Demystifying Dampak Kapasitas Pelepasan Baterai Lithium PACK

PACK baterai lithium-ion terutama merupakan produk yang inti listriknya disaring, dirakit, dikemas dan dirakit untuk menentukan apakah kapasitas dan perbedaan tekanan memenuhi syarat.

1. Mencocokkan konsistensi grup

Konsistensi antara seri baterai dan sel paralel perlu pertimbangan khusus dalam PACK baterai. Hanya dengan kapasitas yang baik, status pengisian daya, resistansi internal, konsistensi pengosongan otomatis, dll., kapasitas paket baterai dapat digunakan dan dilepaskan. Kinerja yang buruk akan sangat mempengaruhi kinerja keseluruhan unit baterai, dan bahkan menyebabkan pengisian daya yang berlebihan atau pengosongan daya yang berlebihan sehingga menimbulkan bahaya keselamatan. Skema pencocokan yang baik adalah cara yang efektif untuk meningkatkan konsistensi monomer.

Kombinasi yang baik tidak hanya dapat meningkatkan tingkat pemanfaatan sel, tetapi juga mengontrol konsistensi monomer, yang merupakan dasar untuk mencapai kapasitas pengosongan yang baik dan stabilitas siklus dalam pengosongan kemasan baterai. Namun, penyebaran impedansi AC dari kapasitas sel baterai yang tidak sesuai akan meningkat, yang pada gilirannya akan melemahkan kinerja siklus dan kapasitas yang dapat digunakan dari paket baterai.

2. Metode pengisian daya

Sistem pengisian yang tepat memiliki pengaruh penting pada kapasitas pengosongan baterai. Jika kedalaman pengisian dangkal, kapasitas pengosongan akan berkurang. Jika diisi secara berlebihan, itu akan mempengaruhi bahan kimia aktif baterai dan menyebabkan kerusakan permanen, mengurangi kapasitas dan masa pakai baterai. Oleh karena itu, perlu untuk memilih laju pengisian yang sesuai, tegangan batas atas, dan arus pemutus tegangan konstan untuk memastikan bahwa kapasitas pengisian tercapai sekaligus mengoptimalkan efisiensi dan keamanan serta stabilitas pengisian.

Saat ini, baterai lithium-ion daya sebagian besar mengadopsi mode pengisian tegangan arus konstan. Dengan menganalisis arus konstan dan tegangan konstan hasil pengisian baterai lithium iron phosphate sistem dan sistem terner pada arus pengisian yang berbeda dan tegangan cut-off yang berbeda, dapat diketahui bahwa: (1) Ketika tegangan cut-off pengisian konstan, pengisian arus meningkat dan rasio arus konstan menurun. Waktu pengisian dipersingkat, tetapi konsumsi energi meningkat; (2) Ketika arus pengisian konstan, saat tegangan pemutusan pengisian menurun, rasio pengisian arus konstan menurun, dan kapasitas pengisian dan energi menurun. Untuk memastikan kapasitas baterai, lithium iron phosphate Tegangan pemutus arus baterai tidak boleh lebih rendah dari 3.4V. Hal ini diperlukan untuk menyeimbangkan waktu pengisian dan kehilangan energi, dan memilih arus pengisian dan waktu pemutusan yang sesuai.

3. Tingkat debit

Laju pengosongan merupakan indikator penting untuk baterai jenis daya. Pengosongan baterai tingkat tinggi adalah tes untuk bahan dan elektrolit positif dan negatif. Untuk bahan elektroda positif lithium besi fosfat, strukturnya stabil, regangan selama pengisian dan pengosongan kecil, dan memiliki kondisi dasar untuk pelepasan arus yang besar, tetapi kerugiannya adalah konduktivitas lithium besi fosfat buruk. Laju difusi ion litium dalam elektrolit merupakan faktor utama yang mempengaruhi laju pengosongan baterai, dan difusi ion di dalam baterai erat kaitannya dengan struktur baterai dan konsentrasi elektrolit.

Laju pengosongan yang berbeda menyebabkan waktu pengosongan dan platform tegangan pengosongan baterai yang berbeda, yang pada gilirannya menyebabkan kapasitas pengosongan yang berbeda, yang sangat jelas untuk paket baterai paralel. Oleh karena itu, perlu untuk memilih tingkat debit yang sesuai.

