Għaliex Do Batteriji tal-jone tal-Litju Awto-kwittanza, Kif Tkejjel Awto-Kwittanza?

Ir-reazzjoni ta 'l-awto-kwittanzabatterija tal-litjuhija inevitabbli. L-eżistenza tagħha mhux biss twassal għat-tnaqqis tal-kapaċità tal-batterija' i stess, iżda taffettwa wkoll serjament il-batterija' s-assemblaġġ u l-ħajja taċ-ċiklu. Ir-rata ta 'self-discharge ta' batteriji tal-jone tal-litju ġeneralment hija ta '2% sa 5% fix-xahar, li tista' tissodisfa għal kollox ir-rekwiżiti ta 'użu ta' ċelloli singoli.

Madankollu, ladarba l-batterija tal-litju singola tkun immuntata f'modulu, il-karatteristiċi ta 'kull batterija tal-litju waħda mhumiex kompletament konsistenti, għalhekk wara kull ċarġ u ħatt, il-vultaġġ tat-terminal ta' kull batterija tal-litju singolu ma jistax jilħaq konsistenza sħiħa, u dan jikkawża li jekk jiġi ċċarġjat żejjed. jew ċelloli overdescharjati jidhru fil-modulu, il-prestazzjoni taċ-ċellula tal-batterija tal-litju sejra għall-agħar. Hekk kif in-numru ta 'l-iċċarġjar u l-iskarikar jiżdied, il-grad ta' deterjorazzjoni se jkompli jkompli jiħrax, u l-ħajja taċ-ċiklu titnaqqas ħafna meta mqabbla ma 'ċelloli singoli mhux assemblati. Għalhekk, riċerka fil-fond dwar ir-rata ta 'awto-kwittanza ta' batteriji tal-jone tal-litju hija ħtieġa urġenti għall-produzzjoni tal-batteriji.

1

Fatturi li jaffettwaw is-self-discharge

Il-fenomenu ta 'awtodissarġ tal-batterija jirreferi għall-fenomenu ta' telf spontanju tal-kapaċità tal-batterija meta titħalla f'ċirkwit miftuħ, u tissejjaħ ukoll il-kapaċità ta 'retenzjoni tal-ħlas. L-awto-kwittanza tista 'tkun ġeneralment maqsuma f'żewġ tipi: awto-kwittanza riversibbli u awto-kwittanza irreversibbli. Il-kapaċità tat-telf tista 'tiġi kkumpensata b'mod riversibbli għal awto-kwittanza riversibbli, il-prinċipju huwa simili għar-reazzjoni normali ta' kwittanza tal-batterija. L-awto-kwittanza li ma tistax tiġi kkumpensata għat-telf tal-kapaċità hija awto-kwittanza irreversibbli. Ir-raġuni ewlenija hija li seħħet reazzjoni irreversibbli ġewwa l-batterija, inkluża r-reazzjoni tal-elettrodu pożittiv u l-elettrolit, ir-reazzjoni tal-elettrodu negattiv u l-elettrolit, ir-reazzjoni kkawżata mill-impuritajiet fl-elettrolit, u l-ħin tal-manifattura. Reazzjonijiet irreversibbli kkawżati minn ċirkuwiti qosra kkawżati minn impuritajiet li jinġarru. Il-fatturi li jinfluwenzaw il-kwittanza personali huma kif ġej.

1 materjal tal-katodu

L-influwenza tal-materjal tal-elettrodu pożittiv hija prinċipalment li l-metall ta 'transizzjoni u l-impuritajiet tal-materjal tal-elettrodu pożittiv huma ppreċipitati fl-elettrodu negattiv biex jikkawżaw short circuit intern, u b'hekk iżidu l-awto-kwittanza tal-batterija tal-litju. Yah-Mei Teng et al. studjat il-proprjetajiet fiżiċi u elettrokimiċi ta 'żewġ materjali tal-katodi LiFePO4. L-istudju sab li batteriji b'kontenut għoli ta 'impurità tal-ħadid fil-materja prima u waqt l-iċċarġjar u l-ħatt għandhom rata għolja ta' awtoskarikar u stabbiltà ħażina. Ir-raġuni hija li l-ħadid gradwalment inaqqas u jippreċipita fl-elettrodu negattiv, ittaqqab is-separatur, u jikkawża ċirkwit qasir fil-batterija, li jirriżulta f'awto-kwittanza ogħla.

