Guide Comprehensive kanggo Lithium-Ion Baterei Discharge Curve Analysis

Tes kinerja baterei lithium-ion sing paling umum digunakake - strategi analisis kurva discharge

Nalika baterei lithium-ion discharge, voltase kerjane tansah owah-owahan kanthi terus-terusan. Tegangan kerja baterei digunakake minangka ordinate, wektu discharge, utawa kapasitas, utawa state of charge (SOC), utawa discharge depth (DOD) minangka abscissa, lan kurva sing digambar diarani kurva discharge. Kanggo ngerti kurva karakteristik discharge baterei, kita kudu ngerti voltase baterei ing prinsip.

[Tegangan baterei]

Kanggo reaksi elektroda kanggo mbentuk baterei kudu nyukupi kondisi ing ngisor iki: proses kelangan elektron ing reaksi kimia (yaiku proses oksidasi) lan proses entuk elektron (yaiku proses reaksi reduksi) kudu dipisahake ing rong wilayah sing beda, sing beda karo reaksi redoks umum; reaksi redoks saka zat aktif saka rong elektroda kudu ditularaké dening sirkuit njaba, kang beda saka reaksi microbattery ing proses karat logam. Tegangan baterei yaiku beda potensial antarane elektroda positif lan elektroda negatif. Parameter kunci khusus kalebu voltase sirkuit mbukak, voltase kerja, voltase ngisi lan ngeculake, lsp.

[Potensi elektroda bahan baterei lithium-ion]

Potensial elektroda nuduhake nyemplungake bahan padhet ing larutan elektrolit, nuduhake efek listrik, yaiku, beda potensial antarane permukaan logam lan solusi. Beda potensial iki diarani potensial logam ing solusi utawa potensial elektroda. Cekakipun, potensial elektroda minangka kecenderungan kanggo ion utawa atom entuk elektron.

Mulane, kanggo elektroda positif utawa materi elektroda negatif tartamtu, nalika dilebokake ing elektrolit karo uyah lithium, potensial elektroda kasebut ditulis minangka:

Ngendi φ c minangka potensial elektroda saka zat iki. Potensial elektroda hidrogen standar disetel dadi 0.0V.

[Tegangan sirkuit mbukak baterei]

Kekuwatan elektromotif baterei yaiku nilai teoretis sing diitung miturut reaksi baterei nggunakake metode termodinamika, yaiku, beda antarane potensial elektroda keseimbangan baterei lan elektroda positif lan negatif nalika sirkuit rusak yaiku nilai maksimum. sing baterei bisa menehi voltase. Nyatane, elektroda positif lan negatif ora kudu ana ing kahanan keseimbangan termodinamika ing elektrolit, yaiku, potensial elektroda sing ditetepake dening elektroda positif lan negatif saka baterei ing larutan elektrolit biasane ora potensial elektroda keseimbangn. voltase sirkuit mbukak baterei umume luwih cilik tinimbang gaya elektromotif. Kanggo reaksi elektroda:

Ngelingi kahanan non-standar komponen reaktan lan aktivitas (utawa konsentrasi) komponen aktif liwat wektu, voltase sirkuit mbukak nyata sel diowahi dening persamaan energi:

Yen R yaiku konstanta gas, T yaiku suhu reaksi, lan a minangka aktivitas komponen utawa konsentrasi. Tegangan sirkuit mbukak baterei gumantung marang sifat materi elektroda positif lan negatif, elektrolit lan kondisi suhu, lan ora gumantung saka geometri lan ukuran baterei. Lithium ion elektroda persiapan materi menyang kutub, lan lithium logam sheet nglumpuk menyang tombol setengah baterei, bisa ngukur materi elektroda ing negara SOC beda mbukak voltase, kurva voltase mbukak punika elektroda materi daya reaksi negara, panyimpenan baterei mbukak voltase drop, nanging ora amba banget, yen mbukak voltase gulung cepet banget utawa amplitudo kedadean ora normal. Owah-owahan lumahing saka zat aktif bipolar lan poto-discharge baterei minangka alasan utama kanggo ngurangi voltase sirkuit mbukak ing panyimpenan, kalebu owah-owahan saka lapisan topeng saka Tabel materi elektroda positif lan negatif; owah-owahan potensial disebabake kahanan kang ora tetep termodinamika elektroda, pembubaran lan udan impurities manca logam, lan short circuit mikro disebabake diaphragm antarane elektrods positif lan negatif. Nalika baterei lithium ion wis tuwa, owah-owahan nilai K (voltase drop) yaiku proses pembentukan lan stabilitas film SEI ing permukaan materi elektroda. Yen gulung voltase gedhe banget, ana sirkuit cendhak mikro nang, lan baterei wis kabiji unqualified.

