A batería de iones de litio PACK é un produto importante que realiza unha proba de rendemento eléctrico despois da selección, agrupación, agrupación e montaxe da cela e determina se a capacidade e a diferenza de presión están cualificadas.
O monómero paralelo da batería é a consistencia entre consideracións especiais no PACK de batería, só ten unha boa capacidade, estado cargado, como resistencia interna, pódese conseguir a consistencia de autodescarga para reproducir e liberar, a capacidade da batería se a mala consistencia pode afectar seriamente. todo o rendemento da batería, incluso a causa de carga ou descarga que causan problemas ocultos seguros.Un bo método de composición é un xeito eficaz de mellorar a consistencia do monómero.
A batería de iones de litio está restrinxida pola temperatura ambiente, unha temperatura demasiado alta ou moi baixa afectará a capacidade da batería.O ciclo de vida da batería pode verse afectado se a batería funciona a alta temperatura durante moito tempo.Se a temperatura é demasiado baixa, a capacidade será difícil de xogar.A taxa de descarga reflicte a capacidade de carga e descarga da batería a alta corrente.Se a taxa de descarga é demasiado pequena, a velocidade de carga e descarga é lenta, o que afecta a eficiencia da proba.Se a taxa é demasiado grande, a capacidade reducirase debido ao efecto de polarización e ao efecto térmico da batería, polo que é necesario escoller a taxa de carga e descarga adecuada.
1. Coherencia da configuración
Un bo arranxo non só pode mellorar a taxa de utilización da célula, senón tamén controlar a consistencia da célula, que é a base para conseguir unha boa capacidade de descarga e estabilidade do ciclo da batería.Non obstante, o grao de dispersión da impedancia de CA intensificarase no caso de baixa capacidade da batería, o que debilitará o rendemento do ciclo e a capacidade dispoñible da batería.Proponse un método de configuración da batería baseado no vector característico das baterías.Este vector de características reflicte a semellanza entre os datos de tensión de carga e descarga dunha soa batería e os dunha batería estándar.Canto máis próxima estea a curva de carga-descarga da curva estándar, maior será a súa semellanza, e máis preto estará o coeficiente de correlación de 1. Este método baséase principalmente no coeficiente de correlación da tensión do monómero, combinado con outros parámetros para conseguir mellores resultados.A dificultade con este enfoque é proporcionar un vector de características de batería estándar.Debido ás limitacións do nivel de produción, é probable que haxa diferenzas entre as celas producidas en cada lote e é moi difícil obter un vector de características axeitado para cada lote.
Utilizouse a análise cuantitativa para analizar o método de avaliación das diferenzas entre células individuais.En primeiro lugar, os puntos clave que afectan o rendemento da batería foron extraídos por método matemático e, a continuación, realizouse a abstracción matemática para realizar a avaliación e comparación exhaustivas do rendemento da batería.A análise cualitativa do rendemento da batería transformouse en análise cuantitativa e propúxose un método práctico sinxelo para a asignación óptima do rendemento da batería.Proponse en función do conxunto de selección de células do sistema de avaliación do rendemento completo, será o grao de correlación de grises subxectivo de Delphi e a medición obxectiva, establécese un modelo de correlación de grises multiparámetros da batería e supere a unilateralidade do índice único como estándar de avaliación, implementa a avaliación do rendemento da batería de iones de litio de potencia de tipo de potencia, O grao de correlación obtido a partir dos resultados da avaliación proporciona unha base teórica fiable para a posterior selección e asignación de baterías.
As características dinámicas importantes co método de grupo son segundo a curva de carga e descarga da batería para lograr a función co grupo, o seu paso concreto de implementación é extraer o punto de característica na curva, primeiro para formar un vector de características, segundo cada curva entre a distancia. entre o vector de características para o conxunto de indicadores, escollendo os algoritmos axeitados para realizar a clasificación da curva, e despois completar a batería do proceso de grupo.Este método considera a variación do rendemento da batería en funcionamento.En base a isto, selecciónanse outros parámetros axeitados para realizar a configuración da batería e pódese clasificar a batería cun rendemento relativamente consistente.