2 Materjal tal-anodi

L-influwenza tal-materjal ta 'l-elettrodu negattiv fuq l-awto-skarigu hija prinċipalment minħabba r-reazzjoni irreversibbli bejn il-materjal ta' l-elettrodu negattiv u l-elettrolit. Sa mill-2003, Aurbach et al. ippropona li l-elettrolit jitnaqqas biex jirrilaxxa l-gass, billi tesponi l-wiċċ tal-grafita għall-elettrolit. Fil-proċess ta 'ċċarġjar u ħatt, meta joni tal-litju jiddaħħlu u jiġu estratti, l-istruttura tas-saff tal-grafita hija mħassra faċilment, li tirriżulta f'rata kbira ta' self-discharge.

3 Elettrolit

L-influwenza tal-elettrolit tinkludi prinċipalment: korrużjoni tal-wiċċ tal-elettrodu negattiv mill-elettrolit jew impuritajiet; ix-xoljiment tal-materjal tal-elettrodu fl-elettrolit; l-elettrodu huwa miksi b'solid solubbli jew gass dekompost mill-elettrolit biex jifforma saff tal-passivazzjoni. Fil-preżent, numru kbir ta 'riċerkaturi huma ddedikati għall-iżvilupp ta' addittivi ġodda li jrażżnu l-influwenza tal-elettrolit fuq is-self-discharge. Ġunju Liu et al. żied addittivi bħal VEC għall-elettrolit tal-batterija NCM111, u sab li l-prestazzjoni taċ-ċiklu ta 'temperatura għolja tal-batterija tjiebet u r-rata ta' l-awto-kwittanza ġeneralment naqset. Ir-raġuni hija li dawn l-addittivi jistgħu jtejbu l-film SEI, u b'hekk jipproteġu l-elettrodu negattiv tal-batterija.

4 Status ta 'ħażna

Il-fatturi ġenerali li jinfluwenzaw l-istat tal-ħażna huma t-temperatura tal-ħażna u s-SOC tal-batterija. B'mod ġenerali, iktar ma tkun għolja t-temperatura u iktar ma tkun għolja s-SOC, iktar tkun l-awto-skarigu tal-batterija. Takashi et al. wettaq esperimenti ta 'tħassir tal-kapaċità fuq batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju f'kundizzjonijiet statiċi. Ir-riżultati juru li hekk kif tiżdied it-temperatura, ir-rata ta 'żamma tal-kapaċità tonqos gradwalment maż-żmien tal-ixkaffa, u r-rata ta' awtoskarjar tal-batterija tiżdied.

Liu Yunjian u oħrajn użaw batterija tal-manganat tal-litju kummerċjali u sabu li hekk kif il-batterija' i l-istat ta 'ħlas żdied, il-potenzjal relattiv tal-elettrodu pożittiv sar ogħla u ogħla, u l-ossidabilità tagħha saret iktar b'saħħitha u aktar b'saħħitha; il-potenzjal relattiv ta 'l-elettrodu negattiv sar aktar baxx u aktar baxx, ir-ridibbiltà tiegħu qed issir aktar b'saħħitha u aktar b'saħħitha, it-tnejn jistgħu jaċċeleraw il-preċipitazzjoni ta' Mn, u jwasslu għal żieda fir-rata ta 'l-awto-kwittanza.

5 Fatturi oħra

Hemm ħafna fatturi li jaffettwaw ir-rata ta 'l-awto-kwittanza tal-batterija. Minbarra dawk introdotti hawn fuq, hemm prinċipalment l-aspetti li ġejjin: matul il-proċess tal-produzzjoni, il-burrs iġġenerati meta l-biċċiet tal-arblu jinqatgħu, u l-impuritajiet jiddaħħlu fil-batterija minħabba problemi fl-ambjent tal-produzzjoni, bħal trab, trab tal-metall fuq il-biċċiet tal-arblu, eċċ., jistgħu jikkawżaw mikro-short circuit intern tal-batterija; l-ambjent estern huwa umdu, iċ-ċirkwit estern mhux kompletament iżolat, u l-għeluq tal-batterija għandu iżolament fqir. Hemm ċirkwit elettroniku estern waqt il-ħażna, li jwassal għal self-discharge; Waqt il-ħażna fit-tul, it-twaħħil bejn il-materjal attiv tal-materjal tal-elettrodu u l-kollettur attwali jonqos, li jirriżulta fit-twaqqigħ u t-tqaxxir tal-materjal attiv, li jwassal għal tnaqqis fil-kapaċità u żieda fl-awtodrilaxx. Kull wieħed mill-fatturi ta 'hawn fuq jew kombinazzjoni ta' fatturi multipli jista 'jikkawża l-imġieba ta' l-awto-kwittanza tal-batterija tal-litju, li tagħmilha diffiċli li tinstab il-kawża ta 'l-awto-kwittanza u tistma l-prestazzjoni tal-ħażna tal-batterija.