[Polarisasi Baterei]

Nalika arus liwat elektroda, fenomena sing elektroda nyimpang saka potensial elektroda keseimbangn diarani polarisasi, lan polarisasi ngasilake overpotensial. Miturut panyebab polarisasi, polarisasi bisa dipérang dadi polarisasi ohmik, polarisasi konsentrasi lan polarisasi elektrokimia. Gbr. 2 minangka kurva discharge khas baterei lan pengaruh macem-macem polarisasi ing voltase.

 Gambar 1. Kurva discharge lan polarisasi khas

(1) Polarisasi Ohmic: sing disebabake dening resistance saben bagean baterei, nilai drop meksa nderek hukum ohm, saiki sudo, polarisasi sudo langsung, lan saiki ilang langsung sawise mandheg.

(2) Polarisasi elektrokimia: polarisasi disebabake reaksi elektrokimia sing alon ing permukaan elektroda. Suda sacara signifikan ing tingkat mikrodetik amarga arus dadi luwih cilik.

(3) Polarisasi konsentrasi: amarga retardasi proses difusi ion ing solusi, beda konsentrasi antarane permukaan elektroda lan awak solusi polarisasi ing arus tartamtu. Polarisasi iki suda utawa ilang amarga arus listrik suda ing detik makroskopis (sawetara detik nganti puluhan detik).

Ing resistance internal baterei mundhak karo Tambah saka saiki discharge baterei, kang utamané amarga saiki discharge gedhe mundhak gaya polarisasi baterei, lan luwih gedhe saiki discharge, luwih ketok gaya polarisasi, minangka ditampilake. ing Figure 2. Miturut hukum Ohm kang: V = E0-IRT, karo Tambah saka resistance sakabèhé internal RT, wektu sing dibutuhake kanggo voltase baterei kanggo tekan discharge voltase Cut-mati Sairing suda, supaya kapasitas release uga suda.

Figure 2. Efek saka Kapadhetan saiki ing polarisasi

Baterei lithium ion sejatine minangka jinis baterei konsentrasi ion lithium. Proses pangisian daya lan discharge baterei ion lithium yaiku proses embedding lan stripping ion lithium ing elektroda positif lan negatif. Faktor sing mengaruhi polarisasi baterei lithium-ion kalebu:

(1) Pengaruh elektrolit: konduktivitas elektrolit sing kurang minangka alesan utama kanggo polarisasi baterei lithium ion. Ing sawetara suhu umum, konduktivitas elektrolit sing digunakake kanggo baterei lithium-ion umume mung 0.01 ~ 0.1S / cm, yaiku siji persen saka larutan banyu. Mulane, nalika baterei lithium-ion discharge ing saiki dhuwur, iku kasep kanggo tambahan Li + saka elektrolit, lan fénoména polarisasi bakal kelakon. Ngapikake konduktivitas elektrolit minangka faktor kunci kanggo nambah kapasitas discharge saiki dhuwur saka baterei lithium-ion.

(2) Pengaruh bahan positif lan negatif: saluran maneh saka positif lan negatif materi partikel lithium ion gedhe difusi menyang lumahing, kang ora kondusif kanggo discharge tingkat gedhe.

