የክፍያ እና የመልቀቂያ ባህሪዎች ምንድ ናቸው?

የክፍያ እና የመልቀቂያ ባህሪዎች ምንድ ናቸው?

ክፍያ እናመፍሰስባህሪያት

የሊቲየም{0}አዮን ባትሪዎች ደህንነትን፣ አስተማማኝነትን እና የኃይል መሙያ ቅልጥፍናን ለማረጋገጥ በተለምዶ ሁለት{1}የደረጃ መሙላት ዘዴን ይጠቀማሉ። የመጀመሪያው ደረጃ ከቮልቴጅ መገደብ ጋር ቋሚ ጅረት ነው, እና ሁለተኛው ደረጃ ከአሁኑ ገደብ ጋር ቋሚ ቮልቴጅ ነው. የሊቲየምን ባትሪ ለመሙላት ከፍተኛው የቮልቴጅ ገደብ{4}} እንደ ካቶድ ቁሳቁስ ይለያያል። የሊቲየም ባትሪ መሰረታዊ ቻርጅ/ማስወጣት የቮልቴጅ ኩርባዎች{6}}በስእል 3{9}}11 ይታያሉ። በሥዕሉ ላይ ያሉት ኩርባዎች የC/3 ቻርጅ/የፍሳሽ ፍሰትን ይጠቀማሉ። ለተለያዩ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ዋና ዋና ልዩነቶች ሁለት ናቸው.

1) ለመጀመሪያው ደረጃ ጥሩው ቋሚ የአሁኑ ዋጋ እንደ ባትሪው የካቶድ ቁሳቁስ እና የማምረት ሂደት ይለያያል። በአጠቃላይ, ከ 0.2C እስከ 0.3C ያለው የአሁኑ ክልል ጥቅም ላይ ይውላል. ፈጣን የኃይል ፍጆታ ሁኔታዎች, 1C, 2C, ወይም እንዲያውም ከፍተኛ ተመኖች ሊቀጠሩ ይችላሉ.

2) የተለያዩ ሊቲየም{1}አዮን ባትሪዎች በቋሚ ወቅታዊ ቆይታ ላይ ጉልህ ልዩነቶችን ያሳያሉ፣ እና በቋሚ ጅረት እስከ አጠቃላይ አቅም የሚሞላው የአቅም መጠን እንዲሁ በእጅጉ ይለያያል። ከተግባራዊ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ አፕሊኬሽኖች አንፃር ረዘም ያለ ቋሚ የአሁን ጊዜ ቆይታ አጭር ጠቅላላ የኃይል መሙያ ጊዜን ያመጣል, ይህም ለትግበራዎች የበለጠ ጠቃሚ ነው.

የሊቲየም{0}አዮን የባትሪ ቮልቴጅ የተረጋጋ ሲሆን በመጀመሪያ እና መካከለኛ የመልቀቂያ ደረጃዎች ላይ በዝግታ ይቀንሳል፣ነገር ግን በኋለኞቹ ደረጃዎች በፍጥነት ይቀንሳል፣በስእል 3{2}}11 ክፍል DE ላይ እንደሚታየው። ከመጠን በላይ መፍሰስ እና በባትሪው ላይ የማይቀለበስ ጉዳት ለመከላከል በዚህ ደረጃ ውጤታማ ቁጥጥር ወሳኝ ነው።

የኃይል መሙያ ባህሪያትን የሚነኩ ምክንያቶች

(1) ውጤትየአሁኑን ኃይል መሙላትበኃይል መሙላት ባህሪያት የተወሰነ የNCM ሊቲየም{0} ion ባትሪ 242A·h ደረጃ የተሰጠው ባትሪ መውሰድ በኤስኦሲ=0% እና በቋሚ የሙቀት መጠን 20 ዲግሪ , የተለያዩ የኃይል መሙያ መጠኖች ለኃይል መሙላት ጥቅም ላይ ውለዋል። የመለኪያ ውጤቶቹ በሰንጠረዥ 3-1 ውስጥ ይታያሉ እና የኃይል መሙያ ኩርባው በስእል 3-12 ይታያል።

