تعد بطارية ليثيوم أيون PACK منتجًا مهمًا يجري اختبار الأداء الكهربائي بعد فرز الخلية وتجميعها وتجميعها وتجميعها ، ويحدد ما إذا كانت السعة وفرق الضغط مؤهلين أم لا.
المونومر المتوازي لسلسلة البطارية هو الاتساق بين الاعتبارات الخاصة في حزمة البطارية ، فقط لها سعة جيدة ، وحالة مشحونة ، مثل المقاومة الداخلية ، ويمكن تحقيق اتساق التفريغ الذاتي للعب والإفراج ، وسعة البطارية إذا كان الاتساق السيئ يمكن أن يؤثر بشكل خطير أداء البطارية بالكامل ، حتى بسبب الشحن أو التفريغ مما يتسبب في مشكلة خفية آمنة.طريقة التركيب الجيد هي طريقة فعالة لتحسين تناسق المونومر.
بطارية ليثيوم أيون مقيدة بدرجة الحرارة المحيطة ، ستؤثر درجة الحرارة العالية جدًا أو المنخفضة جدًا على سعة البطارية.قد تتأثر دورة حياة البطارية إذا كانت البطارية تعمل في درجة حرارة عالية لفترة طويلة.إذا كانت درجة الحرارة منخفضة للغاية ، فسيكون من الصعب تشغيل السعة.يعكس معدل التفريغ قدرة البطارية على الشحن والتفريغ بالتيار العالي.إذا كان معدل التفريغ صغيرًا جدًا ، فإن سرعة الشحن والتفريغ تكون بطيئة ، مما يؤثر على كفاءة الاختبار.إذا كان المعدل كبيرًا جدًا ، فسيتم تقليل السعة بسبب تأثير الاستقطاب والتأثير الحراري للبطارية ، لذلك من الضروري اختيار معدل الشحن والتفريغ المناسب.
1. اتساق التكوين
لا يمكن للترتيب الجيد أن يحسن معدل استخدام الخلية فحسب ، بل يتحكم أيضًا في تناسق الخلية ، وهو أساس تحقيق سعة تفريغ جيدة واستقرار دورة حزمة البطارية.ومع ذلك ، سيتم تكثيف درجة تشتت مقاومة التيار المتردد في حالة ضعف سعة البطارية ، مما سيضعف أداء الدورة والسعة المتاحة لحزمة البطارية.تم اقتراح طريقة لتكوين البطارية بناءً على المتجه المميز للبطاريات.يعكس ناقل الميزة هذا التشابه بين بيانات جهد الشحن والتفريغ لبطارية واحدة وبطارية قياسية.كلما اقترب منحنى الشحن والتفريغ للبطارية من المنحنى القياسي ، زاد تشابهها ، وكلما اقترب معامل الارتباط من 1. تعتمد هذه الطريقة بشكل أساسي على معامل الارتباط للجهد المونومر ، جنبًا إلى جنب مع المعلمات الأخرى إلى تحقيق نتائج أفضل.تكمن الصعوبة في هذا النهج في توفير ناقل قياسي لميزة البطارية.نظرًا لقيود مستوى الإنتاج ، لا بد أن تكون هناك اختلافات بين الخلايا المنتجة في كل دفعة ، ومن الصعب جدًا الحصول على ناقل ميزة مناسب لكل دفعة.
تم استخدام التحليل الكمي لتحليل طريقة تقييم الفرق بين الخلايا المفردة.أولاً ، تم استخلاص النقاط الرئيسية التي تؤثر على أداء البطارية بالطريقة الرياضية ، ثم تم إجراء التجريد الرياضي لتحقيق التقييم الشامل ومقارنة أداء البطارية.تم تحويل التحليل النوعي لأداء البطارية إلى تحليل كمي ، وطُرحت طريقة عملية بسيطة للتخصيص الأمثل لأداء البطارية.تم اقتراحه بناءً على مجموعة اختيار الخلية لنظام تقييم الأداء الشامل ، وسوف تكون درجة دلفي ذاتية لدرجة الارتباط الرمادي والقياس الموضوعي ، وتم إنشاء نموذج الارتباط الرمادي متعدد المعلمات للبطارية ، والتغلب على أحادية الجانب لمؤشر فردي كمعيار تقييم ، تقييم أداء بطارية ليثيوم أيون من نوع الطاقة ، توفر درجة الارتباط التي تم الحصول عليها من نتائج التقييم أساسًا نظريًا موثوقًا لاختيار البطاريات وتخصيصها لاحقًا.
