Mbido / blog / Ihe omuma Battery / Ntuziaka zuru oke maka nyocha mwepu batrị lithium-ion

Ntuziaka zuru oke maka nyocha mwepu batrị lithium-ion

30 Nov, 2023

By hoppt

Nnwale arụmọrụ a na-ejikarị nke batrị lithium-ion--atụmatụ nyocha usoro mgbapu

Mgbe batrị lithium-ion na-agbapụta, voltaji na-arụ ọrụ na-agbanwe mgbe niile ka oge na-aga n'ihu. A na-eji voltaji na-arụ ọrụ nke batrị ahụ dị ka nhazi, oge nkwụsị, ma ọ bụ ikike, ma ọ bụ ọnọdụ ụgwọ (SOC), ma ọ bụ nkwụsị nke omimi (DOD) dị ka abscissa, na usoro a na-esere ka a na-akpọ nkwụsị nkwụsị. Iji ghọta mwepu njirimara nke batrị, anyị kwesịrị ibu ụzọ ghọta voltaji nke batrị n'ụkpụrụ.

[Voltaji nke batrị]

N'ihi na electrode mmeghachi omume na-etolite batrị ga-ezute ndị na-esonụ ọnọdụ: usoro nke ida eletrọn na kemịkalụ mmeghachi omume (ie oxidation usoro) na usoro nke inweta eletrọn (ie Mbelata mmeghachi omume mmeghachi omume) ga-kewapụrụ na abụọ dị iche iche ebe. nke dị iche na mmeghachi omume redox izugbe; mmeghachi omume redox nke ihe na-arụ ọrụ nke electrodes abụọ ga-ebufe site na sekit dị n'èzí, nke dị iche na mmeghachi omume microbattery na usoro corrosion ígwè. Voltaji nke batrị bụ ihe nwere ike ịdị iche n'etiti ezigbo electrode na electrode ọjọọ. Ihe ndị a kapịrị ọnụ gụnyere voltaji sekit mepere emepe, voltaji arụ ọrụ, chaja na mwepu mbelata voltaji, wdg.

[Electrode ike nke lithium-ion batrị ihe]

Ike eletrik na-ezo aka na ntinye nke ihe siri ike na ngwọta electrolyte, na-egosi mmetụta eletrik, ya bụ, ọdịiche dị n'etiti elu nke ígwè na ngwọta. Nke a nwere ike dị iche na-akpọ ike nke metal na ngwọta ma ọ bụ ike nke electrode. Na nkenke, ikike electrode bụ ọchịchọ nke ion ma ọ bụ atọm iji nweta eletrọn.

Ya mere, maka ụfọdụ electrode dị mma ma ọ bụ ihe electrode na-adịghị mma, mgbe etinyere ya na electrolyte nwere nnu lithium, a na-egosipụta ikike electrode ya dị ka:

Ebe φ c bụ ikike electrode nke ihe a. Edebere ikike ikuku hydrogen ka ọ bụrụ 0.0V.

[Oghere ikuku nke batrị batrị]

The electromotive ike nke batrị bụ theoretical uru gbakọọ dị ka mmeghachi omume nke batrị na-eji usoro thermodynamic, ya bụ, ihe dị iche n'etiti nha nhata electrode nke batrị na nke ziri ezi na nke na-adịghị mma electrodes mgbe sekit gbajiri bụ kacha uru. na batrị nwere ike inye voltaji. N'ezie, electrodes nke dị mma na nke na-adịghị mma abụghị ihe dị na thermodynamic equilibrium state na electrolyte, ya bụ, ikike nke electrode guzobere site na electrodes dị mma na nke na-adịghị mma nke batrị na ngwọta electrolyte na-abụkarị ọ bụghị ikike electrode nha, ya mere, voltaji mepere emepe nke batrị dị obere karịa ike electromotive ya. Maka mmeghachi omume electrode:

N'ịtụle ọnọdụ na-abụghị ọkọlọtọ nke akụrụngwa reactant na ọrụ (ma ọ bụ itinye uche) nke akụrụngwa na-arụ ọrụ ka oge na-aga, a na-agbanwe voltaji sekit mepere emepe nke cell site na nha nhata ike:

