Tilmaamaha Dhameystiran ee Falanqaynta Qalooca Bixinta Baytariga Lithium-Ion

Tijaabada waxqabadka ugu badan ee la isticmaalo ee baytariga lithium-ion- - xeeladda falanqaynta qalooca dheecaanka

Marka batteriga lithium-ion uu soo daayo, danabtiisa shaqadu waxay had iyo jeer isbeddelaysaa si joogto ah iyada oo la sii wado wakhtiga. Korontada shaqaynaysa ee batteriga waxa loo isticmaalaa sida isku xidhka, wakhtiga sii daynta, ama awooda, ama xaalada dallaca (SOC), ama qoto dheeraanta dheecaanka (DOD) sida abcissa, iyo qalooca la sawiray waxa loo yaqaan qalooca dheecaanka. Si loo fahmo qalooca dabeecadda sii daaya ee batteriga, waxaan marka hore u baahannahay inaan fahamno tamarta batteriga mabda'a ahaan.

[Voltage batteriga]

Si loo sameeyo fal-celinta elektiroonigga ah ee batteriga waa in ay la kulmaan shuruudaha soo socda: habka luminaya elektarooniga falcelinta kiimikada (ie habka oksaydhka) iyo habka helitaanka elektarooniga (ie habka falcelinta dhimista) waa in la kala saaraa laba qaybood oo kala duwan. Kaas oo ka duwan falcelinta guud ee dib-u-celinta; falcelinta redox ee walaxda firfircoon ee laba electrodes waa in lagu kala qaado wareegga dibadda, taas oo ka duwan falcelinta microbattery ee habka daxalka biraha. Qulqulka batarigu waa farqiga u dhexeeya elektrodeyga togan iyo kan taban. Halbeegyada muhiimka ah ee gaarka ah waxaa ka mid ah danab wareegga furan, korantada shaqada, dallacaadda iyo soo saarista danab goynta, iwm.

[Awoodda korantada ee walxaha baytariyada lithium-ion]

Awoodda korantada waxaa loola jeedaa qulqulka walxaha adag ee xalka elektrolytka, oo muujinaya saameynta korantada, taas oo ah, farqiga u dhexeeya dusha sare ee birta iyo xalka. Kala duwanaanshahan iman kara waxaa loo yaqaan awoodda birta ee xalka ama awoodda korantada. Marka la soo koobo, awoodda korantadu waa u janjeerta ion ama atamka inay helaan elektaroonig.

Sidaa darteed, korantada togan ama walxaha korantada taban, marka la geliyo elektrolyte leh milix lithium ah, awooddeeda korantada waxaa lagu muujiyaa sida:

Halka φ c ay tahay awoodda korantada ee walaxdan. Awooda korantada hydrogen ee caadiga ah waxaa lagu dejiyay 0.0V.

[Ven-circuit danab ee batteriga]

Awoodda korantada ee batteriga waa qiimaha aragtiyeed ee loo xisaabiyo iyadoo loo eegayo falcelinta batteriga iyadoo la adeegsanayo habka thermodynamic, taas oo ah, farqiga u dhexeeya awoodda korantada dheellitirka ee batteriga iyo electrodes-ka togan iyo kuwa taban marka wareeggu jabo waa qiimaha ugu sarreeya. in batarigu ku siin karo danabka. Dhab ahaantii, electrodes-ka togan iyo kuwa taban ma aha daruuri in gobolka dheelitirka thermodynamic ee elektrolytka, taas oo ah, awoodda korantada ee ay aasaaseen korantada togan iyo kuwa taban ee batteriga ee xalka elektrolytka inta badan maaha awoodda korantada dheellitirka, markaa danab-wareegga furan ee batarigu guud ahaan wuu ka yar yahay xooggiisa korantada. falcelinta electrode:

Iyadoo la tixgelinayo xaaladda aan caadiga ahayn ee qaybta falcelinta iyo dhaqdhaqaaqa (ama diiradda) ee qaybta firfircoon waqti ka dib, tamarta wareegga furan ee dhabta ah ee unugga waxaa wax ka beddelaya isla'egta tamarta:

Meesha R uu yahay gaaska joogtada ah, T waa heerkulka falcelinta, iyo a waa qayb ka mid ah dhaqdhaqaaqa ama xoojinta. Korontada wareegga furan ee batteriga waxay ku xiran tahay sifooyinka walxaha korantada togan iyo kuwa taban, korantada iyo xaaladaha heerkulka, waxayna ka madaxbannaan yihiin joomatari iyo cabbirka batteriga. Lithium ion walxaha diyaarinta galay tiirka, iyo xaashi bir lithium soo ururay galay badhanka badhkiis batari, qiyaasi kartaa walxaha electrode ee gobolka SOC kala duwan ee danab furan, qalooca danab furan yahay wax electrode lacag falcelinta gobolka, kaydinta batari hoos u danab, laakiin ma aha mid aad u weyn, haddii danab furan oo degdeg ah hoos u dhaco ama baaxadda waa ifafaale aan caadi ahayn. Isbeddelka xaaladda dusha sare ee walxaha firfircoon ee laba-cirifoodka iyo is-bixinta batteriga ayaa ah sababaha ugu waaweyn ee hoos u dhaca korantada wareegga furan ee kaydinta, oo ay ku jiraan isbeddelka lakabka maaskarada ee miiska walxaha elektiroonigga ah ee togan iyo taban; isbeddelka suurtagalka ah ee uu keeno xasiloonida thermodynamic ee korantada, kala dirida iyo roobabka wasakhowga shisheeye ee birta ah, iyo wareegga gaaban ee gaaban ee uu keeno diaphragm u dhexeeya electrodes togan iyo taban. Marka batteriga lithium ion uu gabow yahay, isbeddelka qiimaha K (hoos u dhaca korantada) waa habka sameynta iyo xasilloonida filimka SEI ee dusha sare ee walxaha korantada. Haddii hoos u dhaca danabku uu aad u weyn yahay, waxaa jira wareeg yar oo gaaban gudaha, batariguna waxaa lagu qiimeeyaa mid aan u qalmin.

[Battery Polarization]

Marka uu wakhtigan xaadirka ahi dhex maro korantada, ifafaalaha uu electrode-ku ka leexdo awoodda koronto-dhaliyaha waxa loo yaqaan polarization, polarization-kuna waxa uu abuuraa awood xad dhaaf ah. Sida laga soo xigtay sababaha polarization, polarization waxaa loo qaybin karaa polarization ohmic, polarization diiradda iyo polarization electrochemical. FIG 2 waa qalooca dareeraha caadiga ah ee batteriga iyo saameynta kala duwanaansho ee korontadu.

 Jaantuska 1. Qalooca dheecaanka caadiga ah iyo dabaysha

(1) Ohmic polarization: oo ay sababto iska caabinta qayb kasta oo batteriga ah, hoos u dhaca cadaadiska qiimaha wuxuu raacayaa sharciga ohm, hadda hoos u dhaca, polarization-ku isla markiiba wuu yaraadaa, haddana isla markiiba wuu baaba'aa marka uu istaago.

(2) Polarization Electrochemical: polarization waxaa sababa falcelinta korantada oo gaabis ah oogada korantada. Waxa uu si weyn hoos ugu dhacay heerka microsecond-ka marka hadda uu sii yaraanayo.

(3) Isku-duubnida: sababtoo ah dib-u-dhac ku yimaada habka faafinta ion ee xalka, farqiga u-fiirsashada ee u dhexeeya dusha sare ee korantada iyo jidhka xalka ayaa ku jira hoostiisa. Kala-soociddani way yaraataa ama baaba'daa marka korantadu hoos u dhacdo ilbidhiqsiyada makroscopic (dhowr ilbiriqsi ilaa tobanaan ilbiriqsi).

Caabbinta gudaha ee batteriga ayaa kordhisa kororka qulqulka hadda ee batteriga, taas oo inta badan sabab u ah qulqulka weyn ee hadda socda wuxuu kordhiyaa isbeddelka dabaysha ee batteriga, iyo inta uu sii weynaado qulqulka hadda, ayaa aad u muuqda isbeddelka polarization, sida muuqata. Jaantuska 2. Marka loo eego sharciga Ohm: V=E0-IRT, iyadoo la kordhinayo iska caabbinta guud ee gudaha RT, wakhtiga loo baahan yahay danab batteriga si uu u gaaro korantada goynta goynta ayaa si isku mid ah loo dhimay, sidaa darteed awoodda sii deynta sidoo kale waa la dhimay. la dhimay.

