Fattori chì afectanu a capacità di scaricamentu di PACK di e batterie di lithium-ion

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A batteria di ioni di litio PACK hè un pruduttu impurtante chì conduce a prova di rendiment elettricu dopu a screening, raggruppamentu, raggruppamentu è assemblea di a cellula, è determina se a capacità è a differenza di pressione sò qualificate.

Batteria monomeru seriale-parallelu hè a coherenza trà a cunsiderà particulari in u PACK di batterie, solu avè una bona capacità, u statu caricatu, cum'è a resistenza interna, a coerenza di l'auto-scaricamentu pò esse rialzata per ghjucà è liberazione, cpacity di batteria se a mala coherenza pò affettà seriamente. tutta a prestazione di a batteria, ancu a causa di carica o scaricamentu chì causanu prublemi nascosti sicuri.Un bonu metudu di cumpusizioni hè un modu efficace per migliurà a consistenza di monomeru.

A batteria di lithium ion hè limitata da a temperatura ambientale, a temperatura troppu alta o troppu bassa affetterà a capacità di a batteria.A vita di u ciclu di a bateria pò esse affettata se a bateria travaglia à alta temperatura per un bellu pezzu.Se a temperatura hè troppu bassu, a capacità serà difficiule di ghjucà.A tarifa di scaricamentu riflette a capacità di a batteria di carica è di scaricamentu à alta corrente.Se a velocità di scaricamentu hè troppu chjuca, a velocità di carica è di scaricamentu hè lenta, chì affetta l'efficienza di a prova.Se a tarifa hè troppu grande, a capacità serà ridutta per via di l'effettu di polarizazione è l'effettu termale di a bateria, per quessa hè necessariu di sceglie a tarifa di carica è di scaricamentu adatta.

1. Cuerenza di cunfigurazione

Un bonu arrangementu pò micca solu migliurà a rata di utilizazione di a cellula, ma ancu cuntrullà a cunsistenza di a cellula, chì hè a basa di ottene una bona capacità di scaricamentu è a stabilità di u ciclu di a bateria.In ogni casu, u gradu di dispersione di l'impedenza AC serà intensificatu in u casu di una poca capacità di a bateria, chì debilitarà u rendiment di u ciclu è a capacità dispunibule di u pacchettu di bateria.Un metudu di cunfigurazione di batterie basatu annantu à u vettore caratteristicu di batterie hè prupostu.Stu vettore di funziunalità riflette a similarità trà e dati di tensione di carica è scaricamentu di una sola batteria è quella di una batteria standard.U più vicinu à a curva di carica-scarica di a bateria hè à a curva standard, più altu hè a so similitudine, è u più vicinu u coefficient di correlazione hè 1. Stu metudu hè principalmente basatu annantu à u coefficient di correlazione di a tensione di monomeru, cumminatu cù altri parametri per ottene risultati megliu.A difficultà cù questu approcciu hè di furnisce un vettore di caratteristiche di bateria standard.A causa di e limitazioni di u nivellu di produzzione, ci sò ubligatoriu di esse diffirenzii trà e cellule prodotte in ogni batch, è hè assai difficiuli di ottene un vettore di funziunalità chì hè adattatu per ogni batch.

L'analisi quantitativa hè stata utilizata per analizà u metudu di valutazione di a diffarenza trà e cellule singole.Prima, i punti chjave chì affettanu u rendiment di a batteria sò stati estratti da u metudu matematicu, è dopu l'astrazione matematica hè stata realizata per realizà a valutazione cumpleta è a comparazione di u rendiment di a batteria.L'analisi qualitativa di u rendiment di a bateria hè stata trasfurmata in analisi quantitativa, è un metudu simplice praticu per l'attribuzione ottimale di u rendiment di a bateria hè statu prupostu.Hè prupostu basatu annantu à a selezzione di cellule di un sistema cumpletu di valutazione di u rendiment, serà u gradu soggettitivu Delphi di u gradu di correlazione grigia è a misurazione obiettiva, u mudellu di correlazione grisa multiparametru di a batteria hè stabilitu, è superà l'unilateralità di un indice unicu cum'è standard di valutazione, implementa. a valutazione di u rendiment di a bateria di ioni di lithium di putenza di u putere, U gradu di correlazione ottenutu da i risultati di a valutazione furnisce una basa teorica affidabile per a selezzione dopu è l'attribuzione di batterie.

E caratteristiche dinamiche impurtanti cù u metudu di u gruppu hè secondu a carica di a batteria è a curva di scaricamentu per ottene a funzione cù u gruppu, u so passu di implementazione concreta hè di caccià u puntu di funzione nantu à a curva, prima di furmà un vettore di caratteristiche, secondu ogni curva trà a distanza. trà u vettore di funziunalità per u settore di indicatori, scegliendu algoritmi apprupriati per rializà a classificazione di a curva, è dopu compie a bateria di u prucessu di gruppu.Stu metudu cunsidereghja a variazione di rendiment di a bateria in funziunamentu.In basa di questu, altri paràmetri appropritati sò scelti per realizà a cunfigurazione di a bateria, è a bateria cù un rendimentu relativamente consistente pò esse ordinata.

