Каков индекс оценки производительности литиевой батареи

Мономер литий-ионной батареи состоит из положительного и отрицательного электрода, электролита и мембраны, которая является основной структурной единицей аккумуляторного модуля и аккумуляторного блока. Как своего рода электрохимический источник энергии, батарея имеет характерные параметры напряжения, внутреннего сопротивления, емкости, энергии и мощности.

В системе с силовой литиевой батареей каждый параметр может отражать различные характеристики системы. В этой статье перечислены все параметры литиевой батареи.

Мономер литиевой батареи

Мономер литий-ионной батареи состоит из положительного и отрицательного электрода, электролита и мембраны, которая является основной структурной единицей аккумуляторного модуля и аккумуляторного блока. Как своего рода электрохимический источник энергии, батарея имеет характерные параметры напряжения, внутреннего сопротивления, емкости, энергии и мощности.

Люди в основном хотят измерить и оценить параметры батареи для двух целей.

Один из них - достижение цели активного контроля. Например, напряжение батареи нестабильно, что снижает емкость накопления энергии в системе.

Другой - в целях безопасности. Параметры аккумулятора имеют фиксированный диапазон. Обнаружение параметров батареи и осуществление контроля за ее границей может сыграть роль в характеристике состояния безопасности батареи.

Напряжение

Напряжение мономера в основном зависит от типа материалов положительного и отрицательного электрода мономера. Как правило, оксид лития-кобальта, тройной положительный электрод и графитовый отрицательный электрод могут получить полное зарядное напряжение около 4,2 В, в то время как фосфат лития-железа может достигать не более 3,6 В. Напряжение здесь, или, скорее, потенциал, зависящий от свойств материала, будет равен напряжению холостого хода батареи после того, как она просидела там достаточно долго.

Напряжение одиночной клеммы в замкнутой цепи - это значение напряжения, обнаруженное внешним прибором, которое равно потенциалу батареи за вычетом внутреннего сопротивления. Однако внутреннее сопротивление батареи не является постоянным и может зависеть от множества факторов, которые обсуждаются в следующем разделе.

Помимо того, что оно определяется материалом, напряжение отдельной ячейки будет изменяться с изменением заряда, и это соотношение является взаимно однозначным. Поэтому во многих случаях заряд батареи (SOC), который невозможно измерить напрямую и просто, часто определяется напряжением холостого хода батареи.

Напряжение мономера связано с уровнем активности активного материала внутри батареи, поэтому оно может влиять на температуру уровня активности и уровень напряжения мономера в небольшом диапазоне.

Чем выше напряжение мономера, тем больше энергии содержит аккумулятор такой же емкости. Следовательно, с точки зрения обеспечения безопасности, увеличение верхнего предела напряжения мономера является техническим способом повышения плотности энергии системы.

Внутреннее сопротивление

Внутри литиевой батареи внутреннее сопротивление ионно-литиевой батареи состоит из факторов, препятствующих перемещению ионов от одного полюса к другому. Основная часть включает физическое внутреннее сопротивление токопроводящего элемента; Собственное сопротивление электрохимических веществ, таких как моторные материалы, мембраны и электролиты; Происходит временное увеличение тока через батарею, что является препятствием для движения ионов лития. Эти три части вместе составляют основу внутреннего сопротивления.

Внутреннее сопротивление наиболее чувствительно к температуре и может сильно различаться при разных температурах. Одной из важных причин снижения производительности батареи при низкой температуре является чрезмерное внутреннее сопротивление батареи при низкой температуре.

Литиевая батарея в качестве источника питания, снаружи внутреннее сопротивление, конечно, чем меньше, тем лучше. Особенно в силовых приложениях необходимо небольшое внутреннее сопротивление.

вместимость

Емкость литиевой батареи, емкость, которую можно измерить, - это максимальное количество заряда, которое может быть заряжено и разряжено в разумном диапазоне максимального и минимального напряжения батареи. Емкость элемента можно измерить путем зарядки и разрядки перед загрузкой в транспортное средство. Оказавшись в машине, емкость аккумулятора можно оценить только с помощью алгоритмов. В BMS точная оценка SOC является важным показателем уровня проектирования.

В настоящее время хорошо известно, что интеграл в ампер-часах от тока контура используется для проверки количества батареи с напряжением разомкнутой цепи батареи в динамических рабочих условиях. Хотя существует множество других методов, они либо нестабильны, либо требуют слишком большого объема вычислений, и лишь немногие из них действительно применяются в пакетном режиме.