الخصائص الديناميكية المهمة لطريقة المجموعة هي وفقًا لمنحنى شحن وتفريغ البطارية لتحقيق الوظيفة مع المجموعة ، وتتمثل خطوة التنفيذ الملموسة في استخراج نقطة الميزة على المنحنى ، أولاً لتشكيل ناقل ميزة ، وفقًا لكل منحنى بين المسافة بين متجه الميزة لمجموعة المؤشرات ، عن طريق اختيار الخوارزميات المناسبة لتحقيق تصنيف المنحنى ، ثم إكمال بطارية عملية المجموعة.تأخذ هذه الطريقة في الاعتبار تباين أداء البطارية أثناء التشغيل.بناءً على ذلك ، يتم تحديد معلمات أخرى مناسبة لتنفيذ تكوين البطارية ، ويمكن فرز البطارية ذات الأداء المتسق نسبيًا.
2. طريقة الشحن
نظام الشحن المناسب له تأثير مهم على قدرة تفريغ البطاريات.إذا كان عمق الشحن منخفضًا ، فسوف تنخفض سعة التفريغ وفقًا لذلك.إذا كان عمق الشحن منخفضًا جدًا ، فستتأثر المواد الكيميائية النشطة للبطارية وسيحدث تلف لا يمكن إصلاحه ، مما يقلل من قدرة البطارية وعمرها.لذلك ، يجب اختيار معدل الشحن المناسب ، والجهد الأعلى ، وتيار قطع الجهد الثابت لضمان إمكانية تحقيق سعة الشحن ، مع تحسين كفاءة الشحن والأمان والاستقرار.في الوقت الحاضر ، تعتمد بطارية ليثيوم أيون الطاقة في الغالب على وضع الشحن المستمر - الجهد الثابت.من خلال تحليل نتائج الشحن بالتيار الثابت والجهد الثابت لنظام فوسفات حديد الليثيوم وبطاريات النظام الثلاثي تحت تيارات شحن مختلفة وجهود قطع مختلفة ، يمكن ملاحظة ذلك
1) عندما يكون جهد قطع الشحن في الوقت المحدد ، يزداد تيار الشحن ، وتنخفض نسبة التيار الثابت ، ويقل وقت الشحن ، ولكن يزداد استهلاك الطاقة ؛(2) عندما يكون تيار الشحن في الوقت المحدد ، مع انخفاض جهد قطع الشحن ، تنخفض نسبة الشحن الحالية الثابتة ، وتقل سعة الشحن والطاقة.من أجل ضمان سعة البطارية ، يجب ألا يقل جهد قطع الشحن لبطارية فوسفات الحديد الليثيوم عن 3.4 فولت.لتحقيق التوازن بين وقت الشحن وفقدان الطاقة ، اختر تيار الشحن المناسب ووقت التوقف.
يحدد تناسق SOC لكل مونومر إلى حد كبير سعة تفريغ حزمة البطارية ، ويوفر الشحن المتوازن إمكانية إدراك تشابه منصة SOC الأولية لكل تفريغ مونومر ، مما يمكن أن يحسن قدرة التفريغ وكفاءة التفريغ (سعة التفريغ / سعة التكوين ).يشير وضع التوازن في الشحن إلى موازنة بطارية ليثيوم أيون في عملية الشحن.يبدأ بشكل عام في التوازن عندما يصل جهد حزمة البطارية أو أعلى من الجهد المحدد ، ويمنع الشحن الزائد عن طريق تقليل تيار الشحن.