Ebe R bụ gas na-adịgide adịgide, T bụ okpomọkụ mmeghachi omume, na a bụ akụkụ ọrụ ma ọ bụ itinye uche. Igwe ọkụ eletrik na-emeghe nke batrị na-adabere na njirimara nke ihe electrode dị mma na nke na-adịghị mma, electrolyte na ọnọdụ okpomọkụ, ma na-adabere na geometry na nha batrị. Lithium ion electrode ihe nkwadebe n'ime okporo osisi, na lithium metal mpempe akwụkwọ kpọkọtara n'ime bọtịnụ ọkara batrị, nwere ike ịlele electrode ihe dị iche iche SOC steeti nke na-emeghe voltaji, na-emeghe voltaji usoro bụ electrode ihe ụgwọ steeti mmeghachi omume, nchekwa batrị na-emeghe voltaji dobe, ma. Ọ bụghị nnukwu nnukwu, ma ọ bụrụ na voltaji na-emeghe ngwa ngwa ma ọ bụ njupụta bụ ihe na-adịghị mma. Mgbanwe nke elu ala nke ihe na-arụ ọrụ nke bipolar na ịwepụ onwe ya nke batrị bụ isi ihe kpatara mbelata nke voltaji na-emeghe na nchekwa, gụnyere mgbanwe nke mkpuchi mkpuchi nke okpokoro ihe electrode dị mma na nke na-adịghị mma; Mgbanwe nwere ike na-akpata site na nkwụsị nke thermodynamic nke electrode, mgbasa na mmiri ozuzo nke adịghị ọcha nke mba ọzọ nke metal, na micro short circuit nke diaphragm kpatara n'etiti electrodes dị mma na nke na-adịghị mma. Mgbe batrị lithium ion na-aka nká, mgbanwe nke uru K (voltage drop) bụ nhazi na nkwụsi ike nke ihe nkiri SEI n'elu ihe electrode. Ọ bụrụ na ọdịda voltaji ahụ buru ibu, enwere obere sekit dị n'ime, a na-ekpebikwa na batrị erughị eru.

[Ntụnyere batrị]

Mgbe ihe dị ugbu a na-agafe na electrode, ihe na-eme na electrode na-esi na ike nha nha electrode ka a na-akpọ polarization, na polarization na-emepụta ihe karịrị ike. Dị ka ihe na-akpata polarization si kwuo, enwere ike kewaa polarization na polarization ohmic, ntinye uche na polarization electrochemical. FIG. 2 bụ ahụkarị mwepu mwepu nke batrị na mmetụta nke iche iche polarization na voltaji.

 Onyonyo 1. Ụdị mwepu na-ahụkarị na polarization

(1) Ohmic polarization: kpatara nguzogide nke akụkụ ọ bụla nke batrị ahụ, uru nrụgide nrụgide na-agbaso iwu ohm, nke ugbu a na-ebelata, polarization na-ebelata ozugbo, na ugbu a na-apụ n'anya ozugbo ọ kwụsịrị.

(2) Electrochemical polarization: a na-akpata polarization site na mmeghachi omume electrochemical ngwa ngwa na elu electrode. Ọ gbadara nke ọma n'ime ọkwa microsekọnd ka nke ugbu a na-adị ntakịrị.

(3) Ntughari uche: n'ihi nkwụghachi azụ nke usoro mgbasa ozi ion na ngwọta, ọdịiche dị n'etiti elu nke electrode na ahụ ngwọta bụ polarized n'okpuru ụfọdụ ugbu a. Nke a polarization na-ebelata ma ọ bụ na-apụ n'anya ka ọkụ eletrik na-ebelata na sekọnd macroscopic (sekọnd ole na ole ruo iri iri nke sekọnd).

Nkwụsi ike nke ime batrị na-abawanye na mmụba nke mwepu nke batrị ugbu a, nke bụ isi n'ihi na nnukwu mwepu nke ugbu a na-eme ka usoro polarization nke batrị ahụ dịkwuo elu, na nnukwu nkwụsị nke ugbu a, otú ahụ ka usoro polarization na-apụta ìhè karị, dị ka egosiri. na Figure 2. Dị ka iwu Ohm si dị: V=E0-IRT, na-abawanye nke esịtidem n'ozuzu nguzogide RT, oge a chọrọ maka batrị voltaji ruo n'ikuku ebipụ voltaji na-n'ụzọ kwekọrọ ekwekọ na-ebelata, ya mere ikike ntọhapụ bụkwa. belatara.

Ọgụgụ 2. Mmetụta nke njupụta dị ugbu a na polarization

Batrị lithium ion bụ n'ezie ụdị batrị ntinye uche nke lithium ion. Usoro ụgwọ na mwepu nke batrị lithium ion bụ usoro ntinye na iwepụ ion lithium na electrodes dị mma na nke na-adịghị mma. Ihe na-emetụta polarị nke batrị lithium-ion gụnyere:

(1) Mmetụta nke electrolyte: obere conductivity nke electrolyte bụ isi ihe kpatara polarization nke batrị lithium ion. N'ozuzu okpomọkụ nso, conductivity nke electrolyte eji maka lithium-ion batrị bụ n'ozuzu naanị 0.01 ~ 0.1S / cm, nke bụ otu pasent nke aqueous ngwọta. Ya mere, mgbe batrị lithium-ion na-agbapụta n'ogo dị elu, oge agafeela iji gbakwunye Li + site na electrolyte, ihe omume polarization ga-eme. Imelite conductivity nke electrolyte bụ isi ihe na-eme ka ikike mwepu dị elu nke batrị lithium-ion dị ugbu a.

(2) Mmetụta nke ihe ndị dị mma na ndị na-adịghị mma: ogologo ọwa nke ihe dị mma na nke na-adịghị mma na-agbasa nnukwu ion ion lithium na-agbasa n'elu, nke na-adịghị akwado nnukwu ọnụego.

