Litiumparistojen pakkauksen purkukapasiteetin vaikutusten selvittäminen

Litiumioniakku PACK on pääasiassa tuote, jonka sähköydin seulotaan, kootaan, pakataan ja kootaan sen määrittämiseksi, onko kapasiteetti ja paine-ero hyväksyttävä.

1. Ryhmän yhdenmukaisuus

Akkusarjojen ja rinnakkaisten kennojen välinen johdonmukaisuus vaatii erityistä huomiota akun pakkauksessa. Akun kapasiteettia voidaan käyttää ja vapauttaa vain hyvällä kapasiteetilla, lataustilalla, sisäisellä vastuksella, itsepurkautumisella jne. Huono suorituskyky vaikuttaa vakavasti akun yleiseen suorituskykyyn ja jopa aiheuttaa ylilatauksen tai ylipurkauksen aiheuttaen turvallisuusriskejä. Hyvä sovitusjärjestelmä on tehokas tapa parantaa monomeerien sakeutta.

Hyvä yhdistelmä voi paitsi parantaa solujen käyttöastetta, myös kontrolloida monomeerien koostumusta, mikä on perusta hyvän purkautumiskapasiteetin ja syklin vakauden saavuttamiseksi akun purkautumisessa. Huonosti sovitetun akkukennokapasiteetin vaihtovirran impedanssin leviäminen kuitenkin kasvaa, mikä puolestaan ​​heikentää akun jaksotusta ja käyttökapasiteettia.

2. Latausmenetelmä

Oikealla latausjärjestelmällä on tärkeä vaikutus akun purkautumiskapasiteettiin. Jos lataussyvyys on pieni, purkukapasiteetti pienenee vastaavasti. Jos se on yliladattu, se vaikuttaa akun kemiallisiin aktiivisiin materiaaleihin ja aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita, mikä vähentää akun kapasiteettia ja käyttöikää. Siksi on tarpeen valita sopiva latausnopeus, ylärajajännite ja vakiojännitteen katkaisuvirta, jotta varmistetaan latauskapasiteetin saavuttaminen samalla kun optimoidaan latauksen tehokkuus sekä turvallisuus ja vakaus.

Tällä hetkellä teho-litiumioniakku hyväksyy enimmäkseen vakiovirta-vakiojännitelataustilan. Analysoimalla litium-rautafosfaattijärjestelmän ja kolmikomponenttisen akun vakiovirta- ja vakiojännitelataustulokset eri latausvirroilla ja erilaisilla katkaisujännitteillä voidaan nähdä, että: (1) kun latauksen katkaisujännite on vakio, latausvirta kasvaa ja vakiovirtasuhde pienenee. Latausaika lyhenee, mutta energiankulutus kasvaa; (2) Kun latausvirta on vakio, kun latauksen katkaisujännite pienenee, vakiovirran lataussuhde pienenee ja latauskapasiteetti ja energia pienenevät. Akun kapasiteetin varmistamiseksi litiumrautafosfaatti Akun latauksen katkaisujännite ei saa olla alle 3,4 V. Latausaika ja energiahäviö on tasapainotettava ja valittava sopiva latausvirta ja katkaisuaika.

3. Vastuuvapausaste

Purkausnopeus on tärkeä indikaattori virtatyyppisille akuille. Akun nopea purkaus on testi positiivisille ja negatiivisille materiaaleille ja elektrolyytille. Positiivisen elektrodimateriaalin litiumrautafosfaatille sen rakenne on vakaa, rasitus latauksen ja purkautumisen aikana on pieni ja sillä on perusedellytykset suurelle virran purkaukselle, mutta haittana on, että litium rautafosfaatin johtavuus on heikko. Litiumionien diffuusionopeus elektrolyytissä on tärkein tekijä, joka vaikuttaa akun purkautumisnopeuteen, ja ionien diffuusio akun sisällä liittyy läheisesti akun rakenteeseen ja elektrolyytin pitoisuuteen.

Eri purkausnopeudet johtavat erilaisiin akkujen purkausaikoihin ja purkausjännitealustoihin, mikä puolestaan ​​johtaa erilaisiin purkautumiskapasiteetteihin, mikä on erityisen ilmeistä rinnakkaisille akuille. Siksi on tarpeen valita sopiva purkausnopeus.