(3) Agen konduktor: isi agen konduktif minangka faktor penting sing mengaruhi kinerja discharge rasio dhuwur. Yen isi agen konduktif ing rumus katoda ora cukup, elektron ora bisa ditransfer ing wektu nalika saiki gedhe kosong, lan resistance internal polarisasi mundhak kanthi cepet, supaya voltase baterei cepet suda kanggo discharge Cut-off voltase. .

(4) Pengaruh desain pole: kekandelan pole: ing kasus discharge saiki gedhe, kacepetan reaksi zat aktif cepet banget, sing mbutuhake ion lithium kanthi cepet ditempelake lan dicopot ing materi. Yen piring kutub kandel lan dalan panyebaran ion lithium mundhak, arah ketebalan kutub bakal ngasilake gradien konsentrasi ion lithium sing gedhe.

Kapadhetan kompaksi: Kapadhetan kompaksi lembaran kutub luwih gedhe, pori dadi luwih cilik, lan dalan gerakan ion lithium ing arah ketebalan lembaran kutub luwih dawa. Kajaba iku, yen Kapadhetan compaction gedhe banget, area kontak antarane materi lan elektrolit sudo, situs reaksi elektroda suda, lan resistance internal baterei uga bakal nambah.

(5) Pengaruh membran SEI: pambentukan membran SEI nambah resistensi antarmuka elektroda / elektrolit, nyebabake histeresis utawa polarisasi tegangan.

[Tegangan operasi baterei]

Tegangan operasi, uga dikenal minangka voltase pungkasan, nuduhake prabédan potensial antarane elektroda positif lan negatif baterei nalika arus mili ing sirkuit ing kahanan kerja. Ing negara apa discharge baterei, nalika saiki mili liwat baterei, resistance disebabake resistance internal kudu diatasi, kang bakal nimbulaké drop meksa ohmic lan polarisasi elektroda, supaya voltase apa tansah luwih murah tinimbang voltase sirkuit mbukak, lan nalika ngisi daya, voltase pungkasan tansah luwih dhuwur tinimbang voltase sirkuit mbukak. Tegese, asil polarisasi ndadekake voltase pungkasan saka discharge baterei luwih murah tinimbang potensial elektromotif baterei, sing luwih dhuwur tinimbang potensial elektromotif baterei sing tanggung jawab.

Amarga ana kedadean polarisasi, voltase cepet lan voltase nyata ing proses pangisian daya lan discharge. Nalika ngisi daya, voltase cepet rada luwih dhuwur tinimbang voltase nyata, polarisasi ilang lan voltase mudhun nalika voltase cepet lan voltase nyata mudhun sawise discharge.

Kanggo ngringkes deskripsi ing ndhuwur, ekspresi kasebut yaiku:

E +, E- -makili potensial saka elektroda positif lan negatif, mungguh, E + 0 lan E- -0 makili potensial elektroda keseimbangn saka elektroda positif lan negatif, mungguh, VR nggantosi voltase polarisasi ohmic, lan η + , η - -makili overpotensial saka elektroda positif lan negatif, mungguh.

[Prinsip dhasar tes discharge]

Sawise pangerten dhasar babagan voltase baterei, kita wiwit nganalisa kurva discharge baterei lithium-ion. Kurva discharge biasane nggambarake kahanan elektroda, yaiku superposisi owah-owahan negara elektroda positif lan negatif.

Kurva voltase baterei lithium-ion sajrone proses discharge bisa dipérang dadi telung tahap

1) Ing tataran wiwitan baterei, voltase mudhun kanthi cepet, lan luwih akeh tingkat discharge, luwih cepet voltase mudhun;

2) Tegangan baterei mlebu ing tahap owah-owahan alon, sing diarani area platform baterei. Sing luwih cilik tingkat discharge,

Sing luwih dawa durasi area platform, luwih dhuwur voltase platform, luwih alon penurunan voltase.

3) Nalika daya baterei wis meh rampung, voltase mbukak baterei wiwit drop banget nganti voltase discharge mandeg tekan.