(3) Onye na-ahụ maka njikwa: ọdịnaya nke onye na-eduzi ihe bụ ihe dị mkpa na-emetụta arụmọrụ mwepu nke oke oke. Ọ bụrụ na ọdịnaya nke onye na-eduzi ihe na usoro cathode ezughị ezu, a pụghị ịnyefe electrons n'oge a na-ewepụ nnukwu ihe ugbu a, na nkwụsị nke ime polarization na-abawanye ngwa ngwa, nke mere na batrị batrị na-ebelata ngwa ngwa na voltaji nkwụsị nkwụsị. .

(4) Mmetụta nke imewe ogwe osisi: ogwe osisi: n'ihe banyere nnukwu nkwụsị nke ugbu a, ọsọ mmeghachi omume nke ihe ndị na-arụ ọrụ na-adị ngwa ngwa, nke na-achọ ka ion lithium ngwa ngwa tinye ma wepụ ya n'ime ihe. Ọ bụrụ na ogwe osisi ahụ dị oke ma ụzọ nke mgbasa lithium ion na-abawanye, ntụzịaka nke ọkpụrụkpụ osisi ga-emepụta nnukwu gradient nke lithium ion.

Njupụta njupụta: njupụta njupụta nke mpempe akwụkwọ osisi buru ibu, oghere ahụ na-adị ntakịrị, na ụzọ nke lithium ion ije na mkpịsị akwụkwọ mpempe akwụkwọ dị ogologo. Tụkwasị na nke ahụ, ọ bụrụ na njupụta compaction dị oke ukwuu, mpaghara kọntaktị dị n'etiti ihe na electrolyte na-ebelata, ebe mmeghachi omume electrode na-ebelata, nkwụsị nke ime batrị ga-abawanye.

(5) Mmetụta nke akpụkpọ ahụ SEI: nhazi nke akpụkpọ anụ SEI na-eme ka nguzogide nke electrode / electrolyte interface, na-ebute hysteresis voltaji ma ọ bụ polarization.

[Veji arụ ọrụ batrị]

Voltage na-arụ ọrụ, nke a makwaara dị ka voltaji njedebe, na-ezo aka na ọdịiche nwere ike dị n'etiti electrodes dị mma na nke na-adịghị mma nke batrị mgbe ihe dị ugbu a na-asọba na sekit na ọnọdụ ọrụ. N'ime ọnọdụ ọrụ nke mgbapụta batrị, mgbe ihe dị ugbu a na-agafe na batrị ahụ, ekwesịrị imeri nguzogide nke nguzogide n'ime ya, nke ga-eme ka nkwụsị nrụgide ohmic na electrode polarization, ya mere voltaji na-arụ ọrụ na-adị ala karịa voltaji na-emeghe, na mgbe ị na-akwụ ụgwọ, njedebe njedebe na-adị elu mgbe niile karịa voltaji sekit na-emeghe. Ya bụ, nsonaazụ nke polarization na-eme ka njedebe njedebe nke batrị batrị dị ala karịa ikike electromotive nke batrị, nke dị elu karịa ikike electromotive nke batrị na-elekọta.

N'ihi ịdị adị nke polarization phenomen, voltaji ozugbo na voltaji n'ezie na usoro nke ụgwọ na nkwụsị. Mgbe ị na-akwụ ụgwọ, voltaji ozugbo dị ntakịrị elu karịa voltaji n'ezie, polarization na-apụ n'anya na voltaji na-adaba mgbe voltaji ozugbo na voltaji n'ezie na-ebelata mgbe nkwụsị ahụ gasịrị.

Iji chịkọta nkọwa a dị n'elu, okwu a bụ:

E +, E- na-anọchite anya ikike nke electrodes dị mma na nke na-adịghị mma, n'otu n'otu, E + 0 na E- -0 na-anọchite anya ikike nha nha nke electrodes dị mma na nke na-adịghị mma, n'otu n'otu, VR na-anọchite anya voltaji polarization ohmic, na η + , η - -anọchi anya ike karịrị nke electrodes dị mma na nke na-adịghị mma, n'otu n'otu.

[Ụkpụrụ bụ isi nke ule mkpofu]

Ka anyị nwesịrị nghọta bụ isi nke voltaji batrị, anyị malitere inyocha mwepu mwepu nke batrị lithium-ion. Mwepu mwepu n'ụzọ bụ isi na-egosipụta ọnọdụ nke electrode, nke bụ nnukwu ọnọdụ mgbanwe steeti nke electrodes dị mma na nke na-adịghị mma.

Usoro voltaji nke batrị lithium-ion n'oge usoro mwepụ nwere ike kewaa ụzọ atọ

1) Na mbido mbụ nke batrị ahụ, voltaji na-ada ngwa ngwa, ma ka ọ na-abawanye ụba, voltaji na-agbada ngwa ngwa;

2) Voltaji batrị na-abanye n'ọnọdụ mgbanwe ngwa ngwa, nke a na-akpọ ebe ikpo okwu nke batrị ahụ. Ọnụ ọgụgụ mwepu ahụ dị ntakịrị,

Ogologo ogologo oge nke mpaghara ikpo okwu, elu nke ikpo okwu voltaji, na-eji nwayọọ nwayọọ na-adaba voltaji.

3) Mgbe ike batrị fọrọ nke nta ka ọ gwụ, voltaji ibu batrị na-amalite ịda nke ọma ruo mgbe voltaji nkwụsị nkwụsị ahụ ruru.