2. Método de carga
O sistema de carga adecuado ten un efecto importante sobre a capacidade de descarga das baterías.Se a profundidade de carga é baixa, a capacidade de descarga diminuirá de forma correspondente.Se a profundidade de carga é demasiado baixa, as substancias químicas activas da batería veranse afectadas e provocaranse danos irreversibles, reducindo a capacidade e a vida útil da batería.Polo tanto, debe seleccionarse a taxa de carga adecuada, a tensión límite superior e a corrente de corte de voltaxe constante para garantir que se poida acadar a capacidade de carga, ao tempo que se optimiza a eficiencia de carga, a seguridade e a estabilidade.Na actualidade, a batería de iones de litio adopta principalmente o modo de carga de corrente constante e voltaxe constante.Ao analizar os resultados de carga de corrente constante e tensión constante do sistema de fosfato de ferro de litio e das baterías do sistema ternario baixo diferentes correntes de carga e diferentes voltaxes de corte, pódese ver que
1) cando a tensión de corte de carga está a tempo, a corrente de carga aumenta, a relación de corrente constante diminúe, o tempo de carga diminúe, pero o consumo de enerxía aumenta;(2) Cando a corrente de carga está a tempo, coa diminución da tensión de corte de carga, a relación de carga de corrente constante diminúe, a capacidade de carga e a enerxía diminúen.Para garantir a capacidade da batería, a tensión de corte de carga da batería de fosfato de ferro de litio non debe ser inferior a 3,4 V.Para equilibrar o tempo de carga e a perda de enerxía, escolla a corrente de carga e o tempo de corte adecuados.
A consistencia do SOC de cada monómero determina en gran medida a capacidade de descarga da batería, e a carga equilibrada ofrece a posibilidade de realizar a semellanza da plataforma SOC inicial de cada descarga de monómero, o que pode mellorar a capacidade de descarga e a eficiencia de descarga (capacidade de descarga/capacidade de configuración). ).O modo de equilibrio na carga refírese ao equilibrio da batería de iones de litio durante o proceso de carga.Xeralmente comeza a equilibrarse cando a tensión da batería alcanza ou é superior á tensión establecida e evita a sobrecarga reducindo a corrente de carga.
Segundo os diferentes estados das células individuais da batería, propúxose unha estratexia de control de carga equilibrada para realizar unha carga rápida da batería e eliminar a influencia das células individuais inconsistentes na vida útil da batería mediante un axuste fino da carga. corrente das células individuais a través do modelo de circuíto de control de carga equilibrado da batería.En concreto, a enerxía total da batería de iones de litio pódese complementar á batería individual cambiando os sinais, ou a enerxía da batería individual pódese converter no conxunto de baterías.Durante a carga da cadea de baterías, o módulo de equilibrio comproba a tensión de cada batería.Cando a tensión alcanza un determinado valor, o módulo de equilibrado comeza a funcionar.A corrente de carga da única batería é derivada para reducir a tensión de carga, e a enerxía é alimentada de volta ao bus de carga a través do módulo para a súa conversión, para conseguir o propósito de equilibrio.
Algunhas persoas propuxeron unha solución de ecualización de carga variacional.A idea de ecualización deste método é que só se subministra enerxía adicional á célula única con baixa enerxía, o que impide o proceso de sacar a enerxía da célula única con alta enerxía, o que simplifica moito a topoloxía do circuíto de ecualización.É dicir, utilízanse diferentes taxas de carga para cargar baterías individuais con diferentes estados de enerxía para conseguir un bo efecto de equilibrio.
3. Taxa de descarga
A taxa de descarga é un índice moi importante para a batería de iones de litio de tipo potencia.A gran taxa de descarga da batería é unha proba de materiais de electrodos positivos e negativos e electrólitos.En canto ao fosfato de ferro de litio, ten unha estrutura estable, unha pequena tensión durante a carga e descarga e ten as condicións básicas dunha gran descarga de corrente, pero o factor desfavorable é a mala condutividade do fosfato de ferro de litio.A taxa de difusión do ión de litio no electrólito é un factor importante que afecta a taxa de descarga da batería, e a difusión do ión na batería está intimamente relacionada coa estrutura e a concentración de electrólitos da batería.
Polo tanto, diferentes taxas de descarga conducen a diferentes plataformas de tempo de descarga e tensión de descarga das baterías, o que leva a diferentes capacidades de descarga, especialmente para baterías paralelas.Polo tanto, debe seleccionarse a taxa de descarga adecuada.A capacidade dispoñible da batería diminúe co aumento da corrente de descarga.