Очевидно, что емкость мономера зависит от степени старения. Как мы все знаем, емкость снижается до экстремального значения, когда батарея не используется, поэтому можно видеть, что между ними существует абсолютная корреляция. Во-вторых, на емкость также влияет температура. При низкой температуре активность активного материала снижается, и доступных ионов становится меньше, поэтому емкость неизбежно снижается.

мощность

Под мощностью здесь, если быть точным, понимается мощность заряда-разряда одного элемента или мощность заряда-разряда элемента на единицу массы или на единицу объема.

Возможность зарядки или разрядки литиевой батареи при большой мощности определяется временем ее разработки. Тот же литий-железо-фосфатный материал или тройной материал, использование технологических средств, изменение толщины электрода или добавление добавок, регулировка структуры активного материала, свойств электролита, свойств пленки SEI электрода, могут играть роль в регулировании характеристик мощности батареи . Как правило, мощность и плотность энергии не могут сосуществовать. Для того же материала погоня за высокой мощностью частично принесет в жертву плотность энергии.

После изготовления элемента определяется его разумный максимальный ток заряда и разряда. Помимо регулировки условий охлаждения аккумулятора и изменения его максимальной мощности заряда и разряда в небольшом диапазоне, почти нет места для дальнейшей настройки.

Помимо удельной мощности, есть несколько параметров, которые можно преобразовать в единицу массы или объема, чтобы лучше понять уровень заряда батареи.

Удельная мощность, удельная энергия

Объем к объему - это объем, разделенный на объем батареи, а масса к объему - это объем, разделенный на массу. Исходя из этого, стоимость батареи преобразуется в единицу емкости, то есть с точки зрения емкости заряда и разряда батареи, чтобы говорить о цене: соотношение затрат и производительности емкости аккумуляторной единицы рассчитывается как емкость отношения цены, то есть количество электричества, которое батарея может выделить на единицу цены. Однако этот метод используется редко.

Точно так же отношение энергии к единице массы батареи - это энергия, деленная на массу, то есть энергия, выделяемая батареей на единицу массы; Удельная объемная энергия, то есть энергия, выделяемая на единицу объема батареи или активного материала; Это распространенный способ определения цены батареи на основе цены за единицу энергии.

Литий-ионный аккумуляторный модуль

Батарейный модуль образован серией параллельных батарейных мономеров, которая является элементом батарейного блока. Батарейный модуль редко оценивается как отдельный объект в реальной эксплуатации, и иногда его значение напряжения определяется в некоторых системах.

Фактически, люди склонны думать о модуле как о большой батарее. Разница в том, что у модуля есть проблема с консистенцией мономера, а внутренняя разница напряжений в ячейке является фокусом функции баланса. Производительность аккумуляторного модуля часто зависит от самой низкой производительности мономерных компонентов аккумуляторного модуля и в основном отражается на емкости этого индикатора. При зарядке первым заполняется аккумулятор с высоким напряжением; При разряде первым выходит из строя низковольтный элемент.

Вполне вероятно, что эти две ячейки не совпадают. Следовательно, согласованность параметров ячеек в модуле имеет решающее влияние на производительность модуля. Последовательность - еще один параметр, который следует учитывать на уровне модуля, чем на уровне мономера. В начале группировки модулей этот параметр гарантируется путем проверки ячейки различными способами. После того, как модуль произведен, согласованность является важным показателем его принятия. В процессе эксплуатации он может полагаться только на сбалансированную функцию BMS.

Литий-ионная аккумуляторная система

Аккумуляторная батарея обычно состоит из последовательно соединенных модулей. Помимо наследования всех параметров модуля, общее напряжение аккумуляторной батареи определяет платформу напряжения системы питания электромобиля, что является очень важным параметром.

Аккумуляторный блок в целом имеет несколько индикаторов безопасности, которые будут постоянно контролироваться. Выходной положительный и отрицательный электрод аккумуляторной батареи относительно сопротивления заземления, ток утечки системы, сигнал блокировки высокого напряжения, максимальная и минимальная температура системы, максимальная разница температур системы, максимальная скорость повышения температуры системы, максимальное и минимальное единичное напряжение системы и т. Д.

Страница содержит содержимое машинного перевода.