N'oge ule, enwere ụzọ abụọ iji nakọta data

(1) Chịkọta data nke ugbu a, voltaji na oge dị ka oge etiti oge Δ t;

(2) Na-anakọta data dị ugbu a, voltaji na oge data dị ka mgbanwe mgbanwe mgbanwe voltaji setịpụrụ Δ V. Izi ezi nke chaja na akụrụngwa na-agụnye ihe ziri ezi ugbu a, izi ezi voltaji na oge ziri ezi. Tebụl 2 na-egosi paramita akụrụngwa nke ụfọdụ igwe na-akwụ ụgwọ na chaja, ebe% FS na-anọchite anya pasent nke oke zuru oke, yana 0.05% RD na-ezo aka na njehie tụrụ n'ime oke 0.05% nke ọgụgụ. Charge na ihapu akụrụngwa n'ozuzu na-eji CNC mgbe niile dị ugbu isi iyi kama ibu iguzogide ibu, nke mere na mmepụta voltaji nke batrị enweghị ihe ọ bụla na-eme na usoro nguzogide ma ọ bụ parasitic eguzogide na sekit, ma naanị metụtara voltaji E na esịtidem iguzogide. r na sekit nke ugbu a I nke ezigbo voltaji isi iyi kwekọrọ na batrị. Ọ bụrụ na a na-eji ihe mgbochi maka ibu, tinye voltaji nke ezigbo isi iyi nke batrị ahụ ka ọ bụrụ E, nkwụsi ike n'ime ya bụ r, na nkwụsị ibu bụ R. Tụọ voltaji na njedebe abụọ nke nkwụsị ibu na voltaji. mita, dị ka egosiri na ọnụ ọgụgụ dị n'elu na Figure 6. Otú ọ dị, na omume, e nwere nguzogide ndu na nguzogide kọntaktị (nguzogide parasitic Uniform) na sekit. Eserese sekit yiri nke egosiri na FIG. 3 ka egosiri n'onu ogugu nke FIG. 3. Na omume, a na-ebute nkwụsị nke parasitic, nke mere na nkwụghachi ụgwọ zuru ezu na-aghọ nnukwu, ma voltaji a tụrụ atụ bụ voltaji na njedebe abụọ nke nkwụsị ibu R, ya mere a na-ebute njehie ahụ.

 Fig. 3 Ihe osise ngọngọ ụkpụrụ na eserese sekit dabara adaba nke usoro mgbapu nguzogide

Mgbe a na-eji isi iyi dị ugbu a na I1 dị ugbu a dị ka ibu, a na-egosi eserese schematic na eserese sekit kwekọrọ na eserese 7. E, I1 bụ ụkpụrụ na-adịgide adịgide na r na-adịgide adịgide ruo oge ụfọdụ.

Site na usoro n'elu, anyị nwere ike ịhụ na abụọ voltaji nke A na B bụ mgbe niile, ya bụ, mmepụta voltaji nke batrị enweghị njikọ na size nke usoro nguzogide na akaghị, na n'ezie, ọ dịghị ihe na-eme. na mgbochi parasitic. Tụkwasị na nke ahụ, ọnọdụ nha ọnụ anọ nwere ike nweta nhụta ziri ezi karịa voltaji mmepụta batrị.

Onyonyo 4 Eserese ngọngọ akụrụngwa na eserese sekit dabara adaba nke ibu isi iyi mgbe niile

Ihe na-eme n'otu oge bụ ngwaọrụ ọkụ na-enye ike nke nwere ike inye ihe dị ugbu a na ibu. Ọ ka nwere ike idowe mmepụta ihe dị ugbu a mgbe ọ bụla ọkụ eletrik na-agbanwe agbanwe na njirimara impedance na-agbanwe.

[Ụdị nnwale mgbapụta]

Akụrụngwa ule chaja na mwepụ na-ejikarị ngwaọrụ semiconductor dị ka ihe na-asọpụta. Site n'ịgbanwe akara njikwa nke ngwaọrụ semiconductor, ọ nwere ike ịmegharị ibu nke njirimara dị iche iche dị ka ihe na-agbanwe agbanwe, nrụgide na-adịgide adịgide na nguzogide na ihe ndị ọzọ. Ọnọdụ nnwale batrị lithium-ion bụ nke na-agụnye mwepu nke ugbu a mgbe niile, mwepu na-eguzogide mgbe niile, mwepu ike mgbe niile, wdg. Na ọnọdụ ọ bụla na-agbapụta, enwere ike kewaa mwepu na-aga n'ihu na nkwụsị nke etiti oge, nke dabere na ogologo oge. Enwere ike kewaa nkwụsị nke etiti oge ka ọ bụrụ nkwụsịtụ oge na nkwụsị nke pulse. N'oge ule mwepu, batrị na-apụ dị ka ọnọdụ atọrọ, ma kwụsị ịgbasa ka ọ nwetachara ọnọdụ atọrọ. Ọnọdụ mwepu nbipu na-agụnye ịtọpụ mbelata voltaji, ịtọ oge ebipụ, mbelata ikike, ịtọpụ mbelata voltaji gradient na-adịghị mma, wdg. bụ, mgbanwe nke usoro nkwụsị na-emetụtakwa usoro nkwụsị, gụnyere: nkwụsị nke ugbu a, okpomọkụ nkwụsị, nkwụsị nkwụsị ọkụ; nkwụsị oge ma ọ bụ na-aga n'ihu. Ka ibu nke ugbu a na-agbapụta, ngwa ngwa voltaji na-arụ ọrụ na-adaba; na okpomoku na-apụ apụ, usoro nkwụsịtụ na-agbanwe nwayọọ.

