Faktè ki afekte kapasite egzeyat pil ityòm-ion PACK
PACK batri Li-ion se sitou pou teste pèfòmans elektrik selil yo apre tès depistaj, gwoupman, anbalaj ak asanble pou detèmine si kapasite ak diferans presyon yo se pwodwi ki kalifye.
Konsistans ki genyen ant seri a ak selil paralèl batri a se yon konsiderasyon espesyal nan pake batri a. Se sèlman avèk bon kapasite, eta chaj, rezistans entèn, ak konsistans pwòp tèt ou-dechajman ki ka egzèse ak lage kapasite pake batri a. Pèfòmans pòv pral seryezman afekte pèfòmans an jeneral nan pake batri a, epi li ka menm lakòz twòp chaj oswa dechaj twòp, sa ki lakòz danje sekirite. Yon bon metòd konbinezon se yon fason efikas pou amelyore konsistans monomè yo.
Batri ityòm-ion yo gen restriksyon sou enfliyans tanperati anbyen, epi kapasite batri a ap afekte si tanperati a twò wo oswa twò ba. Si batri a ap travay nan kondisyon tanperati ki wo pou yon tan long, lavi sik li yo ka afekte. Si tanperati a twò ba, kapasite a ap difisil pou fè egzèsis. Pousantaj egzeyat la reflete gwo -aktyèl chaj ak dechaje kapasite batri a. Si pousantaj la twò piti, vitès la chaje ak egzeyat yo pral ralanti, ki pral afekte efikasite tès la; si to a twò gwo, kapasite a ap redwi akòz efè polarizasyon ak efè tèmik batri a. Pousantaj chaj ak egzeyat.
1. Matching konsistans
Yon bon konfigirasyon pa sèlman ka amelyore to itilizasyon selil yo, men tou, kontwole konsistans selil yo, ki se baz pou reyalize bon kapasite egzeyat ak estabilite sik nan egzeyat pake batri a. Sepandan, dispèsyon nan enpedans AC nan kapasite selil batri a ak konfigirasyon pòv ap ogmante, ki an vire ap febli pèfòmans nan sik ak kapasite ki ka itilize nan pake batri a. Yon moun pwopoze yon metòd matche batri selon vektè karakteristik batri a. Vektè a karakteristik reflete degre resanblans ant chaj la ak done vòltaj egzeyat nan batri a sèl ak done yo chaj ak egzeyat nan batri a estanda. Plis chaj -koub egzeyat batri a se pi pre koub estanda a, se pi wo a resanblans, ak pi pre koyefisyan korelasyon an se nan 1. Metòd matche sa a se sitou ki baze sou koyefisyan korelasyon nan vòltaj la monomè, ak Lè sa a, konbine lòt paramèt pote soti nan matche a, ki ka jwenn yon efè matche pi bon. Difikilte pou apwòch sa a se bay vektè karakteristik batri estanda. Akòz kontrent nivo pwodiksyon, dwe genyen diferans ki genyen ant chak pakèt pil, epi li trè difisil pou jwenn yon seri vektè karakteristik ki apwopriye pou chak pakèt pil.
Yo te itilize analiz quantitative pou analize metòd evalyasyon diferans ant selil sèl. Premyèman, pwen kle yo ki afekte pèfòmans batri a yo ekstrè pa metòd matematik, ak Lè sa a, abstrè matematik te pote soti pou reyalize evalyasyon konplè ak konparezon nan pèfòmans batri, ak analiz kalitatif nan pèfòmans batri konvèti nan analiz quantitative, konsa tankou optimize a. pèfòmans jeneral nan pake batri a. Yo prezante yon metòd senp ki ka pratikman aplike. Yo pwopoze yon sistèm evalyasyon pèfòmans konplè ki baze sou seleksyon batri ak gwoupman, ki konbine nòt Delphi subjectif ak mezi objektif korelasyon gri degre, epi etabli yon modèl korelasyon gri milti-paramèt pou pil, ki genyen batay la- sidedness pou itilize yon sèl endèks kòm estanda evalyasyon an. Evalyasyon pèfòmans batri ityòm -ion pouvwa a reyalize, ak korelasyon ki jwenn nan rezilta evalyasyon yo bay yon baz teyorik serye pou tès depistaj ak matche batri a nan etap pita.
Metòd la matche karakteristik dinamik se sitou reyalize fonksyon an matche dapre koub la chaje ak dechaje nan batri a. Etap espesifik aplikasyon yo se premye ekstrè pwen karakteristik yo sou koub la pou fòme yon vektè karakteristik. Dapre distans ki genyen ant vektè karakteristik yo ant chak koub, Pou endèks la matche, klasifikasyon koub la reyalize pa chwazi yon algorithm apwopriye, ak Lè sa a, pwosesis la matche batri fini. Metòd matche sa a pran an kont chanjman pèfòmans batri a pandan operasyon an. Sou baz sa a, lòt paramèt apwopriye yo chwazi pou matche batri, ak pil ki gen plis pèfòmans ki konsistan yo ka klase.