Sajrone tes, ana rong cara kanggo ngumpulake data

(1) Nglumpukake data arus, voltase lan wektu miturut interval wektu sing disetel Δ t;

(2) Nglumpukake data saiki, voltase lan wektu miturut prabédan owah-owahan voltase nyetel Δ V. Akurasi peralatan ngisi daya lan discharging utamane kalebu akurasi saiki, akurasi voltase lan presisi wektu. Tabel 2 nuduhake paramèter peralatan saka mesin pangisi daya lan discharging tartamtu, ing ngendi% FS nuduhake persentase lengkap, lan 0.05% RD nuduhake kesalahan sing diukur ing kisaran 0.05% saka maca. Ngisi daya lan discharge peralatan umume nggunakake sumber saiki pancet CNC tinimbang resistance mbukak kanggo mbukak, supaya voltase output saka baterei wis boten apa karo resistance seri utawa resistance parasitic ing sirkuit, nanging mung ana hubungane karo voltase E lan resistance internal. r lan sirkuit saiki aku saka sumber voltase becik padha karo baterei. Yen resistance digunakake kanggo mbukak, nyetel voltase sumber voltase becik saka baterei padha karo E, resistance internal r, lan resistance mbukak R. Ngukur voltase ing loro ends saka resistance mbukak karo voltase. meter, minangka ditampilake ing tokoh ndhuwur ing Figure 6. Nanging, ing laku, ana resistance timbal lan resistance kontak fixture (resistance parasitic seragam) ing sirkuit. Diagram sirkuit sing padha ditampilake ing FIG. 3 ditampilake ing gambar ngisor FIG. 3. Ing laku, resistance parasit wis pesti ngenalaken, supaya resistance mbukak total dadi gedhe, nanging voltase diukur punika voltase ing loro ends saka resistance mbukak R, supaya kesalahan wis ngenalaken.

 Fig. 3 Diagram blok prinsip lan diagram sirkuit ekuivalen aktual saka metode discharge resistance

Nalika sumber saiki pancet karo I1 saiki digunakake minangka mbukak, diagram skematis lan diagram sirkuit padha karo nyata ditampilake ing Figure 7. E, I1 punika nilai pancet lan r pancet kanggo wektu tartamtu.

Saka rumus ing ndhuwur, kita bisa ndeleng manawa loro voltase A lan B tetep, yaiku, voltase output baterei ora ana hubungane karo ukuran resistensi seri ing daur ulang, lan mesthine ora ana hubungane. kanthi resistensi parasit. Kajaba iku, mode pangukuran papat terminal bisa entuk pangukuran voltase output baterei sing luwih akurat.

Gambar 4 Diagram blok equivalen lan diagram sirkuit ekuivalen aktual saka beban sumber arus konstan

Sumber bebarengan minangka piranti sumber daya sing bisa nyedhiyakake arus konstan kanggo beban. Iku isih bisa tetep output saiki pancet nalika sumber daya external fluctuates lan karakteristik impedansi ngganti.

[Mode tes discharge]

Peralatan tes ngisi lan ngeculake umume nggunakake piranti semikonduktor minangka unsur aliran. Kanthi nyetel sinyal kontrol piranti semikonduktor, bisa simulasi beban karakteristik sing beda kayata arus konstan, tekanan konstan lan resistensi konstan lan liya-liyane. Ing mode test discharge baterei lithium-ion utamané kalebu discharge saiki pancet, discharge resistance pancet, discharge daya pancet, etc Ing saben mode discharge, discharge terus lan discharge interval uga bisa dipérang, kang miturut dawa wektu, discharge interval bisa dipérang dadi discharge intermiten lan discharge pulsa. Sajrone tes discharge, baterei ngeculake miturut mode sing disetel, lan mandheg ngeculake sawise tekan kondisi sing disetel. Kondisi discharge cut-off kalebu nyetel voltase cut-off, nyetel wektu cut-off, nyetel kapasitas cut-off, nyetel negatif voltase gradien cut-off, etc. Owah-owahan voltase discharge baterei ana hubungane karo sistem discharge, sing yaiku, owah-owahan kurva discharge uga kena pengaruh sistem discharge, kalebu: discharge saiki, suhu discharge, discharge voltase mandap; discharge intermiten utawa terus-terusan. Sing luwih gedhe saiki discharge, sing luwih cepet voltase operasi irungnya; kanthi suhu discharge, kurva discharge diganti alon-alon.