(1) Mwepu na-adị ugbu a

Mgbe nkwụsị nke ugbu a na-eme ka ọ dị ugbu a, a na-edozi uru dị ugbu a, mgbe ahụ, a na-enweta uru dị ugbu a site n'ịgbanwe isi iyi nke CNC na-adị ugbu a, ka ọ wee ghọta na batrị batrị na-agbanwe agbanwe. N'otu oge ahụ, a na-anakọta mgbanwe voltaji nke njedebe nke batrị iji chọpụta njirimara nkwụsị nke batrị ahụ. Mwepu na-adị ugbu a bụ mwepu nke otu mwepu nke ugbu a, mana voltaji batrị na-aga n'ihu na-adaba, ya mere ike na-aga n'ihu na-adaba. Ọnụọgụ 5 bụ voltaji na mgbanaka ugbu a nke mwepu oge niile nke batrị lithium-ion. N'ihi nkwụsị nke ugbu a mgbe niile, a na-atụgharị oge axis ngwa ngwa na ikike (ngwaahịa nke ugbu a na oge) axis. Ọgụgụ 5 na-egosi mgbanaka ikike voltaji na mwepu dị ugbu a mgbe niile. Mwepu na-adị ugbu a bụ usoro mwepu a na-ejikarị na nyocha batrị lithium-ion.

Ọgụgụ 5 na-akwụ ụgwọ voltaji na-adịgide adịgide na mgbanaka mwepu dị ugbu a na ọnụọgụ ọnụọgụ dị iche iche

(2) Mwepu ike mgbe niile

Mgbe ike na-agbapụ mgbe niile, a na-edobe uru ike mgbe niile P na mbụ, a na-anakọta mmepụta voltaji U nke batrị ahụ. N'ime usoro nkwụsịtụ, a chọrọ P ka ọ bụrụ ihe na-adịgide adịgide, mana U na-agbanwe mgbe niile, ya mere ọ dị mkpa ka ị na-agbanwe agbanwe I nke CNC na-adị ugbu a dị ka usoro I = P / U iji nweta nzube nke nkwụsị ike mgbe niile. . Debe ike mgbapụta ahụ na-agbanweghị, n'ihi na voltaji nke batrị na-aga n'ihu na-adaba n'oge usoro nkwụsị, ya mere ihe dị ugbu a na nkwụsị ike na-aga n'ihu na-aga n'ihu. N'ihi nkwụsị ike mgbe niile, a na-agbanwe usoro nhazi oge ngwa ngwa n'ime ike (ngwaahịa nke ike na oge) nhazi axis.

Ọgụgụ 6 Ịchajị ike na-ebufe akụkụ n'ọnụego okpukpu abụọ dị iche iche

Tụnyere n'etiti mwepu dị ugbu a na mgbapụ ike mgbe niile

Ọnụọgụ 7: (a) eserese ikike ikike ụgwọ na nha dị iche iche; (b) chaja na mwepu usoro

 Ọgụgụ 7 na-egosi nsonaazụ nke dị iche iche ruru ụgwọ na ihapu ule na abụọ ụdịdị nke lithium iron phosphate batrị. Dị ka usoro ikike dị na FIG. 7 (a), na mmụba nke ụgwọ na mwepụ ugbu a na ọnọdụ dị ugbu a na-adị ugbu a, n'ezie ụgwọ na ike nkwụsị nke batrị ji nwayọọ nwayọọ na-ebelata, mana mgbanwe mgbanwe dị ntakịrị. N'ezie ụgwọ na mwepu ikike nke batrị ji nwayọọ nwayọọ na-ebelata site na mmụba nke ike, na ibuwanye ụba, ngwa ngwa ire ere. Ikike mwepu ọnụego 1 h dị ala karịa ọnọdụ ịgbasa mgbe niile. N'otu oge ahụ, mgbe ọnụ ọgụgụ nkwụnye ụgwọ dị ala karịa ọnụego 5 h, ikike batrị dị elu n'okpuru ọnọdụ ike na-adịgide adịgide, ebe ikike batrị dị elu karịa 5 h ọnụego dị elu n'okpuru ọnọdụ dị ugbu a.

Site na ọnụ ọgụgụ 7 (b) na-egosi ikike-voltaji usoro, n'okpuru ọnọdụ nke ala ruru, lithium ígwè phosphate batrị abụọ mode ikike-voltaji usoro, na ụgwọ na ihapu voltaji n'elu ikpo okwu mgbanwe abụghị nnukwu, ma n'okpuru ọnọdụ nke elu ruru, ọnọdụ voltaji na-adị ugbu a na-agbanwe agbanwe nke oge voltaji na-adị ogologo oge nke ukwuu, na ikpo okwu ịgbanye voltaji mụbara nke ukwuu, ikpochapụ voltaji n'elu ikpo okwu na-ebelata nke ukwuu.