Jiang Cuina etc para estudar a taxa de descarga do monómero de batería de iones de litio de fosfato de ferro pode descargar capacidade, a influencia dun conxunto do mesmo tipo de batería de monómero de consistencia inicial mellor está en 1 c carga actual a 3,8 V, a continuación, respectivamente por 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3 c taxa de descarga de descarga a 2,5 V, rexistra a relación entre a curva de tensión e potencia de descarga, Vexa a figura 1. Os resultados experimentais mostran que a capacidade liberada de 1 e 2C é 97,8% e 96,5 % da capacidade liberada de C/3, e a enerxía liberada é o 97,2% e o 94,3% da enerxía liberada de C/3, respectivamente.Pódese ver que co aumento da corrente de descarga, a capacidade liberada e a enerxía liberada da batería de iones de litio diminúen significativamente.
Na descarga de baterías de iones de litio, xeralmente se selecciona o estándar nacional 1C e a corrente de descarga máxima adoita limitarse a 2 ~ 3C.Cando se descarga con alta corrente, haberá un gran aumento de temperatura e perda de enerxía.Polo tanto, monitoriza a temperatura das cadeas da batería en tempo real para evitar danos e acurtar a duración da batería.
4. Condicións de temperatura
A temperatura ten un efecto importante sobre a actividade do material do electrodo e o rendemento dos electrólitos na batería.A capacidade da batería vese moi afectada pola temperatura alta ou baixa.
A baixa temperatura, a actividade da batería redúcese significativamente, a capacidade de incorporar e liberar litio diminúe, a resistencia interna da batería e a tensión de polarización aumentan, a capacidade real dispoñible redúcese, a capacidade de descarga da batería redúcese, a plataforma de descarga é baixa, a batería é máis fácil de alcanzar a tensión de corte de descarga, que se manifesta cando a capacidade dispoñible da batería redúcese, a eficiencia de utilización da enerxía da batería diminúe.
A medida que aumenta a temperatura, os ións de litio xorden e incorpóranse entre os polos positivo e negativo, polo que a resistencia interna da batería diminúe e o tempo de agarre faise máis longo, o que aumenta o movemento da banda electrónica no circuíto externo e fai que a capacidade sexa máis efectiva.Non obstante, se a batería funciona a alta temperatura durante moito tempo, a estabilidade da estrutura de celosía positiva empeorará, a seguridade da batería reducirase e a vida útil da batería acurtarase significativamente.
Zhe Li et al.estudou a influencia da temperatura na capacidade de descarga real das baterías e rexistrou a relación entre a capacidade de descarga real das baterías e a capacidade de descarga estándar (descarga 1C a 25 ℃) a diferentes temperaturas.Axustando o cambio de capacidade da batería coa temperatura, podemos obter: onde: C é a capacidade da batería;T é a temperatura;R2 é o coeficiente de correlación do axuste.Os resultados experimentais mostran que a capacidade da batería decae rapidamente a baixa temperatura, pero aumenta co aumento da temperatura a temperatura ambiente.A capacidade da batería a -40 ℃ é só un terzo do valor nominal, mentres que a 0 ℃ a 60 ℃, a capacidade da batería pasa do 80 por cento da capacidade nominal ao 100 por cento.
A análise mostra que a taxa de cambio da resistencia óhmica a baixa temperatura é maior que a de alta temperatura, o que indica que a baixa temperatura ten un impacto significativo na actividade da batería, afectando así a liberación da batería.Co aumento da temperatura, a resistencia óhmica e a polarización do proceso de carga e descarga diminúen.Non obstante, a temperaturas máis altas, o equilibrio da reacción química e a estabilidade do material da batería destruiranse, o que provocará posibles reaccións secundarias, que afectarán á capacidade e á resistencia interna da batería, o que resultará nun ciclo de vida reducido e ata unha seguridade reducida.
Polo tanto, tanto a temperatura alta como a baixa afectarán o rendemento e a vida útil da batería de fosfato de ferro de litio.No proceso de traballo real, débense adoptar novos métodos como a xestión térmica da batería para garantir que a batería funcione nas condicións de temperatura adecuadas.Pódese establecer unha sala de proba de temperatura constante de 25 ℃ na ligazón de proba do PACK de batería.
Hora de publicación: 21-feb-2022