(1) Discharge saiki konstan

Nalika discharge saiki pancet, Nilai saiki disetel, lan banjur Nilai saiki wis ngrambah dening nyetel sumber saiki pancet CNC, supaya minangka kanggo éling discharge saiki pancet saka baterei. Ing wektu sing padha, owah-owahan voltase pungkasan baterei diklumpukake kanggo ndeteksi karakteristik discharge baterei. Discharge saiki konstan yaiku pelepasan arus sing padha, nanging voltase baterei terus mudhun, saengga daya terus mudhun. Gambar 5 yaiku kurva voltase lan saiki saka discharge saiki konstan saka baterei lithium-ion. Amarga discharge saiki pancet, sumbu wektu gampang diowahi kanggo kapasitas (produk saka saiki lan wektu) sumbu. Figure 5 nuduhake kurva voltase-kapasitas ing discharge saiki pancet. Discharge arus konstan minangka cara discharge sing paling umum digunakake ing tes baterei lithium-ion.

Figure 5 pangisian daya voltase konstan saiki lan kurva discharge arus konstan ing tingkat multiplier sing beda

(2) Discharge daya konstan

Nalika discharges daya pancet, daya pancet Nilai daya P disetel pisanan, lan output voltase U saka baterei diklumpukake. Ing proses discharge, P dibutuhake dadi pancet, nanging U saya ganti, mula kudu terus-terusan nyetel arus I sumber arus konstan CNC miturut rumus I = P / U kanggo entuk tujuan discharge daya konstan. . Tansah daya discharge ora owah, amarga voltase baterei terus mudhun sajrone proses discharge, saengga arus ing discharge daya konstan terus mundhak. Amarga discharge daya pancet, sumbu koordinat wektu gampang diowahi dadi energi (produk daya lan wektu) koordinat sumbu.

Gambar 6 Kurva pangisi daya lan discharging daya konstan kanthi tingkat dobel sing beda

Perbandingan antarane discharge saiki pancet lan discharge daya pancet

Gambar 7: (a) diagram kapasitas ngisi lan ngeculake kanthi rasio sing beda; (b) kurva muatan lan discharge

 Figure 7 nuduhake asil tes daya lan discharge rasio beda ing rong mode saka baterei lithium wesi fosfat. Miturut kurva kapasitas ing Gbr. 7 (a), kanthi nambah daya lan discharge saiki ing mode saiki pancet, daya nyata lan kapasitas discharge baterei mboko sithik sudo, nanging sawetara owah-owahan relatif cilik. Kapasitas pangisian daya lan discharge nyata saka baterei mboko sithik kanthi nambah daya, lan sing luwih gedhe multiplier, sing luwih cepet bosok kapasitas. Kapasitas discharge tingkat 1 jam luwih murah tinimbang mode aliran konstan. Ing wektu sing padha, nalika tingkat pangisian daya luwih murah tinimbang tingkat 5 jam, kapasitas baterei luwih dhuwur ing kondisi daya konstan, dene kapasitas baterei luwih dhuwur tinimbang tingkat 5 jam luwih dhuwur ing kondisi saiki konstan.

Saka tokoh 7 (b) nuduhake kurva kapasitas-voltase, ing kondisi rasio kurang, baterei lithium wesi fosfat rong mode kurva kapasitas-voltase, lan pangisian daya lan discharge pangowahan platform voltase ora amba, nanging ing kondisi rasio dhuwur, mode voltase saiki-konstan pancet wektu voltase pancet Ngartekno maneh, lan platform voltase daya tambah Ngartekno, platform voltase discharge suda Ngartekno.