(3) Mwepu na-eguzogide mgbe niile

Mgbe nkwụsị nkwụsị na-adịgide adịgide, a na-edobe uru na-eguzogide mgbe nile R na-ebu ụzọ na-anakọta mmepụta voltaji nke batrị U. N'oge usoro nkwụsị, R na-achọ ka ọ bụrụ ihe na-adịgide adịgide, ma U na-agbanwe mgbe niile, ya mere uru m dị ugbu a nke CNC na-adịgide adịgide. Ekwesịrị ịhazigharị isi iyi mgbe niile dị ka usoro I = U / R si dị iji nweta ebumnuche nke ịgbapụta nguzogide mgbe niile. Igwe ọkụ nke batrị na-ebelata mgbe niile na usoro nkwụsị, na nkwụsị ahụ bụ otu ihe ahụ, ya mere nkwụsị nke ugbu a bụ m na-ebelata.

(4) Mwepu na-aga n'ihu, mwepu na-adịte aka na mgbụsị akwụkwọ

A na-ahapụ batrị ahụ na-adị ugbu a, ike na-adịgide adịgide na nkwụsi ike mgbe niile, mgbe ọ na-eji ọrụ oge na-achọpụta njikwa nke nkwụsị na-aga n'ihu, nkwụsịtụ oge na nkwụsị nke pulse. Ọgụgụ 11 na-egosi akụkụ dị ugbu a na mgbanaka voltaji nke nnwale pulse chaji/ mwepu.

Ọgụgụ 8 Ọkpụkpụ mgbanaka ugbu a na mgbanaka voltaji maka ule ịgbasa chajị pulse

[Ozi agụnyere n'usoro ntọhapụ]

Mwepu mgbapu na-ezo aka n'usoro nke voltaji, ugbu a, ikike na mgbanwe ndị ọzọ nke batrị n'ime oge n'oge usoro nkwụsị. Ozi dị n'ime ụgwọ na nkwụsị nkwụsịtụ bara ụba nke ukwuu, gụnyere ikike, ike, voltaji na-arụ ọrụ na ikpo okwu voltaji, mmekọrịta dị n'etiti ikike electrode na steeti ụgwọ, wdg. Isi data e dekọrọ n'oge ule nkwụsị bụ oge. evolushọn nke ugbu a na voltaji. Enwere ike nweta ọtụtụ paramita site na data ndị a bụ isi. Ihe ndị na-esonụ na-akọwa paramita ndị nwere ike ịnweta site na nkwụsị nkwụsị.

(1) Voltaji

N'ime ule mwepu nke batrị lithium ion batrị, paramita voltaji na-agụnye ikpo okwu voltaji, voltaji etiti, nkezi voltaji, voltaji ebipụ, wdg. Igwe ọkụ n'elu ikpo okwu bụ uru voltaji dabara adaba mgbe mgbanwe voltaji kacha nta na mgbanwe ikike dị ukwuu. , nke enwere ike nweta site na ọnụ ahịa kacha elu nke dQ/dV. Igwe ọkụ nke etiti bụ uru voltaji kwekọrọ na ọkara nke ikike batrị. Maka ihe ndị doro anya na ikpo okwu, dị ka lithium iron phosphate na lithium titanate, voltaji etiti bụ voltaji ikpo okwu. Nkezi voltaji bụ mpaghara dị irè nke mgbanaka ikike voltaji (ya bụ, ike mgbapụta batrị) kewara site na usoro mgbako ikike bụ u = U (t) * I (t) dt / I (t) dt. Voltaji ebipụ na-ezo aka na voltaji kacha nta ekwere mgbe batrị na-apụ. Ọ bụrụ na voltaji dị ala karịa voltaji ebipụ, voltaji dị na nsọtụ abụọ nke batrị ga-ada ngwa ngwa, na-akpụ oke oke. Mfefe n'ike nwere ike imebi ihe na-arụ ọrụ nke electrode, hapụ ikike mmeghachi omume, ma belata ndụ batrị. Dị ka akọwara na akụkụ nke mbụ, voltaji nke batrị na-ejikọta ya na ọnọdụ ụgwọ nke ihe cathode na ikike electrode.

(2) Ike na ikike a kapịrị ọnụ

Ikike batrị na-ezo aka na ọkụ eletrik nke batrị na-ewepụta n'okpuru ụfọdụ sistemu mwepu (n'okpuru ụfọdụ mwepu ugbu a I, mwepu okpomọkụ T, mwepu mbelata voltaji V), na-egosi ikike nke batrị ịchekwa ike na Ah ma ọ bụ C. A na-emetụta ike nke ọtụtụ ihe, dị ka nkwụsị nke ugbu a, okpomọkụ nkwụsị, wdg. A na-ekpebi nha ike site na ọnụọgụ nke ihe na-arụ ọrụ na electrodes dị mma na nke na-adịghị mma.

Ikike echiche: ikike enyere site na ihe na-arụ ọrụ na mmeghachi omume.

