensité, il produira une grande hausse de la température et mènera à la déperdition d'énergie. Par conséquent, il est nécessaire de surveiller la température du paquet de batterie en temps réel pour empêcher des dommages à la batterie due à la température excessive et pour réduire la durée de vie de la batterie.
Quatrièmement, états de température
La température affecte principalement l'activité et les performances d'électrolyte du matériel de morceau de poteau à l'intérieur de la batterie. La température trop élevée et si basse ont un plus grand impact sur la capacité de la batterie.
À de basses températures, l'activité de la batterie est sensiblement réduite, la capacité d'insérer et extraire des diminutions de lithium, la résistance interne et tension de polarisation de l'augmentation de batterie, les diminutions disponibles réelles de capacité, les diminutions de capacité de décharge de batterie, la plate-forme de décharge est basse, et la batterie est pour atteindre la tension de coupure de décharge. La capacité disponible des diminutions de batterie, et l'efficacité des diminutions d'utilisation d'énergie de batterie.
Quand la température s'élève, l'extraction et l'insertion des ions de lithium entre les électrodes positives et négatives deviennent actives, de sorte que la résistance interne des diminutions de batterie, et le temps de stabilisation de résistance interne devienne plus longtemps, qui fait la quantité de la migration d'électron dans l'augmentation externe de circuit, et la capacité est plus efficace. Jeu. Cependant, si la batterie est actionnée pendant longtemps dans un environnement à hautes températures, la stabilité de la structure de trellis positive d'électrode sera détériorée, la sécurité de la batterie sera réduite, et la vie de batterie se raccourcira sensiblement.
Les professionnels ont étudié l'influence de la température sur la capacité réelle de décharge de la batterie, et ont enregistré le rapport de la capacité réelle de décharge de la batterie à la capacité standard de décharge (décharge 1C à 25°C) aux différentes températures. Équipant le changement de la capacité de batterie de la température, nous obtenons :
*EXP DE C= (- 5,06974) (- T/55.90333) +14,03729, R2-0.99784
Dans la formule : C est la capacité de batterie ; T est la température ; R2 est le coefficient de corrélation du montage. Les expériences ont prouvé que la capacité de batterie délabre extrêmement rapide à de basses températures, alors que la capacité augmente avec l'augmentation de la température autour de la température ambiante. La capacité de batterie est seulement 1/3 de la valeur nominale à -40°C, alors qu'à 0°C à 60°C, la capacité de batterie monte de 80% de la capacité nominale à 100%.
L'analyse croit que le taux de changement de résistance ohmique à la basse température est plus grand que celui à température élevée, qui indique que la basse température a un impact important sur l'activité de batterie, affectant de ce fait la capacité de la décharge de la batterie. Comme la température s'élève, la diminution de résistance interne ohmique et de résistance interne de polarisation pendant le remplissage et décharge. Cependant, à températures élevées, l'équilibre des réactions chimiques dans la batterie et la stabilité des matériaux seront détruits, et les réactions secondaires peuvent se produire, qui affecteront la capacité de batterie et la résistance interne, ayant pour résultat la vie de cycle raccourcie et même la sécurité réduite.
Par conséquent, la température à hautes températures et basse affectera les performances et la durée de vie de la batterie de phosphate de fer de lithium. Dans le processus fonctionnant réel, des méthodes telles que la gestion thermique croissante de batterie devraient être employées pour s'assurer que la batterie fonctionne dans des conditions appropriées de la température. Dans le lien d'essai de PAQUET de paquet de batterie, une salle d'essai de la température constante à 25°C peut être établie.
Cinq, résumé
En ce document, combiné avec la situation réelle du PAQUET de batterie lithium-ion, les facteurs qui affectent la capacité de décharge sont analysés et discutés. La cohérence assortie de groupe de bon paquet de batterie est le préalable à réaliser des performances de décharge de paquet de batterie et niveau, vous pouvez vous référer à l'utilisation des caractéristiques dynamiques assortissant la méthode de groupe. La méthode de remplissage est recommandée pour employer la méthode de remplissage équilibrée pour s'assurer que les plates-formes de SOC de chaque monomère sont semblables avant la décharge. Il est nécessaire de choisir un taux approprié de décharge, prenant en considération la capacité et l'efficacité d'essai. L'environnement a une grande influence sur la batterie examinant, ainsi des états de température doivent être commandés.
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