Kurva debit baterai daya LiFePO4 pada tingkat yang berbeda dari 0,1 C, 0,2 C, 0,5 C, 1 C, 1,5 C dan 2 C pada suhu sekitar 25 . Dapat dilihat bahwa proses pelepasan baterai LiFePO4 pada tingkat yang berbeda memiliki platform Discharge yang stabil, tegangan platform antara 3,0~3,4 V. Selain itu, tegangan platform menurun dengan meningkatnya laju pelepasan. Hal ini karena peningkatan laju pengosongan meningkatkan arus pengosongan baterai dan resistansi internal baterai. , Tegangan akan meningkat saat baterai habis. Di sisi lain, debit arus tingkat tinggi akan meningkatkan polarisasi baterai dan mengurangi platform tegangan baterai.

Kapasitas pengosongan baterai LiFePO4 pada laju pengosongan yang berbeda akan menurun seiring dengan peningkatan laju pengosongan baterai. Pada laju kecil 0,1 C, kapasitas pengosongan baterai lebih besar dari kapasitas nominal baterai, tetapi pada laju 2 C Kapasitas pengosongan hanya 90% dari kapasitas nominal. Ini menunjukkan bahwa ada korelasi negatif tertentu antara laju pengosongan dan kapasitas baterai.

Saat mengeluarkan baterai lithium-ion, standar nasional 1C umumnya digunakan, dan arus pelepasan maksimum biasanya dibatasi hingga 2 hingga 3C. Saat pemakaian dengan arus tinggi, itu akan menghasilkan kenaikan suhu yang besar dan menyebabkan hilangnya energi. Oleh karena itu, perlu untuk memantau suhu baterai secara real time untuk mencegah kerusakan baterai akibat suhu yang berlebihan dan mengurangi masa pakai baterai.

4. Kondisi suhu

Baterai lithium-ion dipengaruhi oleh suhu lingkungan, suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan mempengaruhi kapasitas baterai. Masa pakai baterai dapat terpengaruh jika dioperasikan dalam kondisi suhu tinggi untuk waktu yang lama. Jika suhu terlalu rendah, kapasitas akan sulit dimainkan.

Suhu terutama mempengaruhi aktivitas dan kinerja elektrolit bahan bagian kutub di dalam baterai. Pada suhu rendah, aktivitas baterai menurun secara signifikan, kemampuan untuk memasukkan dan mengekstrak lithium menurun, resistansi internal dan tegangan polarisasi baterai meningkat, kapasitas aktual yang tersedia berkurang, kapasitas pengosongan baterai menurun, platform pengosongan rendah, dan baterai lebih mungkin mencapai tegangan pemutusan pelepasan. Kapasitas baterai yang tersedia berkurang, dan efisiensi penggunaan energi baterai menurun. Ketika suhu naik, ekstraksi dan penyisipan ion lithium antara elektroda positif dan negatif menjadi aktif, sehingga resistansi internal baterai berkurang, dan waktu stabilisasi resistansi internal menjadi lebih lama, yang membuat jumlah migrasi elektron di sirkuit eksternal meningkat, dan kapasitasnya lebih efektif. Bermain. Namun, jika baterai dioperasikan dalam lingkungan suhu tinggi untuk waktu yang lama, stabilitas struktur kisi elektroda positif akan memburuk, keamanan baterai akan berkurang, dan masa pakai baterai akan dipersingkat secara signifikan.

Oleh karena itu, suhu tinggi dan suhu rendah akan mempengaruhi kinerja dan masa pakai baterai lithium besi fosfat. Dalam proses kerja yang sebenarnya, metode seperti meningkatkan manajemen termal baterai harus digunakan untuk memastikan bahwa baterai bekerja di bawah kondisi suhu yang sesuai. Di bagian uji baterai, ruang pengujian suhu konstan pada 25 ° C dapat dibuat.

5.Ringkasan

Dalam makalah ini, dikombinasikan dengan situasi aktual PACK baterai lithium-ion, faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas pengosongan dianalisis dan dibahas. Konsistensi grup pencocokan paket baterai yang baik adalah prasyarat untuk mewujudkan kinerja dan level pelepasan baterai, Anda dapat merujuk pada penggunaan metode grup pencocokan karakteristik dinamis. Metode pengisian direkomendasikan untuk menggunakan metode pengisian seimbang untuk memastikan bahwa platform SOC dari setiap monomer serupa sebelum pemakaian. Penting untuk memilih laju pelepasan yang sesuai, dengan mempertimbangkan kapasitas dan efisiensi pengujian. Lingkungan memiliki pengaruh besar pada pengujian baterai, sehingga kondisi suhu perlu dikontrol.