ሠንጠረዥ 3-1 ለተለያዩ የኃይል መሙያ መጠኖች የኃይል መሙያ መለኪያዎች

① ሲሲ፣ የማያቋርጥ ወቅታዊ; ሲቪ፣ ቋሚ ቮልቴጅ።

በሰንጠረዥ 3{14}}1 ላይ እንደሚታየው የቋሚው የአሁን ጊዜ ቀስ በቀስ እየቀነሰ የሚሄደው የኃይል መሙያ አሁኑን ሲጨምር፣ እና በቋሚ ጅረት የሚሞላው አቅም እና ጉልበት ቀስ በቀስ እየቀነሰ ይሄዳል። የ1/2 (ማለትም SOC=50%)ን የመሙላት እና የመሙላት አቅሙን እንደ መደበኛው ወስደን፣ የሚፈለገው የኃይል መሙያ ጊዜ እየቀነሰ በሚሄድ የኃይል መሙያ ጊዜ ይቀንሳል። ለ 0.1C የሚያስፈልገው ጊዜ በግምት 5 ጊዜ ያህል ለ 0.5C. በዚህ ሁኔታ, ለቀጣይ ኃይል መሙላት አሁን ያለው ልዩነት ትንሽ ነው, ስለዚህ የመጨረሻው 30A·h የኃይል መሙያ ጊዜ በጣም የተለየ አይደለም. ስለዚህ በባትሪው በሚፈቀደው ቻርጅ ወቅት፣ የኃይል መሙያ አሁኑን መጨመር፣ ምንም እንኳን በቋሚ ጅረት የሚሞላውን አቅም እና ጉልበት ቢቀንስም አጠቃላይ የኃይል መሙያ ጊዜን ለመቀነስ ይረዳል። በተግባራዊ የባትሪ ጥቅል አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ የሚፈቀደው ከፍተኛው የሊቲየም-አዮን ባትሪ መሙላት የሚፈቀደው ኃይል ለመሙላት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል፣ እና የቮልቴጅ ገደቡ ላይ ከደረሰ በኋላ ቋሚ የቮልቴጅ መሙላት ይከናወናል። ይህ የኃይል መሙያ ደህንነትን በሚያረጋግጥበት ጊዜ የኃይል መሙያ ጊዜን ይቀንሳል። ይሁን እንጂ የኃይል መሙያ አሁኑን መጨመር በባትሪው ውስጣዊ ተቃውሞ ምክንያት የኃይል ብክነት መጨመርም ያስከትላል. በውስጣዊ ተቃውሞ ውስጥ የሚፈጀው ኃይል በቀመር (3-4) መሰረት ይሰላል.

E ውስጣዊ ተቃውሞ የሚፈጀው ኃይል የት ነው;

r የባትሪው ውስጣዊ መከላከያ ነው;

t የኃይል መሙያ ጊዜ ተለዋዋጭ ነው;

የኃይል መሙያው እኔ ነኝ;

t₁ እና t₂ የኃይል መሙያ መጀመሪያ እና መጨረሻ ጊዜዎች ናቸው።

ሰፊ ሙከራ እንደሚያሳየው የሊቲየም{0}አዮን ባትሪዎች ውስጣዊ ተቃውሞ በ0.4 mΩ ኃይል በሚሞላበት ጊዜ እንደሚለዋወጥ አሳይቷል። ስለዚህ፣ እኩልታ (3-4) የሚያሳየው በባትሪ ውስጣዊ ተቃውሞ ምክንያት የሚፈጠረው የሃይል ፍጆታ በመሠረቱ ከመሙያ ጊዜ ጋር በቀጥታ የተያያዘ ቢሆንም በአራት ደረጃ ግን ከኃይል መሙያው ጋር የተያያዘ ነው። በቋሚ ወቅታዊ የኃይል መሙያ ደረጃ ፣ የኃይል መሙያው መጠን በውስጣዊ የመቋቋም ኃይል ፍጆታ ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር ዋና ምክንያት ነው። ከፍተኛ የኃይል መሙላት የበለጠ የኃይል ፍጆታን ያስከትላል። በቋሚ የቮልቴጅ ወቅት ዝቅተኛ የአሁኑ ደረጃ, የኃይል መሙያ ጊዜ በውስጣዊ ተቃውሞ የኃይል ፍጆታ ላይ ተፅዕኖ ያለው ቀዳሚ ምክንያት ይሆናል; ረዘም ያለ የኃይል መሙያ ጊዜ የበለጠ የኃይል ፍጆታን ያስከትላል። አጠቃላይ የኃይል መሙያ ሂደቱን ከግምት ውስጥ በማስገባት የኃይል መሙያው ከውስጥ ተከላካይ የኃይል ፍጆታ ጋር አራት ማዕዘን ግንኙነት ስላለው እና በእሱ ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድረው ዋና ምክንያት ስለሆነ ከፍተኛ የኃይል መሙላት የበለጠ ውስጣዊ የመቋቋም ኃይልን ያስከትላል። በተግባራዊ የባትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ሁለቱንም የኃይል መሙያ ጊዜ እና ቅልጥፍናን ከግምት ውስጥ በማስገባት ተስማሚ የሆነ የኃይል መሙያ መመረጥ አለበት።