(3) Discharge resistance konstan

Nalika discharge resistance pancet, nilai resistance pancet R disetel pisanan kanggo ngumpulake voltase output saka baterei U. Sajrone proses discharge, R dibutuhake kanggo pancet, nanging U wis saya ganti, supaya Nilai saiki aku CNC saiki pancet. sumber kudu terus diatur miturut rumus I = U / R kanggo entuk tujuan discharge resistance pancet. Tegangan saka baterei tansah mudun ing proses discharge, lan resistance padha, supaya discharge saiki I uga proses mudun.

(4) Discharge terus-terusan, discharge intermiten lan discharge pulsa

Baterei wis kosong ing saiki pancet, daya pancet lan resistance pancet, nalika nggunakake fungsi wektu kanggo éling kontrol terus-terusan discharge, discharge intermiten lan discharge pulsa. Gambar 11 nuduhake kurva saiki lan kurva voltase saka tes pulsa / discharge khas.

Gambar 8 Kurva saiki lan kurva tegangan kanggo tes muatan-discharge pulsa khas

[Informasi sing kalebu ing kurva discharge]

Kurva discharge nuduhake kurva voltase, arus, kapasitas lan owah-owahan baterei liyane sajrone wektu nalika proses discharge. Informasi sing ana ing kurva daya lan discharge sugih banget, kalebu kapasitas, energi, voltase kerja lan platform voltase, hubungan antarane potensial elektroda lan negara muatan, lan liya-liyane. Data utama sing direkam sajrone tes discharge yaiku wektu. evolusi arus lan voltase. Akeh paramèter bisa dipikolehi saka data dhasar kasebut. Rincian ing ngisor iki paramèter sing bisa dipikolehi kanthi kurva discharge.

(1) Tegangan

Ing test discharge baterei lithium ion, paramèter voltase utamané kalebu platform voltase, voltase belekan, voltase rata-rata, voltase cut-off, etc. Tegangan platform punika Nilai voltase cocog nalika owah-owahan voltase minimal lan owah-owahan kapasitas gedhe. , sing bisa dipikolehi saka nilai puncak dQ / dV. Tegangan median yaiku nilai voltase sing cocog karo setengah saka kapasitas baterei. Kanggo bahan sing luwih jelas ing platform, kayata lithium wesi fosfat lan lithium titanate, voltase median yaiku voltase platform. Tegangan rata-rata minangka area efektif saka kurva kapasitas voltase (yaiku, energi discharge baterei) dibagi karo rumus pitungan kapasitas yaiku u = U (t) * I (t) dt / I (t) dt. Tegangan cut-off nuduhake voltase minimal sing diidini nalika baterei dibuwang. Yen voltase luwih murah tinimbang voltase cut-off discharge, voltase ing loro ujung baterei bakal mudhun kanthi cepet, mbentuk discharge sing gedhe banget. Overdischarge bisa nyebabake karusakan ing zat aktif elektroda, kelangan kemampuan reaksi, lan nyepetake umur baterei. Kaya sing diterangake ing bagean pisanan, voltase baterei ana hubungane karo kahanan pangisian daya saka bahan katoda lan potensial elektroda.

(2) Kapasitas lan kapasitas spesifik

Kapasitas baterei nuduhake jumlah listrik sing dirilis dening baterei ing sistem discharge tartamtu (ing arus discharge tartamtu I, suhu discharge T, discharge cut-off voltase V), nuduhake kemampuan baterei kanggo nyimpen energi ing Ah utawa C Kapasitas dipengaruhi dening akeh unsur, kayata saiki discharge, suhu discharge, lan sapiturute Ukuran kapasitas ditemtokake dening jumlah zat aktif ing elektroda positif lan negatif.

Kapasitas teoretis: kapasitas sing diwenehake dening zat aktif ing reaksi kasebut.

Kapasitas nyata: kapasitas nyata sing diluncurake miturut sistem discharge tartamtu.

Kapasitas sing dirating: nuduhake jumlah daya minimal sing dijamin dening baterei miturut kondisi discharge sing dirancang.

Ing test discharge, kapasitas diitung kanthi nggabungake arus liwat wektu, yaiku C = I (t) dt, arus konstan ing t discharge konstan, C = I (t) dt = I t; resistance pancet R discharge, C = I (t) dt = (1 / R) * U (t) dt (1 / R) * metu (u punika voltase discharge rata-rata, t wektu discharge).