2

Metodu ta 'kejl tar-rata ta' self-discharge

Jista 'jkun magħruf mill-analiżi ta' hawn fuq li r-rata ta 'l-awto-kwittanza tal-batteriji tal-litju hija ġeneralment baxxa. Ir-rata ta 'l-awto-kwittanza nnifisha hija affettwata minn fatturi bħat-temperatura, in-numru ta' ċikli ta 'użu, u s-SOC. Għalhekk, huwa diffiċli ħafna u li tieħu ħafna ħin biex titkejjel b'mod preċiż l-awtoskarjar tal-batterija.

1 Metodu tradizzjonali ta 'kejl tar-rata ta' self-discharge

Fil-preżent, il-metodi tradizzjonali ta 'skoperta ta' awto-kwittanza huma kif ġej:

1.1 Metodu ta ’kejl dirett

L-ewwel, iċċarġja l-batterija li qed tiġi ttestjata sa ċertu stat ta 'ħlas, u żommha miftuħa għal perjodu ta' żmien, imbagħad ħatt il-batterija biex tiddetermina t-telf tal-kapaċità tal-batterija. Rata ta 'kwittanza personali

Fil-formula: C hija l-kapaċità nominali tal-batterija; C1 hija l-kapaċità ta 'kwittanza. Wara li tħalli ċ-ċirkwit miftuħ, il-kapaċità li jifdal tal-batterija tista 'tinkiseb billi tarmi l-batterija. F'dan iż-żmien, il-batterija tiġi rikarigata u skarikata bosta drabi biex tiġi ddeterminata l-kapaċità sħiħa tal-batterija. Dan il-metodu jista 'jiddetermina t-telf irriversibbli tal-kapaċità u t-telf riversibbli tal-kapaċità tal-batterija.

1.2 Metodu ta 'kejl tar-rata ta' attenwazzjoni tal-vultaġġ taċ-ċirkwit miftuħ

Il-vultaġġ taċ-ċirkwit miftuħ huwa direttament relatat mal-batterija' istat ta 'ħlas tas-SOC. Jeħtieġ biss li jitkejjel ir-rata tal-bidla tal-batterija' s OCV fuq perjodu ta 'żmien, jiġifieri:

Il-metodu huwa sempliċi biex jopera, u jeħtieġ biss li jirreġistra l-vultaġġ tal-batterija fi kwalunkwe perjodu ta 'żmien, u allura l-istat ta' ħlas tal-batterija f'dan il-mument jista 'jinkiseb skont ir-relazzjoni korrispondenti bejn il-vultaġġ u l-batterija SOC . Permezz tal-kalkolu tal-inklinazzjoni tat-tħassir tal-vultaġġ u l-kapaċità ta 'tħassir li tikkorrispondi għall-ħin tal-unità, ir-rata ta' awtoskarjar tal-batterija tista 'finalment tinkiseb.

1.3 Metodu ta 'manutenzjoni tal-kapaċità

Kejjel il-vultaġġ tal-batterija' s mixtieqa vultaġġ taċ-ċirkwit miftuħ jew l-ammont ta ’enerġija meħtieġa mis-SOC biex tinkiseb il-batterija' i r-rata ta’ awtoskarjar. Jiġifieri, il-kurrent ta 'ċċarġjar meta l-vultaġġ taċ-ċirkwit miftuħ tal-batterija jitkejjel, u r-rata ta' awtoskarjar tal-batterija tista 'titqies bħala l-kurrent imkejjel tal-iċċarġjar.

2 Metodu ta 'kejl rapidu b'rata ta' kwittanza personali

Peress li l-metodu tradizzjonali tal-kejl jieħu ħafna żmien u l-eżattezza tal-kejl mhix biżżejjed, ir-rata ta 'l-awto-kwittanza tintuża biss bħala metodu għall-iscreening tal-batterija fil-proċess ta' skoperta tal-batterija f'ħafna każijiet. It-tfaċċar ta 'numru kbir ta' metodi ġodda u konvenjenti ta 'kejl ġodda jiffranka ħafna ħin u sforz għall-kejl ta' l-awtofarmaġġ tal-batterija.

2.1 Teknoloġija ta 'kontroll diġitali

It-teknoloġija ta 'kontroll diġitali hija metodu ġdid ta' kejl ta 'awto-kwittanza derivat mill-metodu tradizzjonali ta' kejl ta 'awto-kwittanza bl-użu ta' mikrokompjuter b'ċippa waħda u l-bqija. Dan il-metodu għandu l-vantaġġi ta 'ħin ta' kejl qasir, eżattezza għolja, u tagħmir sempliċi.