Ike n'ezie: ikike n'ezie ewepụtara n'okpuru ụfọdụ sistemu mwepụ.

Ike akwadoro: na-ezo aka na opekempe ike batrị na-ekwe nkwa n'okpuru ọnọdụ mwepu ahaziri.

N'ime ule nkwụsị, a na-agbakọ ikike site na ijikọta ihe dị ugbu a karịa oge, ntụgharị C = I (t) dt, na-adịgide adịgide na t na-agbapụ mgbe niile, C = I (t) dt = I t; nkwụsị R na-adịgide adịgide, C = I (t) dt = (1 / R) * U (t) dt (1 / R) * pụta (u bụ voltaji na-agbapụta, t bụ oge nkwụsị).

Ikike pụrụ iche: Iji tụnyere batrị dị iche iche, ewebata echiche nke ikike akọwapụtara. Ikike pụrụ iche na-ezo aka n'ikike enyere site n'aka ihe na-arụ ọrụ nke unit mass ma ọ bụ unit volume electrode, nke a na-akpọ ikike kpọmkwem oke ma ọ bụ oke olu. Usoro mgbako a na-emebu bụ: ikike pụrụ iche = ikike mbupu batrị nke mbụ / (oke ihe na-arụ ọrụ * ọnụego ntinye ihe na-arụ ọrụ)

Ihe na-emetụta ike batrị:

a. Mwepu nke ugbu a nke batrị: ka ibu dị ugbu a, ikike mmepụta na-ebelata;

b. Okpomọkụ ịgbapu nke batrị: mgbe okpomọkụ na-ebelata, ikike mmepụta na-ebelata;

c. Mwepu ebipụ voltaji nke batrị: oge ​​nkwụsị nke ihe elektrọd setịpụrụ na njedebe nke mmeghachi omume electrode n'onwe ya bụ 3.0V ma ọ bụ 2.75V.

d. Oge chajị na mwepụ nke batrị: mgbe ọtụtụ chajị na mwepu nke batrị, n'ihi ọdịda nke ihe electrode, batrị ga-enwe ike ibelata ikike ihapu nke batrị.

e. Ọnọdụ nchaji nke batrị: ọnụego nchaji, okpomọkụ, nkwụsị ọkụ na-emetụta ike nke batrị ahụ, si otú a na-achọpụta ikike nkwụsị.

 Usoro nke ikpebi ike batrị:

Ụlọ ọrụ dị iche iche nwere ụkpụrụ ule dị iche iche dịka ọnọdụ ọrụ si dị. Maka batrị lithium-ion maka ngwaahịa 3C, dị ka ọkọlọtọ mba GB / T18287-2000 General Specification for Lithium-ion Battery for Cellular Telephone, usoro nnwale ikike nke batrị bụ nke a: a) chaja: 0.2C5A chaja; b) mwepu: 0.2C5A ichaji; c) okirikiri ise, nke otu n'ime ha tozuru oke.

Maka ụlọ ọrụ ụgbọ ala eletrik, dị ka ọkọlọtọ mba GB / T 31486-2015 chọrọ chọrọ ịrụ ọrụ eletrik na usoro ule maka batrị ike maka ụgbọ ala eletrik, ikike nke batrị na-ezo aka na ikike (Ah) nke batrị wepụtara na ụlọ okpomọkụ. na 1I1 (A) nke ugbu a na-agbapụta iji ruo njedebe nkwụsịtụ, nke I1 bụ 1 hour ọnụego nkwụsị ugbu a, onye uru ya na C1 (A). Usoro nnwale bụ:

A) N'ime ụlọ okpomọkụ, kwụsị voltaji na-adịgide adịgide mgbe ị na-ebufe ya na chaja chaja mgbe niile na voltaji njedebe nke ụlọ ọrụ ahụ akọwapụtara, ma kwụsị chaja mgbe nkwụsị nchaji dị ugbu a na-adaba na 0.05I1 (A), ma jide nchaji maka 1h mgbe e mesịrị. ịchaji.

Bb) N'ime ụlọ okpomọkụ, a na-ahapụ batrị ahụ na 1I1 (A) dị ugbu a ruo mgbe nkwụsị ahụ ruru voltaji nkwụsị nkwụsị nke akọwapụtara na ọnọdụ ọrụ aka ụlọ ọrụ;

C) atụpụtara ikike mwepu (nke Ah tụrụ), gbakọọ ike a kapịrị ọnụ (nke Wh / kg tụrụ);

3 d) Tinyegharịa usoro a) -) c) ugboro ise. Mgbe ọdịiche dị oke egwu nke ule 5 na-esochi erughị 3% nke ikike akwadoro, enwere ike ịmechaa ule ahụ tupu oge eruo yana enwere ike ịbelata nsonaazụ nke ule 3 ikpeazụ.