2. Chaje metòd
Rejim chaj apwopriye a gen yon enpak siyifikatif sou kapasite egzeyat batri a. Si pwofondè chaje a pa fon, kapasite egzeyat la ap redwi kòmsadwa. Si chaje twòp, li pral afekte sibstans chimik aktif nan batri a ak lakòz domaj irevokabl, diminye kapasite ak lavi batri a. Se poutèt sa, li nesesè yo chwazi pousantaj chaj ki apwopriye a, vòltaj limit siperyè ak vòltaj konstan koupe -kouran pou asire ke efikasite chaj la ak sekirite ak estabilite yo optimize pandan y ap reyalize kapasite nan chaje. Kounye a, pil ityòm-ion yo itilize sitou mòd chaj vòltaj konstan -. Lè w analize rezilta chaj konstan aktyèl ak vòltaj konstan nan sistèm ityòm fè fosfat ak batri sistèm ternary anba diferan kouran chaje ak diferan koupe -koupe vòltaj, li ka konnen ke: (1) lè chaj la koupe {{5} }} koupe vòltaj la bourade, chaj aktyèl la ogmante ak rapò aktyèl la konstan diminye, Tan an chaje ap vin pi kout, men konsomasyon enèji a ogmante; (2) Lè yo peze kouran chaj la, kòm vòltaj koupe -chaj la diminye, rapò chaj aktyèl la konstan diminye, epi kapasite chaj la ak enèji tou de redwi. Yo nan lòd yo asire kapasite batri a, fè fosfat chaj la koupe -nan vòltaj nan ityòm- ion pil pa ka pi ba pase 3.4V. Pou balanse tan chaje ak pèt enèji, chwazi yon kouran chaj apwopriye epi koupe tan -.
Konsistans SOC nan chak selil lajman detèmine kapasite nan egzeyat nan pake batri a, ak balanse chaje bay posibilite pou reyalize yon platfòm SOC inisyal menm jan an pou chak egzeyat selil, ki ka amelyore kapasite nan egzeyat ak efikasite egzeyat (kapasite egzeyat / kapasite matche) . Metòd egalizasyon nan chaje refere a egalizasyon batri ityòm -ion pouvwa pandan pwosesis chaje a. Anjeneral, egalizasyon an kòmanse lè vòltaj la nan pake batri a rive nan oswa depase vòltaj la mete, epi yo anpeche twòp chaj la pa diminye aktyèl la chaje.
Dapre diferan eta selil sèl yo nan pake batri a, atravè modèl sikwi kontwòl balanse nan pake batri a ak kous la egalizasyon amann -afine aktyèl la chaje nan selil yo sèl, yo pwopoze yon metòd ke ka pa sèlman reyalize chaj rapid nan pake batri a, men tou, elimine enkonsistans nan selil yo sèl. Egalize estrateji kontwòl chaj pou efè lavi sik pake batri. Espesyalman, atravè siyal switch la, enèji an jeneral nan pake batri ityòm-ion yo konplete nan yon sèl batri a, oswa enèji nan yon sèl batri a konvèti nan pake batri a an jeneral. Pandan pwosesis la chaje nan pake batri a, pa detekte valè vòltaj la nan chak selil sèl, lè vòltaj la nan selil la sèl rive nan yon sèten valè, modil la balanse kòmanse travay. Se aktyèl la chaje nan batri a sèl divize diminye vòltaj la chaje, ak aktyèl la divize se konvèti pa modil la manje tounen enèji nan otobis la chaje reyalize objektif la nan balans.
Yon moun te pwopoze yon pousantaj varyab chaje solisyon egalizasyon. Lide egalizasyon metòd sa a se sèlman bay plis enèji nan batri a sèl ak enèji ki ba, ki anpeche pwosesis la nan ekstrè enèji nan batri a sèl ak plis enèji, ki anpil senplifye pwosesis la. Topoloji kous la egalizasyon. Sa vle di, diferan pousantaj chaje yo itilize pou chaje selil yo sèl nan diferan eta enèji, konsa tankou reyalize yon efè balans bon.
3. To egzeyat
Pousantaj egzeyat la se yon endikatè enpòtan pou pil ityòm -ion yo. Egzeyat gwo pousantaj batri a se yon tès pou materyèl elektwòd pozitif ak negatif ak elektwolit. Pou materyèl la elektwòd pozitif ityòm fè fosfat, estrikti li yo se ki estab, souch la pandan chaje ak egzeyat se ti, epi li gen kondisyon debaz yo pou gwo egzeyat aktyèl, men dezavantaj la se ke konduktiviti nan ityòm fè fosfat se pòv. Pousantaj difizyon iyon ityòm nan elektwolit la se yon faktè enpòtan ki afekte pousantaj egzeyat batri a, ak difizyon iyon nan batri a se pre relasyon ak estrikti batri a ak konsantrasyon elektwolit la.
Se poutèt sa, diferan pousantaj egzeyat mennen nan diferan tan egzeyat ak platfòm vòltaj egzeyat nan pil yo, ki an vire mennen nan kapasite egzeyat diferan, ki se espesyalman evidan pou pake batri paralèl. Se poutèt sa, li nesesè yo chwazi pousantaj egzeyat ki apwopriye a. Kapasite itilizab batri a diminye kòm aktyèl la egzeyat ogmante.