وفقًا للحالات المختلفة للخلايا الفردية في حزمة البطارية ، تم اقتراح إستراتيجية متوازنة للتحكم في الشحن لتحقيق الشحن السريع لحزمة البطارية والقضاء على تأثير الخلايا الفردية غير المتسقة على دورة حياة حزمة البطارية عن طريق ضبط الشحن بدقة تيار الخلايا الفردية من خلال نموذج دائرة التحكم في الشحن المتوازن لحزمة البطارية.على وجه التحديد ، يمكن استكمال الطاقة الإجمالية لحزمة بطارية أيون الليثيوم للبطارية الفردية عن طريق تبديل الإشارات ، أو يمكن تحويل طاقة البطارية الفردية إلى حزمة البطارية الإجمالية.أثناء شحن سلسلة البطارية ، تتحقق وحدة الموازنة من جهد كل بطارية.عندما يصل الجهد إلى قيمة معينة ، تبدأ وحدة الموازنة في العمل.يتم تحويل تيار الشحن في البطارية المفردة لتقليل جهد الشحن ، ويتم إعادة الطاقة إلى ناقل الشحن من خلال الوحدة النمطية للتحويل ، وذلك لتحقيق غرض التوازن.
طرح بعض الناس حلاً لمعادلة الشحن المتغيرة.فكرة التكافؤ في هذه الطريقة هي أنه يتم توفير طاقة إضافية فقط للخلية المفردة ذات الطاقة المنخفضة ، مما يمنع عملية إخراج طاقة الخلية المفردة ذات الطاقة العالية ، مما يبسط إلى حد كبير طوبولوجيا دائرة المعادلة.بمعنى ، يتم استخدام معدلات شحن مختلفة لشحن البطاريات الفردية بحالات طاقة مختلفة لتحقيق تأثير توازن جيد.
3. معدل التفريغ
معدل التفريغ هو مؤشر مهم جدًا لبطارية ليثيوم أيون من نوع الطاقة.معدل التفريغ الكبير للبطارية هو اختبار لمواد القطب الموجب والسالب والكهارل.أما بالنسبة لفوسفات حديد الليثيوم ، فلديه هيكل مستقر ، وإجهاد صغير أثناء الشحن والتفريغ ، وله الشروط الأساسية لتصريف تيار كبير ، لكن العامل غير المواتي هو ضعف توصيل فوسفات حديد الليثيوم.يعد معدل انتشار أيون الليثيوم في الإلكتروليت عاملاً مهمًا يؤثر على معدل تفريغ البطارية ، كما أن انتشار الأيون في البطارية يرتبط ارتباطًا وثيقًا بهيكل البطارية وتركيزها بالكهرباء.
لذلك ، تؤدي معدلات التفريغ المختلفة إلى اختلاف زمن التفريغ ومنصات جهد التفريغ للبطاريات ، مما يؤدي إلى قدرات تفريغ مختلفة ، خاصة بالنسبة للبطاريات المتوازية.لذلك ، يجب اختيار معدل التفريغ المناسب.تقل السعة المتاحة للبطارية مع زيادة تيار التفريغ.
جيانغ كوينا وغيرها لدراسة معدل تفريغ بطارية ليثيوم أيون فوسفات الحديد يمكن أن تفريغ السعة ، وتأثير مجموعة من نفس النوع من الاتساق الأولي أفضل بطارية مونومر في 1 ج شحنة تيار 3.8 فولت ، ثم على التوالي بنسبة 0.1 ، 0.2 ، 0.5 ، 1 ، 2 ، 3 ج معدل تفريغ التفريغ إلى 2.5 فولت ، سجل العلاقة بين منحنى قوة الجهد والتفريغ ، انظر الشكل 1. تظهر النتائج التجريبية أن السعة المحررة لـ 1 و 2C هي 97.8٪ و 96.5 ٪ من السعة المحررة لـ C / 3 ، والطاقة المحررة هي 97.2٪ و 94.3٪ من الطاقة المحررة لـ C / 3 ، على التوالي.يمكن ملاحظة أنه مع زيادة تيار التفريغ ، تنخفض السعة المنبعثة والطاقة المنبعثة من بطارية ليثيوم أيون بشكل كبير.
في تفريغ بطاريات الليثيوم أيون ، يتم تحديد المعيار الوطني 1C بشكل عام ، وعادة ما يقتصر الحد الأقصى لتيار التفريغ على 2 ~ 3C.عند التفريغ بتيار عالٍ ، سيكون هناك ارتفاع كبير في درجة الحرارة وفقدان للطاقة.لذلك ، قم بمراقبة درجة حرارة سلاسل البطارية في الوقت الفعلي لمنع تلف البطارية وتقصير عمر البطارية.