(2) የመፍሰሱ ጥልቀት በኃይል መሙላት ላይ የሚያሳድረው ተጽእኖ በ20 ዲግሪ ቋሚ የሙቀት መጠን 66.2A·h አቅም ባለው የNCM ሊቲየም{2} ion ባትሪ ላይ የመልቀቂያ ሙከራ ተካሄዷል። ባትሪው በ 0.5C ፍጥነት ወደ ተለያዩ የዝርጋታ ጥልቀት (DOD) (10%→100%), ከ 90% →0% የክፍያ ሁኔታ (SOC) ጋር ይዛመዳል. በማፍሰሻ ሂደት ውስጥ የቮልቴጅ፣ የአሁን እና የአቅም መረጃ ተመዝግቧል። ለ 60 ደቂቃዎች እረፍት ካደረጉ በኋላ, ባትሪው በ 0.5C (CC) ፍጥነት ተሞልቷል. የመቁረጫው ቮልቴጅ ሲደረስ, የኃይል መሙያ ሁነታ ወደ ቋሚ ቮልቴጅ (ሲቪ) ተቀይሯል. የአሁኑ ከ 0.05C ባነሰ ጊዜ, ሂደቱ ቆሟል, እና የቮልቴጅ, የአሁኑ እና የአቅም መረጃዎች ተመዝግበዋል. ተዛማጅነት ያለው መረጃ በሰንጠረዥ 3{19}}2 ላይ ይታያል። የሊቲየም-አዮን ባትሪው የኃይል መሙያ ወቅታዊ ኩርባዎች በተለያዩ ጥልቅ የመልቀቂያ ሁኔታዎች ውስጥ በስእል 3-13 ይታያሉ።

ሠንጠረዥ 3-2 የመሙያ መለኪያዎች በተለያየ የመፍሰሻ ጥልቀት

① እኩል-አቅም የሚሞላ ሃይል፡ ሃይል የሚከፍለው በተመሳሳይ የኤስኦሲ ለውጥ (ለምሳሌ፡ 10%) ነው። ለምሳሌ፡ በ 90% DOD ላይ ያለው የኃይል መሙያ አቅም 30W·h ከሆነ፣ እኩል-የተሞላው ኃይል 30W·h ነው። በ 80% DOD ላይ ያለው የኃይል መሙያ አቅም 50W· ሰ ከሆነ፣ እኩል{11}}የሚሞላው ኃይል 25W·ሰ ነው።

② እኩል-አቅም የሚለቀቅ ኢነርጂ፡ ሃይል የሚወጣው በተመሳሳዩ የኤስኦሲ ለውጥ (ለምሳሌ፡ 10%) ነው።

③ አማካይ የኃይል መሙያ ጊዜ በአንድ ክፍል አቅም / ደቂቃ: የኃይል መሙያ ጊዜ / የመሙላት አቅም።

ከሠንጠረዥ 3-2 እና ምስል 3-13 የሚከተሉት መደምደሚያዎች ሊደረጉ ይችላሉ.