Jaantuska 2. Saamaynta cufnaanta hadda jirta ee polarization

Bateriga lithium ion asal ahaan waa nooc ka mid ah baytariga fiirsashada lithium ion. Habka dallacaadda iyo sii daynta baytariga lithium ion baytari waa habka isku-xidhka iyo ka-saarista ion lithium-ka ee electrodes-ka togan iyo kuwa taban. Waxyaalaha saameeya polarization ee baytariyada lithium-ion waxaa ka mid ah:

(1) Saamaynta elektrolytka: dhaqdhaqaaqa hooseeya ee korantada ayaa ah sababta ugu weyn ee polarization ee baytariyada lithium ion. Heerkulka guud ee heerkulka, korantada elektrolytka ee loo isticmaalo baytariyada lithium-ion waa guud ahaan kaliya 0.01 ~ 0.1S / cm, taas oo ah boqolkiiba hal xal aqueous. Sidaa darteed, marka baytariyada lithium-ion ay soo daayaan xawli sare, aad bay u daahday in lagu kabo Li + ka electrolyte, iyo ifafaale polarization ayaa dhici doona. Hagaajinta conductivity ee electrolyte waa qodobka ugu muhiimsan si loo hagaajiyo awoodda dheecaan-hadda sare ee baytariyada lithium-ion.

(2) Saamaynta maaddooyinka togan iyo kuwa taban: kanaalka dheer ee walxaha togan iyo kuwa taban ee qaybaha lithium ion ee waaweyn ayaa ku faafaya dusha sare, taas oo aan ku habboonayn dheecaanka heerka weyn.

(3) Wakiilka qabanqaabiyaha: waxa ku jira wakiilka korantada waa qodob muhiim ah oo saameeya waxqabadka dheecaanka saamiga sare. Haddii nuxurka wakiilka korantada ee qaaciddada cathode ay ku filnaan weydo, elektaroonnada laguma wareejin karo waqtiga marka qulqulka weyn la sii daayo, iyo iska caabbinta gudaha ee polarization ayaa si dhakhso ah u kordheysa, sidaa darteed korantada batteriga ayaa si dhakhso ah loo yareeyaa korantada goynta .

(4) Saamaynta naqshadaynta tiirka: dhumucda tiirka: marka la eego qulqulka weyn ee hadda jira, xawaaraha falcelinta ee walxaha firfircooni waa mid aad u dhakhso badan, taas oo u baahan in lithium ion si dhakhso ah loogu dhejiyo oo loo gooyo walxaha. Haddii saxanka tiirku qaro weyn yahay oo dariiqa faafinta lithium ion uu kordho, jihada dhumucda tiirarka waxay soo saari doontaa jaangooyo lithium ion weyn.

Cufnaanta cufnaanta: cufnaanta cufnaanta xaashida tiirarka ayaa ka weyn, daloolku wuu yaraadaa, dariiqa dhaqdhaqaaqa lithium ion ee jihada dhumucda tiirka ayaa dheer. Intaa waxaa dheer, haddii cufnaanta cufnaanta ay aad u weyn tahay, meesha xiriirka u dhexeeya walxaha iyo electrolyte-ka ayaa hoos u dhacaya, goobta falcelinta korantada waa la dhimay, caabbinta gudaha ee batteriga ayaa sidoo kale kordhin doonta.

(5) Saamaynta xuubka SEI: samaynta xuubka SEI wuxuu kordhiyaa iska caabbinta korantada / elektrolytka interface, taasoo keentay koronto koronto ama polarization.

[Korantada ku shaqaynaysa batteriga]

Korantada shaqaynaysa, oo sidoo kale loo yaqaano danab dhamaadka, waxa loola jeedaa kala duwanaanshaha suurtogalka ah ee u dhexeeya electrodes-ka togan iyo kuwa taban ee batteriga marka socodka hadda socda ee wareegga ee gobolka shaqada. Xaaladda shaqada ee dheecaanka batteriga, marka uu hadda ku dhex socdo batteriga, iska caabbinta ay keento iska caabbinta gudaha waa in laga adkaadaa, taas oo keeni doonta hoos u dhaca cadaadiska ohmic iyo polarization electrode, sidaas darteed tamarta shaqadu had iyo jeer way ka hooseysaa tamarta wareegga furan. iyo marka la dallaco, danab dhamaadka ayaa had iyo jeer ka sarreeya danab wareegga furan. Taasi waa, natiijada polarization-ka ayaa ka dhigaysa danab dhamaadka batteriga sii daaya mid ka hooseeya awoodda korantada ee baytariga, taas oo ka sarreysa awoodda korantada ee baytariga mas'uulka ka ah.

Sababo la xiriira jiritaanka ifafaale polarization, danab degdeg ah iyo danab dhabta ah ee habka lacag bixinta iyo soo saarista. Marka la dallaco, danabka degdega ahi wax yar ayuu ka sarreeyaa tamarta dhabta ah, polarization-ku wuu baaba'aa oo korontadu hoos bay u dhacdaa marka korantada degdegga ah iyo tamarta dhabta ahi ay hoos u dhacdo ka dib soo bixista.