LiFePO4-akun purkautumiskäyrä eri nopeuksilla 0,1 C, 0,2 C, 0,5 C, 1 C, 1,5 C ja 2 C ympäristön lämpötilassa 25 ℃. Voidaan nähdä, että LiFePO4-akun purkausprosessilla eri nopeuksilla on vakaa purkausalusta, alustan jännite on välillä 3,0 ~ 3,4 V. Lisäksi alustan jännite pienenee purkautumisnopeuden kasvaessa. Tämä johtuu siitä, että purkausnopeuden kasvu lisää akun purkausvirtaa ja akun sisäistä vastusta. , Jännite kasvaa, kun akku puretaan. Toisaalta nopea virran purkautuminen lisää akun polarisaatiota ja vähentää akun jännitealustaa.

LiFePO4-akun purkautumiskapasiteetti eri purkausnopeudella pienenee akun purkausnopeuden kasvaessa. Pienellä 0,1 C: n nopeudella akun tyhjä kapasiteetti on suurempi kuin akun nimelliskapasiteetti, mutta nopeudella 2 C Purkauskapasiteetti on vain 90% nimellisestä kapasiteetista. Tämä osoittaa, että purkausnopeuden ja akun kapasiteetin välillä on tietty negatiivinen korrelaatio.

Litiumioniakkujen purkamisessa käytetään yleensä kansallista standardia 1C, ja suurin purkausvirta on yleensä rajoitettu 2-3 ° C: seen. Suurella virralla purkaessaan se aiheuttaa suuren lämpötilan nousun ja johtaa energian menetykseen. Siksi on välttämätöntä seurata akun lämpötilaa reaaliajassa, jotta vältetään liiallisesta lämpötilasta johtuvat akkuvauriot ja akun käyttöikä.

4. Lämpötilaolosuhteet

Ympäristön lämpötila vaikuttaa litiumioniakkuihin, liian korkea tai liian matala lämpötila vaikuttaa akun kapasiteettiin. Akun käyttöikä voi heikentyä, jos sitä käytetään pitkään korkeissa lämpötiloissa. Jos lämpötila on liian matala, kapasiteettia on vaikea pelata.

Lämpötila vaikuttaa pääasiassa napakappalemateriaalin aktiivisuuteen ja elektrolyytin suorituskykyyn akun sisällä.Matalissa lämpötiloissa akun aktiivisuus vähenee merkittävästi, kyky lisätä ja poistaa litiumia vähenee, akun sisäinen vastus ja polarisaatiojännite kasvavat, todellinen käytettävissä oleva kapasiteetti pienenee, akun purkautumiskapasiteetti pienenee, purkausalusta on vähissä ja akku saavuttaa todennäköisemmin purkauksen katkaisujännitteen. Akun käytettävissä oleva kapasiteetti pienenee ja akun energiankäytön tehokkuus vähenee. Lämpötilan noustessa litiumionien uuttaminen ja sijoittaminen positiivisten ja negatiivisten elektrodien väliin aktivoituu siten, että pariston sisäinen vastus pienenee ja sisäinen resistanssin stabilointiaika pitenee, mikä saa elektronimigraation määrän kasvamaan ulkoisessa piirissä ja kapasiteetti on tehokkaampi. Pelata. Jos akkua käytetään pitkään korkeassa lämpötilassa, positiivisen elektrodiristikkorakenteen vakaus heikkenee, akun turvallisuus heikkenee ja akun käyttöikä lyhenee merkittävästi.

Siksi sekä korkea lämpötila että matala lämpötila vaikuttavat litium-rautafosfaattipariston suorituskykyyn ja käyttöikään. Todellisessa työprosessissa on käytettävä menetelmiä, kuten pariston lämmönhallinnan lisääminen, sen varmistamiseksi, että akku toimii sopivissa lämpötilaolosuhteissa. Akkuyksikön testiosaan voidaan muodostaa vakiolämpötilan testaustila 25 ° C: seen.

5.Yhteenveto

Tässä artikkelissa yhdistettynä litiumioniakku PACK: n todelliseen tilanteeseen analysoidaan ja käsitellään purkukapasiteettiin vaikuttavia tekijöitä. Hyvä akkuyksikön yhteensopivuus ryhmien kanssa on edellytys akun purkautumisen suorituskyvyn ja tason saavuttamiselle. Voit viitata dynaamisten ominaisuuksien sovittamiseen ryhmämenetelmään. Latausmenetelmänä on suositeltavaa käyttää tasapainotettua latausmenetelmää sen varmistamiseksi, että kunkin monomeerin SOC-alustat ovat samanlaiset ennen purkamista. On tarpeen valita sopiva purkausnopeus ottaen huomioon sekä kapasiteetti että testin tehokkuus. Ympäristö vaikuttaa suuresti akkutesteihin, joten lämpötilaolosuhteita on valvottava.