2. Metudu di carica

U sistema di carica propiu hà un effettu impurtante nantu à a capacità di scaricamentu di e batterie.Se a prufundità di carica hè bassa, a capacità di scaricamentu diminuirà in modu currispundente.Se a prufundità di carica hè troppu bassu, i sustanzi chimichi attivi di a bateria seranu affettati è danni irreversibili seranu causati, riducendu a capacità è a vita di a bateria.Dunque, a tarifa di carica adatta, a tensione di limitu superiore è u currente di taglio di tensione constante deve esse selezziunata per assicurà chì a capacità di carica pò esse ottenuta, ottimisendu l'efficienza di carica è a sicurezza è a stabilità.Attualmente, a batteria di ioni di litio di putenza adopta principalmente u modu di carica di corrente constante - tensione constante.Analizendu i risultati di carica di corrente constante è di tensione constante di u sistema di fosfatatu di ferru di lithium è batterie di u sistema ternariu sottu diverse correnti di carica è diverse tensioni di cutoff, pò esse vistu chì:(1) quandu a tensione di cutoff di carica hè puntuale, u currente di carica aumenta, u rapportu custanti-corrente diminuisce, u tempu di carica diminuisce, ma u cunsumu d'energia aumenta;(2) Quandu u currente di carica hè puntuale, cù a diminuzione di a tensione di cut-off di carica, u rapportu di carica di corrente constante diminuisce, a capacità di carica è l'energia diminuiscenu.Per assicurà a capacità di a batteria, a tensione di cut-off di carica di a batteria di fosfatatu di ferru di litiu ùn deve esse più bassa di 3.4V.Per equilibrà u tempu di carica è a perdita di energia, sceglite u currente di carica adattatu è u tempu di cut-off.

A coerenza di SOC di ogni monomeru determina largamente a capacità di scaricamentu di a batteria, è a carica equilibrata furnisce a pussibilità di realizà a somiglianza di a piattaforma SOC iniziale di ogni scarica di monomeru, chì pò migliurà a capacità di scarica è l'efficienza di scarica (capacità di scaricamentu / capacità di cunfigurazione). ).U modu di equilibriu in a carica si riferisce à l'equilibriu di a bateria di ioni di lithium in u prucessu di carica.In generale, cumencia à equilibriu quandu a tensione di u pacchettu di batteria righjunghji o hè più altu ch'è a tensione stabilita, è impedisce a sovraccarica riducendu a corrente di carica.

Sicondu i sfarenti stati di e cellule individuali in u pacchettu di batteria, hè stata pruposta una strategia di cuntrollu di carica equilibrata per realizà a carica rapida di u pacchettu di batteria è eliminà l'influenza di cellule individuali inconsistenti nantu à a vita di u ciclu di u pacchettu di a batteria affinchendu a carica. currente di cellule individuali attraversu u mudellu di circuitu di cuntrollu di carica equilibratu di u pacchettu di batterie.Specificamenti, l'energia generale di a bateria di ioni di lithium pò esse supplementata à a batteria individuale cambiando i signali, o l'energia di a bateria individuale pò esse cunvertita in u pacchettu di bateria generale.Durante a carica di a batteria, u modulu di equilibriu verifica a tensione di ogni batteria.Quandu a tensione righjunghji un certu valore, u modulu di equilibriu principia à travaglià.U currente di carica in a sola batteria hè shunt per riduce a tensione di carica, è l'energia hè rinviata à l'autobus di carica à traversu u modulu per a cunversione, per ottene u scopu di equilibriu.

Certi pirsuni presentanu una soluzione di equalizazione di carica variazionale.L'idea di equalizazione di stu metudu hè chì solu l'energia supplementaria hè furnita à a sola cellula cù energia bassu, chì impedisce u prucessu di piglià l'energia di a cellula unica cù alta energia, chì simplificà assai a topologia di u circuitu di equalizazione.Vale à dì, diverse tassi di carica sò usati per carica batterie individuali cù diversi stati di energia per ottene un bonu effettu di equilibriu.

3. Tariffa di scaricamentu

A tarifa di scaricamentu hè un indice assai impurtante per a bateria di lithium ion di u putere.A grande velocità di scaricamentu di a bateria hè una prova per i materiali di l'elettrodi pusitivi è negativi è l'elettroliti.In quantu à u fosfatatu di ferru di lithium, hà una struttura stabile, una piccula tensione durante a carica è a scaricamentu, è hà e cundizioni basi di una grande scarica di corrente, ma u fattore sfavore hè a povira conductività di u fosfatatu di ferru di lithium.A velocità di diffusione di ioni di litiu in l'elettroliti hè un fattore impurtante chì afecta a velocità di scaricamentu di a batteria, è a diffusione di ioni in a batteria hè strettamente ligata à a struttura è a cuncentrazione di l'elettroliti di a batteria.

Per quessa, diverse tassi di scaricamentu portanu à diversi tempi di scaricamentu è piattaforme di tensione di scaricamentu di batterie, chì portanu à diverse capacità di scaricamentu, in particulare per batterie parallele.Per quessa, deve esse sceltu u tassu di scaricamentu adattatu.A capacità dispunibule di a bateria diminuisce cù l'aumentu di a corrente di scarica.