(3) Ọnọdụ ụgwọ, SOC

SOC (State of Charge) bụ ọnọdụ ụgwọ, na-anọchite anya oke nke ikike batrị fọdụrụnụ na ọnọdụ chaja ya zuru oke ka oge na-aga ma ọ bụ ogologo oge n'okpuru ọnụego mwepụ ụfọdụ. Usoro nke "oghe-circuit voltaji + hour-oge mwekota" usoro na-eji usoro voltaji na-emeghe-circuit na-eme atụmatụ ikike mbụ steeti ikike nke batrị, wee na-eji oge nke oge ntinye usoro iji nweta ike iwesa site a a - usoro ntinye oge. Ike a na-eri bụ ngwaahịa nke ntọhapụ dị ugbu a na oge nkwụsị, na ike fọdụrụnụ hà nhata dị iche n'etiti ike mbụ na ike riri. Atụmatụ mgbakọ na mwepụ SOC dị n'etiti voltaji sekit mepere emepe na ihe otu elekere bụ:

Ebe CN bụ ikike e nyere ikike; η bụ ụgwọ ọrụ-ịgbasa; T bụ okpomọkụ ojiji batrị; Abụ m batrị ugbu a; t bụ oge mgbapụta batrị.

DOD (Omimi nke Ntupu) bụ ihe omimi nke ntọhapụ, ihe nleba anya nke ogo nkwụsị, nke bụ pasent nke ikike nkwụsị na ikike nkwụsị zuru ezu. Ihe omimi nke nzacha nwere mmekọrịta dị ukwuu na ndụ batrị: ihe omimi nke ntọhapụ ahụ, ndụ dị mkpụmkpụ. A na-agbakọ mmekọrịta ahụ maka SOC = 100% -DOD

4) Ike na ike pụrụ iche

Ike eletriki nke batrị nwere ike ịpụta site n'ịrụ ọrụ mpụga n'okpuru ọnọdụ ụfọdụ ka a na-akpọ ike nke batrị, a na-egosipụtakwa unit ahụ na wh. N'ime usoro nkwụsị, a na-agbakọ ike dị ka ndị a: W = U (t) * I (t) dt. N'ebe a na-agbapụta oge niile, W = I * U (t) dt = Ọ * u (u bụ nkezi voltaji na-agbapụta, t bụ oge nkwụsị)

a. Theoretical ike

Usoro mwepụ nke batrị ahụ dị n'ọnọdụ nhata, na voltaji na-agbapụta na-ejigide uru nke ike electromotive (E), na ntinye nke ihe na-arụ ọrụ bụ 100%. N'okpuru ọnọdụ a, ike mmepụta nke batrị bụ ike echiche, ya bụ, ọrụ kachasị elu nke batrị na-agbanwe agbanwe na-arụ n'okpuru okpomọkụ na nrụgide mgbe niile.

b. The n'ezie ike

A na-akpọ ike mmepụta nke batrị batrị n'ezie, ụkpụrụ ụlọ ọrụ ụgbọ ala eletrik ("GB / T 31486-2015 Power Battery Electric Performance Requirements and Test Method for Electric Vehicles"), batrị na ụlọ okpomọkụ na 1I1 (A). ) mwepu dị ugbu a, iji ruo ike (Wh) wepụtara site na voltaji nkwụsị, nke a na-akpọ ume rated.

c. ike kpọmkwem

A na-akpọ ike nke batrị na-enye n'otu nha na otu olu otu oke ume ma ọ bụ ike kpọmkwem olu, nke a na-akpọkwa njupụta ume. Na nkeji nke wh / kg ma ọ bụ wh / L.

[Ụdị ntọala nke usoro mgbapụ ntọhapụ]

Ụdị kachasị dị n'ime usoro nkwụsịtụ bụ voltaji-oge na oge oge ugbu a. Site na mgbanwe nke oge axis ngụkọta oge, ndị nkịtị mwepu usoro nwekwara voltaji-ike (kpọmkwem ike) curve, voltaji-ike (kpọmkwem ike) curve, voltaji-SOC curve na na.

(1) Voltage-oge na nke ugbu a oge okirikiri

Ọgụgụ 9 Ogologo oge voltaji na oge dị ugbu a

(2) Usoro ikike voltaji

Ọgụgụ 10 Usoro ikike voltaji

(3) Mgbanwe voltaji-ike

Ọgụgụ 11. Voltage-energi curve

[akwụkwọ ntụaka]

  • Wang Chao, et al. Ntụle nke ụgwọ na mwepu njirimara nke ike dị ugbu a na mgbe niile na ngwaọrụ nchekwa ike electrochemical [J]. Sayensị na teknụzụ nchekwa ike.2017(06):1313-1320.
  • Eom KS, Joshi T, Bordes A, et al. Nhazi nke batrị Li-ion zuru oke na-eji silicon nano na nano multi-layer graphene composite anode[J]
  • Guo Jipeng, et al. Ntụle nke njirimara ule ike dị ugbu a na mgbe niile nke batrị lithium iron phosphate batrị [J].storage batrị.2017(03):109-115
  • Marinaro M, Yoon D, Gabrielli G, et al.High arụmọrụ 1.2 Ah Si-alloy/Graphite | LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 prototype Batrị Li-ion[J].Journal of Power Sources.2017(Mgbakwunye C):357-188.

 

 

nso_ọcha
nso

Dee ajụjụ ebe a

zaghachi n'ime awa 6, a na-anabata ajụjụ ọ bụla!