2.2 Metodu ta 'ċirkwit ekwivalenti

Il-metodu ta 'ċirkwit ekwivalenti huwa metodu ta' kejl ta 'awto-kwittanza ġdid fjamant. Dan il-metodu jissimula l-batterija bħala ċirkwit ekwivalenti, li jista 'jkejjel malajr u b'mod effettiv ir-rata ta' self-discharge tal-batterija tal-jone tal-litju.

3

Sinifikat tal-kejl tar-rata ta 'l-awto-kwittanza

Bħala indiċi ta 'prestazzjoni importanti tal-batteriji tal-jone tal-litju, ir-rata ta' awtokargament għandha influwenza importanti fuq l-għażla u l-iggruppar tal-batteriji. Għalhekk, huwa ta 'sinifikat kbir li titkejjel ir-rata ta' l-awto-kwittanza ta 'batteriji tal-litju.

1 Tbassar iċ-ċellula tal-problema

Fl-istess lott ta 'batteriji, il-materjali u l-kontrolli tal-manifattura huma bażikament l-istess. Meta l-iskarikar abjad ta 'batteriji individwali huwa ovvjament kbir wisq, ir-raġuni x'aktarx tkun short circuit serju minħabba impuritajiet u burrs li jtaqqbu s-separatur. Minħabba li l-effett ta 'ċirkuwitu qasir fuq il-batterija huwa bil-mod u irreversibbli. Għalhekk, fi żmien qasir, il-prestazzjoni ta 'batteriji bħal dawn mhix se tkun differenti ħafna minn dik tal-batteriji normali, iżda billi r-reazzjoni interna irreversibbli tapprofondixxi gradwalment wara l-ħażna fit-tul, il-prestazzjoni tal-batterija tkun ferm inqas mill-prestazzjoni tal-fabbrika tagħha u oħra Prestazzjoni normali tal-batterija. Għalhekk, sabiex tkun assigurata l-kwalità tal-batteriji tal-fabbrika, batteriji b'kontenut ta 'skarigu kbar għandhom jiġu eliminati.

2 Grupp il-batteriji

Il-batteriji tal-litju jeħtieġu konsistenza aħjar, inklużi l-kapaċità, il-vultaġġ, ir-reżistenza interna, u r-rata ta 'kwittanza bajda. L-impatt tal-batterija' i r-rata ta 'l-awto-kwittanza fuq il-pakkett tal-batterija hija prinċipalment kif ġej: ladarba l-modulu jkun immuntat, minħabba r-rati differenti ta' l-awto-kwittanza tal-batteriji tal-litju individwali, il-vultaġġ jinżel għal gradi differenti matul il-proċess ta 'xkaffar jew ċikliżmu, u l-ħlas f'serje Taħt il-kurrent, il-kurrent jerġa' jkun ugwali, għalhekk wara kull ċarġ, jista 'jkun hemm ċelloli singoli mgħobbija żżejjed jew mhux iċċarġjati fil-modulu tal-batterija tal-litju. Hekk kif in-numru tal-iċċarġjar u l-iskarikar jiżdied, il-prestazzjoni tal-batterija se tiddeterjora gradwalment, u l-ħajja taċ-ċiklu Meta mqabbel ma 'ċelloli singoli mhux immuntati, din naqset b'mod sinifikanti. Għalhekk, l-immuntar tal-batterija jirrikjedi kejl preċiż u skrining tar-rata ta 'l-awto-kwittanza ta' batteriji tal-jone tal-litju.

3 Korrezzjoni ta 'l-istima tas-SOC tal-batterija

L-istat ta 'ħlas jissejjaħ ukoll il-kapaċità li jifdal, li tirrappreżenta l-proporzjon tal-kapaċità li jifdal wara li l-batterija tkun intużat għal perjodu ta' żmien jew fit-tul mhux użat u l-kapaċità kompletament iċċarġjata tagħha, ġeneralment espressa bħala perċentwali. Ir-rata ta 'self-discharge għandha valur ta' referenza importanti għall-istima tas-SOC tal-batteriji tal-jone tal-litju. Il-korrezzjoni tal-valur inizjali tas-SOC permezz tal-kurrent ta 'awtodrulliment tista' ttejjeb l-eżattezza tal-istima tas-SOC. Minn banda, għall-klijent, il-ħin użabbli jew id-distanza tas-sewqan tal-prodott jistgħu jiġu stmati abbażi tal-qawwa li jifdal; min-naħa l-oħra, l-eżattezza tat-tbassir tas-SOC tal-BMS tista 'titjieb b'mod effettiv biex tevita l-ħlas żejjed tal-batterija. Aktar minn kwittanza, u b'hekk testendi l-ħajja tal-batterija.