Jiang Cuina etc à studià a tarifa di scaricamentu di ferru fosfatatu lithium-ion batterie monomeru pò scaricamentu di capacità, l 'influenza di un inseme di u listessu tippu di cunsistenza iniziale batterie megliu monomeru sò in 1 c carica currenti à 3,8 V, tandu rispittivamenti da 0,1, 0.2, 0.5, 1, 2, 3 c discharge rate of discharge à 2.5 V, arregistrà a relazione trà a tensione è a curva di putenza di scaricamentu, See Figure 1. I risultati spirimintali mostranu chì a capacità liberata di 1 è 2C hè 97,8% è 96,5. % di a capacità liberata di C/3, è l'energia liberata hè 97,2% è 94,3% di l'energia liberata di C/3, rispettivamente.Pò esse vistu chì cù l'aumentu di a corrente di scaricamentu, a capacità liberata è l'energia liberata di a batteria di ioni di litiu diminuiscenu significativamente.

In u scaricamentu di batterie di lithium ion, u standard naziunale 1C hè generalmente sceltu, è a corrente di scarica massima hè generalmente limitata à 2 ~ 3C.Quandu u scaricamentu cù alta corrente, ci sarà una grande crescita di temperatura è perdita di energia.Dunque, monitorate a temperatura di i fili di a bateria in tempu reale per prevene i danni di a bateria è accurtà a vita di a bateria.

4. Cundizioni di temperatura

A temperatura hà un effettu impurtante nantu à l'attività di u materiale di l'elettrodu è u rendiment di l'elettroliti in a bateria.A capacità di a bateria hè assai affettata da a temperatura alta o bassa.

À a bassa temperatura, l'attività di a bateria hè significativamente ridotta, a capacità di incrustà è di liberazione di lithium diminuisce, a resistenza interna di a batteria è a tensione di polarizazione aumenta, a capacità attuale dispunibule hè ridutta, a capacità di scaricamentu di a batteria hè ridutta, a piattaforma di scaricamentu hè bassu, a bateria hè più faciule per ghjunghje à a tensione di cut-off di scaricamentu, chì si manifesta cum'è a capacità disponibile di a bateria hè ridutta, l'efficienza di l'utilizazione di l'energia di a bateria diminuisce.

Cum'è a temperatura, l'ioni di lithium emergenu è incrustate trà i poli pusitivi è negativi diventanu attivu, cusì a resistenza internu di a bateria diminuisce è u tempu di grippa diventa più longu, chì aumenta u muvimentu di bande elettroniche in u circuitu esternu è rende a capacità più efficace.In ogni casu, se a bateria travaglia à alta temperatura per un bellu pezzu, a stabilità di a struttura di lattice pusitiva diventerà peghju, a sicurità di a bateria serà ridutta, è a vita di a bateria serà significativamente accurtata.

Zhe Li et al.hà studiatu l'influenza di a temperatura nantu à a capacità di scaricamentu attuale di e batterie, è hà registratu u rapportu di a capacità di scaricamentu attuale di e batterie à a capacità di scaricamentu standard (scarica 1C à 25 ℃) à diverse temperature.Fitting u cambiamentu di capacità di a bateria cù a temperatura, pudemu avè: induve: C hè a capacità di a bateria;T hè a temperatura;R2 hè u coefficient di correlazione di l'adattamentu.I risultati spirimintali mostranu chì a capacità di a bateria diminuisce rapidamente à a bassa temperatura, ma aumenta cù l'aumentu di a temperatura à a temperatura di l'ambienti.A capacità di a bateria à -40 ℃ hè solu un terzu di u valore nominale, mentre chì à 0 ℃ à 60 ℃, a capacità di a bateria cresce da u 80 per centu di a capacità nominale à u 100 per centu.

L'analisi mostra chì u ritmu di cambiamentu di a resistenza ohmica à a bassa temperatura hè più grande di quellu à a temperatura alta, chì indica chì a bassa temperatura hà un impattu significativu in l'attività di a bateria, cusì affettendu a bateria pò esse liberata.Cù l'aumentu di a temperatura, a resistenza ohmica è a resistenza di polarizazione di u prucessu di carica è scaricamentu diminuiscenu.Tuttavia, à temperature più altu, l'equilibriu di a reazzione chimica è a stabilità di u materiale in a bateria seranu distrutte, risultatu in pussibuli reazzioni laterali, chì affettanu a capacità è a resistenza interna di a bateria, chì risultanu in una vita di ciclu ridutta è ancu una sicurezza ridutta.

Dunque, sia a temperatura alta sia a bassa temperatura affettanu u rendiment è a vita di serviziu di a batteria di fosfatatu di ferru di lithium.In u prucessu di travagliu attuale, i metudi novi, cum'è a gestione termica di a bateria, deve esse aduttatu per assicurà chì a bateria travaglia in cundizioni di temperatura adattate.Una sala di teste di temperatura constante di 25 ℃ pò esse stabilita in u ligame di test PACK di batterie.

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Tempu di Postu: Feb-21-2022