Jiang Cuina et al. etidye efè a nan pousantaj egzeyat sou kapasite nan liberabl nan ityòm fè fosfat selil batri. Yon gwoup selil sèl ki gen yon bon konsistans inisyal menm kalite yo te chaje a 3.8V nan 1C aktyèl, ak Lè sa a, chaje nan 0.1, 0.2, To yo egzeyat nan {{7} }.5, 1, 2, ak 3C yo te egzeyate nan 2.5V, epi yo te anrejistre koub relasyon ant vòltaj la ak pouvwa egzeyate a, jan yo montre nan Figi 1. Rezilta eksperimantal yo montre ke kapasite lage nan 1 ak 2C se 97.8. pousan ak 96.5 pousan nan kapasite a lage nan C/3, respektivman, ak enèji a lage se 97.2 pousan ak 94.3 pousan nan enèji a lage pa C/3, respektivman. Ogmante, kapasite ak enèji ki lage pa batri ityòm-ion yo redwi anpil.
Lè batri ityòm -ion yo egzeyate, yo jeneralman itilize estanda nasyonal 1C, epi aktyèl maksimòm egzeyat anjeneral limite a 23C. Lè yon gwo kouran egzeyate, yon gwo ogmantasyon tanperati ap rive epi mennen nan pèt enèji. Se poutèt sa, li nesesè kontwole tanperati a nan pake batri a an tan reyèl pou anpeche domaj nan batri a akòz tanperati twòp ak diminye lavi sa a ki sèvis nan batri a.
4. Kondisyon tanperati
Tanperati siyifikativman afekte aktivite a ak pèfòmans elektwolit nan materyèl la elektwòd andedan batri a. Tanperati twò wo ak twò ba gen yon pi gwo enpak sou kapasite batri a.
Nan tanperati ki ba, aktivite batri a siyifikativman redwi, kapasite nan entèkalasyon ityòm ak ekstraksyon redwi, rezistans entèn ak vòltaj polarizasyon batri a ogmante, kapasite aktyèl la ka itilize redwi, kapasite egzeyat batri a redwi. , platfòm egzeyat la ba, ak batri a gen plis chans rive nan koupe vòltaj la egzeyat -. Kòm kapasite ki disponib nan batri a diminye, efikasite itilizasyon enèji nan batri a diminye.
Lè tanperati a monte, fè ekstraksyon ak ensèsyon iyon ityòm ant elektwòd pozitif ak negatif yo vin aktif, se konsa ke rezistans entèn batri a redwi, ak tan estabilite rezistans entèn la vin pi long, sa ki ogmante kantite mobilite elèktron nan la. ekstèn kous ak kapasite a pi efikas. jwe. Sepandan, si batri a ap travay nan yon anviwònman tanperati ki wo pou yon tan long, estabilite nan estrikti a lasi pozitif yo pral deteryore, sekirite nan batri a ap redwi, ak lavi a nan batri a pral siyifikativman pi kout.
Li Zhe et al. etidye efè tanperati a sou kapasite egzeyat aktyèl batri a, epi li anrejistre rapò kapasite egzeyat aktyèl batri a ak kapasite egzeyat estanda (1C egzeyat nan 25 degre) nan diferan tanperati. Anfòm chanjman kapasite batri a ak tanperati a, epi jwenn: Nan fòmil la: C se kapasite batri a; T se tanperati a; R2 se koyefisyan korelasyon fitting an. Eksperyans yo montre ke kapasite batri a dekonpoze trè vit nan tanperati ki ba, pandan y ap kapasite a ogmante ak ogmantasyon nan tanperati a nan tanperati nòmal. Kapasite batri a nan -40 degre se sèlman 1/3 nan valè nominal la, pandan y ap nan 0 degre a 60 degre, kapasite batri a ogmante soti nan 80 pousan nan kapasite nominal la a 100 pousan.
Analiz la montre ke pousantaj chanjman nan rezistans ohmik entèn nan tanperati ki ba pi gran pase sa ki nan tanperati ki wo, ki endike ke tanperati ki ba gen yon efè pi evidan sou aktivite a nan batri a, kidonk afekte pouvwa a dechaje nan batri a. Kòm tanperati a monte, rezistans ohmik entèn la ak polarizasyon rezistans entèn nan pwosesis la chaje ak egzeyat tou de diminye. Sepandan, nan pi wo tanperati, balans reyaksyon chimik nan batri a ak estabilite materyèl la pral detwi, sa ki lakòz reyaksyon segondè posib, ki pral afekte kapasite batri a ak rezistans entèn, sa ki lakòz lavi sik pi kout e menm sekirite redwi.
Se poutèt sa, tou de tanperati ki wo ak ba pral afekte pèfòmans ak lavi sèvis nan ityòm fè fosfat pil. Nan pwosesis aktyèl la k ap travay, yo ta dwe itilize metòd tankou nouvo jesyon tèmik batri pou asire ke batri a travay nan kondisyon tanperati apwopriye. Nan tès PACK batri a, yo ka etabli yon chanm tès tanperati konstan nan 25 degre.