1) የመልቀቂያው ጥልቀት እየጨመረ በሄደ መጠን የኃይል መሙያ ጊዜ ይጨምራል, ነገር ግን በአንድ ክፍል አቅም ያለው አማካይ የኃይል መሙያ ጊዜ ይቀንሳል, ይህም ማለት የኃይል መሙያ ጊዜ መጨመር ከመልቀቂያው ጥልቀት ጋር ተመጣጣኝ አይደለም.

2) የመልቀቂያው ጥልቀት እየጨመረ በሄደ መጠን የቋሚ የአሁኑ የኃይል መሙያ ጊዜ እና አጠቃላይ የኃይል መሙያ ጊዜ ይጨምራል ፣ እና የቋሚ የአሁኑ የኃይል መሙያ አቅም ወደ አስፈላጊ የኃይል መሙያ አቅም ይጨምራል። እንደ እውነቱ ከሆነ, እነዚህ ባህሪያት በዋናነት በሁለት ምክንያቶች የተከሰቱ ናቸው: በመጀመሪያ, ጥልቀት ያለው ጥልቀት ያለው ጥልቀት ባትሪውን ለመሙላት ረዘም ያለ ጊዜ ይጠይቃል; ሁለተኛ፣ ጥልቅ የፈሳሽ ጥልቀት ከዝቅተኛ የቮልቴጅ ክልል ጋር ይዛመዳል፣ በዚህም ምክንያት በተመሳሳዩ የአሁኑ እና የኃይል መሙያ ጊዜ ሁኔታዎች ወደ ባትሪው የሚሞላው ኃይል አነስተኛ ነው።

(3) የሊቲየም ባህሪያትን በሚሞሉበት የሙቀት መጠን ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ{1}አዮን ባትሪዎች በተለያየ የድባብ የሙቀት መጠን እንዲሞሉ ተደርጓል። የ66.2A·h NCM ሊቲየም{4}}አዮን ባትሪን እንደ ምሳሌ በመውሰድ፣የቋሚ ጅረት እና የቮልቴጅ መገደብ ዘዴ ጥቅም ላይ ውሏል። በሰንጠረዥ 3{11}}3 ላይ እንደሚታየው የኃይል መሙያ መለኪያዎች የተመዘገቡት የኃይል መሙያው የአሁኑ ወሰን 1.3 A እና 3.3 A ነው። በስእል 3-13 እንደሚታየው በተመሳሳዩ የመልቀቂያ ጅረት ስር የባትሪው ቮልቴጁ ከፍተኛ ውድቀት ያጋጥመዋል። ነገር ግን, የቮልቴጅ መጠኑ በአንጻራዊነት ከፍተኛ ሆኖ ስለሚቆይ, የመልቀቂያው ኃይል አሁንም ከፍተኛ ነው. በመጀመርያው የመልቀቂያ ደረጃ በባትሪው ውስጣዊ ተቃውሞ የሚፈጀው ሃይል የባትሪውን ሙቀት ይጨምራል፣ የሊቲየም-አዮን ባትሪውን ንቁ ቁሶች እንቅስቃሴ ያሳድጋል እና የባትሪውን ቮልቴጅ ያሳድጋል፣ በዚህም ሊለቀቅ የሚችለውን ሃይል ይጨምራል። በመሃከለኛ እና በኋለኛው የመልቀቂያ ደረጃዎች, የባትሪው ቮልቴጅ ይቀንሳል, እና በአንድ ክፍል ጊዜ የሚለቀቀው ኃይል በዚሁ መጠን ይቀንሳል.

በተመሳሳዩ የሙቀት መጠን እና በተመሳሳይ የመልቀቂያ ማብቂያ ቮልቴጅ, የተለያዩ የመልቀቂያ ማቋረጫ ጅረቶች በአቅም እና በሃይል ልዩነት ላይ ልዩነት ይፈጥራሉ. በአጠቃላይ, በመደበኛ የሙቀት ሁኔታዎች ውስጥ, የአሁኑ ዝቅተኛ, የበለጠ አቅም እና ጉልበት ይወጣል. ከላይ እንደተጠቀሰው የመልቀቂያ ሙከራ፣ 0.2C ከ1C የበለጠ አቅም እና ጉልበት 3.2% ይለቃል።