Литийдин зарядынын жана разрядынын теориясы жана электр энергиясын эсептөө ыкмасынын дизайны (1)

1. Литий-иондук батареяга киришүү

1.1 Айыптоо абалы (SOC)

Заряддын абалы аккумулятордогу электр энергиясынын абалы катары аныкталышы мүмкүн, адатта пайыз менен көрсөтүлөт.Колдо болгон электр энергиясы заряддоо жана разряддоо агымына, температурага жана эскирүү көрүнүшүнө жараша өзгөрүп тургандыктан, заряддын абалын аныктоо да эки түргө бөлүнөт: Абсолюттук Заряд (ASOC) жана Салыштырмалуу Заряд (RSOC) .

Жалпысынан алганда, заряддын салыштырмалуу абалынын диапазону 0% - 100% түзөт, ал эми батарейка толук заряддалганда 100% жана толук кубатталганда 0%.Заряддын абсолюттук абалы - бул батарейканы өндүрүүдө белгиленген белгиленген кубаттуулуктун маанисине ылайык эсептелген эталондук маани.Жаңы толук заряддалган батарейканын абсолюттук абалы 100%;Эски батарейка толук заряддалган болсо да, ал ар кандай кубаттоо жана кубаттоо шарттарында 100% жете албайт.

Төмөнкү сүрөттө чыңалуу менен батарейканын сыйымдуулугунун ортосундагы байланыш ар кандай разряд ченинде көрсөтүлгөн.разряддын ылдамдыгы канчалык жогору болсо, батареянын кубаттуулугу ошончолук төмөн болот.Температура төмөн болгондо, батареянын сыйымдуулугу да төмөндөйт.

图1

图2

Сүрөт 1. Ар кандай разряддын ылдамдыгы жана температурадагы чыңалуу менен кубаттуулуктун ортосундагы байланыш

1.2 Максималдуу заряддоо чыңалуу

Максималдуу заряддоо чыңалуу батареянын химиялык курамына жана өзгөчөлүктөрүнө байланыштуу.Литий батарейканын заряддоо чыңалышы адатта 4,2V жана 4,35V, катоддук жана аноддук материалдардын чыңалуу баалуулуктары ар кандай болот.

1.3 Толугу менен заряддалган

Батареянын чыңалуусу менен максималдуу кубаттоо чыңалуусунун ортосундагы айырма 100 мВдан аз болгондо жана заряддоо агымы C/10 чейин азайганда, батарейканы толук заряддалган деп эсептөөгө болот.Толук кубаттоо шарттары батарейканын өзгөчөлүктөрүнө жараша өзгөрөт.

Төмөнкү сүрөттө типтүү литий батарейканын заряддоо мүнөздүү ийри сызыгы көрсөтүлгөн.Батареянын чыңалуусу максималдуу кубаттоо чыңалууга барабар болгондо жана заряддоо агымы C/10 чейин азайганда, батарейка толук заряддалган деп эсептелет.

图3

Figure 2. Литий батарейканын заряддоо мүнөздүү ийри сызыгы

1.4 Минималдуу разряд чыңалуусу

Минималдуу разряддын чыңалуусу кесилген разряддын чыңалуусу менен аныкталышы мүмкүн, ал адатта заряддын абалы 0% болгондо чыңалуу болуп саналат.Бул чыңалуунун мааниси туруктуу эмес, жүк, температура, картаюу даражасы же башка факторлор менен өзгөрөт.

1.5 Толук разряд

Батареянын чыңалуусу минималдуу разряддык чыңалуудан аз же барабар болгондо, аны толук разряд деп атоого болот.

1.6 Заряддоо жана кубаттоо ылдамдыгы (C-Rate)

Заряддоо-разряддын ылдамдыгы батареянын сыйымдуулугуна салыштырмалуу заряд-разряддын агымынын өкүлү.Мисалы, бир саатка зарядсыздандыруу үчүн 1С колдонсоңуз, идеалдуу түрдө батарейка толугу менен зарядсызданат.Ар кандай заряддын разряды ар кандай колдонулуучу кубаттуулукка алып келет.Жалпысынан алганда, заряд-разряддын ылдамдыгы канчалык жогору болсо, жеткиликтүү кубаттуулук ошончолук аз болот.

1.7 Цикл өмүрү

Циклдердин саны батареянын толук заряддоонун жана разряддын санын билдирет, аны иш жүзүндөгү разряддык кубаттуулугу жана долбоордук кубаттуулугу менен баалоого болот.Топтолгон чыгаруу кубаттуулугу долбоордук кубаттуулукка барабар болгондо циклдердин саны бир болушу керек.Жалпысынан алганда, 500 заряд-разряд циклинен кийин, толук заряддалган батареянын сыйымдуулугу 10% ~ 20% га төмөндөйт.

图4

Сүрөт 3. Цикл убакыттары менен батареянын сыйымдуулугунун ортосундагы байланыш

1.8 Өзүн-өзү разряд

Бардык батарейкалардын өзүн-өзү разряды температуранын жогорулашы менен көбөйөт.Өзүн-өзү разряд - бул өндүрүштүк кемчилик эмес, батареянын өзүнүн өзгөчөлүктөрү.Бирок, өндүрүш процессинде туура эмес дарылоо да өзүн-өзү разряддын көбөйүшүнө алып келет.Жалпысынан алганда, батареянын температурасы 10 ° C жогорулаганда өзүн-өзү разряддын ылдамдыгы эки эсеге көбөйөт. Литий-иондук батарейкалардын өзүн-өзү разряддоо кубаттуулугу айына болжол менен 1-2% ды түзөт, ал эми никель негизиндеги ар кандай батареялардыкы 10- айына 15%.

图5

Сүрөт 4. Ар кандай температурада литий батареясынын өзүн-өзү разрядынын көрсөткүчү


Билдирүү убактысы: 2023-жылдын 7-февралына чейин