Kapasitas spesifik: Kanggo mbandhingake baterei sing beda-beda, konsep kapasitas spesifik dienalake. Kapasitas spesifik nuduhake kapasitas sing diwenehake dening zat aktif saka massa unit utawa elektroda volume unit, sing diarani kapasitas spesifik massa utawa kapasitas spesifik volume. Cara kalkulasi sing umum yaiku: kapasitas spesifik = kapasitas ngeculake baterei pisanan / (massa zat aktif * tingkat panggunaan zat aktif)

Faktor sing mengaruhi kapasitas baterei:

a. Saiki discharge baterei: sing luwih gedhe saiki, kapasitas output sudo;

b. Suhu discharge saka baterei: nalika suhu sudo, kapasitas output sudo;

c. Discharge cut-off voltase baterei: wektu discharge disetel dening materi elektroda lan watesan reaksi elektroda dhewe umume 3.0V utawa 2.75V.

d. Pangisian daya lan discharge kaping baterei: sawise sawetara pangisian daya lan discharge baterei, amarga Gagal saka materi elektroda, baterei bakal bisa ngurangi kapasitas discharge baterei.

e. Kahanan ngisi daya baterei: tingkat pangisian daya, suhu, voltase cut-off mengaruhi kapasitas baterei, saéngga nemtokake kapasitas discharge.

 Cara kanggo nemtokake kapasitas baterei:

Industri sing beda duwe standar tes sing beda miturut kahanan kerja. Kanggo baterei lithium-ion kanggo produk 3C, miturut standar nasional GB / T18287-2000 Spesifikasi Umum kanggo Baterei Lithium-ion kanggo Telepon Seluler, metode tes kapasitas dirating baterei kaya ing ngisor iki: a) ngisi daya: 0.2C5A; b) discharge: 0.2C5A discharging; c) limang siklus, kang siji qualified.

Kanggo industri kendaraan listrik, miturut standar nasional GB / T 31486-2015 Keperluan Kinerja Listrik lan Metode Tes kanggo Baterei Daya kanggo Kendaraan Listrik, kapasitas sing dirating baterei nuduhake kapasitas (Ah) sing diluncurake baterei ing suhu kamar karo 1I1 (A) discharge saiki kanggo nggayuh voltase mandap, kang I1 punika 1 jam tingkat discharge saiki, kang Nilai padha karo C1 (A). Cara tes yaiku:

A) Ing suhu kamar, mungkasi voltase pancet nalika ngisi daya kanthi arus konstan menyang voltase mandap ngisi daya sing ditemtokake dening perusahaan, lan mungkasi ngisi daya nalika arus mandap pangisi daya mudhun dadi 0.05I1 (A), lan tahan ngisi daya sajrone 1 jam sawise ngisi daya.

Bb) Ing suhu kamar, baterei dibuwang nganggo arus 1I1 (A) nganti discharge tekan voltase terminasi discharge sing ditemtokake ing kondisi teknis perusahaan;

C) kapasitas discharge diukur (diukur dening Ah), ngitung energi tartamtu discharge (diukur dening Wh / kg);

3 d) Baleni langkah a) -) c) 5 kaping. Yen prabédan ekstrem saka 3 tes berturut-turut kurang saka 3% saka kapasitas sing dirating, tes kasebut bisa rampung luwih dhisik lan asil saka 3 tes pungkasan bisa dirata-rata.