4. ظروف درجة الحرارة
درجة الحرارة لها تأثير مهم على نشاط مادة القطب الكهربائي وأداء الإلكتروليت في البطارية.تتأثر سعة البطارية بدرجة كبيرة بدرجة الحرارة المرتفعة أو المنخفضة.
عند درجة حرارة منخفضة ، يتم تقليل نشاط البطارية بشكل كبير ، وتقل القدرة على تضمين وتحرير الليثيوم ، وتزيد المقاومة الداخلية للبطارية وزيادة جهد الاستقطاب ، وتقل السعة الفعلية المتاحة ، وتقل سعة تفريغ البطارية ، منصة التفريغ منخفضة ، والبطارية أسهل في الوصول إلى جهد قطع التفريغ ، والذي يتجلى مع انخفاض سعة البطارية المتاحة ، وانخفاض كفاءة استخدام طاقة البطارية.
مع ارتفاع درجة الحرارة ، تظهر أيونات الليثيوم وتندمج بين القطبين الموجب والسالب تصبح نشطة ، وبالتالي تقل المقاومة الداخلية للبطارية ويصبح وقت القبضة أطول ، مما يزيد من حركة النطاق الإلكتروني في الدائرة الخارجية ويجعل السعة أكثر فعالية.ومع ذلك ، إذا كانت البطارية تعمل في درجة حرارة عالية لفترة طويلة ، فإن استقرار الهيكل الشبكي الإيجابي سيصبح أسوأ ، وسيتم تقليل سلامة البطارية ، وسيتم تقصير عمر البطارية بشكل كبير.
زهي لي وآخرون.درس تأثير درجة الحرارة على سعة التفريغ الفعلية للبطاريات ، وسجل نسبة سعة التفريغ الفعلية للبطاريات إلى سعة التفريغ القياسية (تفريغ 1 درجة مئوية عند 25 درجة مئوية) عند درجات حرارة مختلفة.مع تغيير سعة البطارية مع درجة الحرارة ، يمكننا الحصول على: حيث: C هي سعة البطارية ؛T هي درجة الحرارةR2 هو معامل الارتباط للتركيب.تظهر النتائج التجريبية أن سعة البطارية تتحلل بسرعة عند درجات الحرارة المنخفضة ، ولكنها تزداد مع زيادة درجة الحرارة في درجة حرارة الغرفة.سعة البطارية عند -40 هي فقط ثلث القيمة الاسمية ، بينما عند 0 ℃ إلى 60 ، ترتفع سعة البطارية من 80٪ من السعة الاسمية إلى 100٪.
يوضح التحليل أن معدل تغير المقاومة الأومية عند درجات الحرارة المنخفضة أكبر من معدل التغير في درجات الحرارة المرتفعة ، مما يشير إلى أن درجة الحرارة المنخفضة لها تأثير كبير على نشاط البطارية ، وبالتالي يمكن أن تؤثر على البطارية.مع زيادة درجة الحرارة ، تنخفض المقاومة الأومية ومقاومة الاستقطاب لعملية الشحن والتفريغ.ومع ذلك ، في درجات الحرارة المرتفعة ، سيتم تدمير توازن التفاعل الكيميائي واستقرار المواد في البطارية ، مما يؤدي إلى تفاعلات جانبية محتملة ، والتي ستؤثر على قدرة البطارية ومقاومتها الداخلية ، مما يؤدي إلى تقصير دورة الحياة وحتى تقليل الأمان.
لذلك ، ستؤثر درجة الحرارة المرتفعة ودرجة الحرارة المنخفضة على أداء وعمر خدمة بطارية فوسفات الحديد الليثيوم.في عملية العمل الفعلية ، يجب اعتماد طرق جديدة مثل الإدارة الحرارية للبطارية لضمان عمل البطارية في ظروف درجة حرارة مناسبة.يمكن إنشاء غرفة اختبار درجة حرارة ثابتة تبلغ 25 درجة مئوية في رابط اختبار حزمة البطارية.
الوقت ما بعد: 21 فبراير - 2022