Руководство по расчету конструкции литий-ионных батарей

В сегодняшнем мире портативной электроники вы никогда не проведете ни дня без перезаряжаемого литий-ионного аккумулятора. Такие батареи питают ваши мобильные телефоны, умные часы, планшеты, ноутбуки, автомобили, мотоциклы, дома и самолеты. Однако, поскольку все усложняется из-за разного напряжения и емкости каждой ячейки, мы считаем, что люди, разрабатывающие аккумуляторные блоки, должны знать некоторые основы конструкции литий-ионных аккумуляторов.

Поэтому в этой статье дается обзор того, как рассчитать емкость литий-ионного аккумулятора, что такое калькулятор литий-ионного аккумулятора и как проверить конструкцию литий-ионного аккумулятора.

Что такое калькулятор расчета конструкции литий-ионных батарей?

Калькулятор конструкции литий-ионного аккумулятора - это калькулятор, который используется для определения емкости аккумулятора на основе силы тока в миллиамперах (мА) или миллиампер-часах (мАч). Емкость батареи или аккумулятора - это количество энергии, накопленное в соответствии с конкретным текущим значением температуры, заряда и разряда, а также времени заряда или разряда.

Калькулятор конструкции литиево-ионного аккумулятора в основном используется для расчета тока зарядки и разрядки аккумулятора. Это мера того, какой ток заряжается и разряжается, чтобы соответствовать указанной емкости для данной мощности. Однако он отличается для разных производителей батарей в зависимости от срока службы батареи.

Это также важные данные для аккумулятора, так как энергия, запасенная или используемая для большинства аккумуляторов, зависит от скорости тока зарядки или разрядки. Однако, если вы разряжаете за один час при заданной емкости, у вас будет меньше энергии, чем при разрядке за 20 часов, и наоборот, вы сохраните меньше энергии в батарее с текущим зарядом 100 А в течение 1 часа, чем при текущем заряде 10 А на 10 часов.

Как рассчитать емкость литий-ионного аккумулятора?

Срок службы батареи обычно измеряется на основе текущей емкости батареи в миллиамперах (мА) и миллиампер-часах (мАч). Ампер - это электрический элемент, который используется для расчета тока, протекающего в нагрузке или заряда. Срок службы или мощность батареи можно определить по входному току батареи и току нагрузки схемы. Когда ток нагрузки низкий, срок службы батареи будет высоким, и наоборот.

Емкость аккумулятора можно рассчитать математически по следующей формуле:

Срок службы батареи = емкость батареи в мАч / ток нагрузки в мА * 0,70

Коэффициент 0,7 учитывает внешние факторы, которые могут повлиять на срок службы батареи.

Время работы = (10 * Ампер-часы) / Ваттная нагрузка

Время работы - это количество циклов зарядки до конца срока службы аккумулятора.

Очень важно знать емкость используемой батареи, чтобы иметь представление о том, когда заменять батарею или когда ее разряжать, поскольку использовать ее в конце срока службы небезопасно. Именно поэтому рассчитана и известна емкость аккумулятора.

Как проверить конструкцию литий-ионной батареи?

Батарея состоит из одного или нескольких электрохимических элементов (элементов батареи), которые преобразуют химическую энергию в электрическую энергию (во время разряда) и электрическую энергию (во время зарядки) в химическую энергию. При разрядке-зарядке форма элементов, находящихся в батарее, и химические реакции определяют химию батареи. Есть несколько способов проверить конструкцию литий-ионного аккумулятора. По сути, литий-ионная химия небезопасна, поэтому выбор элемента, производственный процесс, электрическая и механическая схема батареи или конструкция батареи становятся очень важными для обеспечения безопасности батареи.

На рисунке 1 показан упрощенный вид типичной конструкции литий-ионной перезаряжаемой батареи. Он состоит из трех основных компонентов батареи: элементов, корпуса и электроники. По сути, это простая конструкция литий-ионного аккумулятора, который обычно используется в различных электронных устройствах.

Ячейка является источником питания батареи и бывает разных размеров, форм и химического состава. Основная задача электроники - гарантировать, что элементы используются в их безопасных рабочих условиях. Корпус обеспечивает защиту структурной целостности ячеек и стола.

Также важно знать основные конструкции, используемые в батареях, а именно:

Вторичные и первичные клетки

Хотя это может звучать не так, но вторичные батареи используются для всех гибридных вторичных батарей, подключаемых модулей и электромобилей. Первичная батарея - это батарея, которую нельзя перезарядить, а вторичная батарея - это батарея, которую можно перезаряжать.

Ядро, модули и пакеты

Гибридные и электрические автомобили имеют последовательную и параллельную высоковольтную аккумуляторную батарею, состоящую из отдельных модулей и батарей. Элемент представляет собой наименьшую упакованную форму, которую может принять батарея, и обычно она составляет от одного до шести вольт в порядке. Модуль состоит из нескольких ячеек, которые обычно соединены последовательно или параллельно. Затем аккумуляторная батарея собирается путем присоединения модулей последовательно или параллельно, и таким образом конструкция литий-ионной батареи подготавливается простым способом.

Классификация батарей

Не все батареи, даже батареи одного и того же состава, одинаковы. Главный компромисс при производстве батарей - это энергия и мощность: батареи могут быть мощными или мощными, но не то и другое одновременно. Производители часто используют эти классы для обозначения батарей. Некоторые особые классификации относятся к категории «Высокая долговечность», что означает, что за счет энергии и энергии химический состав был изменен, чтобы продлить срок службы батареи.

Заключение

Таким образом, делается вывод о том, что емкость литий-ионного аккумулятора играет важную роль в сроке службы аккумулятора, чтобы знать конечный срок службы аккумулятора. Хотя это не только один фактор, важны и другие факторы. Однако главным фактором, который следует учитывать при разработке литий-ионной батареи, является ее размер, поскольку ограничение размера определяет, какой элемент батареи будет использоваться.