(3) State of charge, SOC

SOC (State of Charge) minangka kahanan pangisian daya, sing nuduhake rasio kapasitas baterei sing isih ana ing kahanan pangisian daya lengkap sawise sawetara wektu utawa wektu suwe ing tingkat discharge tartamtu. Cara "voltase sirkuit mbukak + integrasi jam-jam" nggunakake metode voltase sirkuit terbuka kanggo ngira kapasitas pangisian daya baterei, banjur nggunakake metode integrasi jam-jam kanggo entuk daya sing dikonsumsi dening a -metode integrasi wektu. Daya sing dikonsumsi yaiku produk saka arus discharge lan wektu discharge, lan daya sing isih ana padha karo bedane daya awal lan daya sing dikonsumsi. Perkiraan matematika SOC antarane voltase sirkuit mbukak lan integral jam yaiku:

Where CN punika kapasitas dirating; η minangka efisiensi pangisian daya; T yaiku suhu panggunaan baterei; Aku saiki baterei; t iku wektu discharge baterei.

DOD (Depth of Discharge) yaiku ambane discharge, ukuran tingkat discharge, yaiku persentase kapasitas discharge menyang total kapasitas discharge. Ambane discharge nduweni hubungan sing apik karo umur baterei: sing luwih jero ambane discharge, sing luwih cendhek umure. Hubungan diwilang kanggo SOC = 100% -DOD

4) Energi lan energi spesifik

Energi listrik sing bisa digawe baterei kanthi nindakake pakaryan njaba ing kahanan tartamtu diarani energi baterei, lan unit kasebut umume ditulis ing wh. Ing kurva discharge, energi diitung kaya ing ngisor iki: W = U (t) * I (t) dt. Ing discharge saiki konstan, W = I * U (t) dt = Iku * u (u punika voltase discharge rata-rata, t wektu discharge)

a. Energi teoritis

Proses discharge saka baterei ing negara keseimbangn, lan voltase discharge njogo Nilai saka gaya electromotive (E), lan tingkat pemanfaatan saka zat aktif punika 100%. Ing kondisi kasebut, energi output baterei yaiku energi teoretis, yaiku, karya maksimal sing ditindakake dening baterei sing bisa dibalik ing suhu lan tekanan konstan.

b. Energi sing nyata

Energi output nyata saka discharge baterei diarani energi nyata, peraturan industri kendaraan listrik ("GB / T 31486-2015 Keperluan Kinerja Listrik Baterei Daya lan Metode Tes kanggo Kendaraan listrik"), baterei ing suhu kamar kanthi 1I1 (A ) discharge saiki, kanggo nggayuh energi (Wh) dirilis dening voltase mandap, disebut energi dirating.

c. energi tartamtu

Energi sing diwenehake dening baterei saben unit massa lan saben unit volume diarani energi spesifik massa utawa energi spesifik volume, uga disebut kepadatan energi. Ing unit wh / kg utawa wh / L.

[Bentuk dhasar saka kurva discharge]

Bentuk paling dhasar saka kurva discharge yaiku kurva voltase-wektu lan saiki. Liwat transformasi pitungan sumbu wektu, kurva discharge umum uga nduweni kurva voltase-kapasitas (kapasitas spesifik), kurva voltase-energi (energi spesifik), kurva voltase-SOC lan liya-liyane.

(1) Tegangan-wektu lan kurva wektu saiki

Gambar 9 Tegangan-wektu lan saiki-wektu kurva

(2) Kurva voltase-kapasitas

Gambar 10 Kurva tegangan-kapasitas

(3) Kurva voltase-energi

Gambar Gambar 11. Kurva tegangan-energi

[Dokumentasi referensi]

• Wang Chao, et al. Perbandingan karakteristik pangisian daya lan discharge arus konstan lan daya konstan ing piranti panyimpenan energi elektrokimia [J]. èlmu lan teknologi panyimpenan energi.2017(06):1313-1320.
• Eom KS，Joshi T，Bordes A，et al. Desain baterei sel lengkap Li-ion nggunakake silikon nano lan anoda komposit graphene multi-lapisan nano[J]
• Guo Jipeng, et al. Perbandingan karakteristik tes daya saiki lan konstan saka baterei lithium wesi fosfat [J].baterei panyimpenan.2017(03):109-115
• Marinaro M，Yoon D，Gabrielli G，et al.Kinerja dhuwur 1.2 Ah Si-alloy/Graphite|LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 prototipe Li-ion baterei[J].Jurnal Sumber Daya.2017，357(Tambahan C):188-197.