Si aan u soo koobno ​​sharraxaadda sare, odhaahdu waa:

E +, E--waxay u taagan yihiin awoodaha electrodes-ka togan iyo kuwa taban, siday u kala horreeyaan, E + 0 iyo E- -0 waxay u taagan yihiin awoodda korantada dheellitirka ee elektrodes-ka togan iyo kuwa taban, siday u kala horreeyaan, VR waxay u taagan tahay koronto-soo-saarka ohmic, iyo η + , η - - waxay matalaan awoodda xad dhaafka ah ee electrodes-ka togan iyo kuwa taban, siday u kala horreeyaan.

[Mabda'a aasaasiga ah ee tijaabada dheecaanka]

Ka dib fahamka aasaasiga ah ee korantada batteriga, waxaan bilownay inaan falanqeyno qalooca qulqulka baytariyada lithium-ion. Qalooca dheecaanku wuxuu asal ahaan ka tarjumayaa xaaladda korantada, taas oo ah meesha ugu sarreysa ee isbeddelka gobolka ee elektrodes-ka togan iyo kuwa taban.

Qalooca korantada ee baytariyada lithium-ion inta lagu jiro habka dheecaanka waxaa loo qaybin karaa saddex marxaladood

1) Marxaladda bilawga ah ee batteriga, danabku si degdeg ah ayuu hoos ugu dhacayaa, iyo inta badan ee heerka dheecaanka, si dhakhso ah ayuu u dhacaa;

2) Voltage batterigu wuxuu galaa marxalad isbeddel ah oo gaabis ah, kaas oo loo yaqaan 'platform area' ee baytariyada. Inta yar ee heerka dheecaanka,

Muddada dheer ee aagga madal, korodhka tamarta madal, hoos u dhaca danabku.

3) Marka tamarta batteriga ay ku dhowdahay inay dhammaato, korantada culeyska batterigu wuxuu bilaabaa inuu si aad ah hoos ugu dhaco ilaa laga gaaro tamarta joogsiga joogsiga.

Inta lagu jiro tijaabada, waxaa jira laba siyaabood oo xogta loo ururiyo

(1) Uruurinta xogta hadda, danab iyo wakhtiga iyadoo loo eegayo wakhtiga la qorsheeyay Δ t;

(2) Uruurinta xogta hadda, danabka iyo waqtiga iyadoo loo eegayo farqiga isbeddelka korantada ee go'an Δ V. Saxnaanta ku dallacaadda iyo dallacaadda qalabka inta badan waxaa ku jira saxnaanta hadda, saxnaanta tamarta iyo saxnaanta waqtiga. Jadwalka 2 wuxuu muujinayaa cabbirada qalabka ee mashiinnada dallacaadda iyo dallacaadda qaarkood, halkaas oo% FS ka dhigan tahay boqolleyda tirada buuxda, iyo 0.05% RD waxay tilmaamaysaa qaladka la cabbiray ee u dhexeeya 0.05% akhrinta. Qalabka dallacaadda iyo dareeraha guud ahaan waxay isticmaalaan ilaha joogtada ah ee CNC halkii ay ka ahaan lahaayeen caabbinta culeyska ee culeyska, sidaa darteed korantada wax soo saarka ee batarigu waxba kuma laha iska caabbinta taxanaha ah ama iska caabinta dulin ee wareegga, laakiin kaliya waxay la xiriirtaa tamarta E iyo iska caabinta gudaha r iyo wareegga hadda I ee isha tamarta ugu habboon ee u dhiganta batteriga. Haddii caabbinta loo isticmaalo culeyska, deji tamarta isha ugu habboon ee batteriga oo u dhiganta E, iska caabbinta gudaha waa r, caabbinta culeyskuna waa R. Ku cabbir danabka labada daraf ee caabbinta culeyska iyadoo la adeegsanayo koronto mitir, sida ku cad shaxanka kore ee Jaantuska 6. Si kastaba ha ahaatee, ficil ahaan, waxaa jira caabbinta rasaasta iyo caabbinta xiriirka (iska caabinta dulin ee lebbiska ah) ee wareegga. Jaantuska wareegga u dhigma ee lagu muujiyey FIG. 3 ayaa lagu muujiyay shaxanka soo socda ee FIG. 3. Ficil ahaan, iska caabbinta dulin si lama huraan ah ayaa loo soo bandhigay, si wadarta caabbinta culeysku u noqoto mid weyn, laakiin korantada la cabbiray waa danabka labada daraf ee caabbinta xamuulka R, markaa qaladka ayaa la soo bandhigay.

 Jaantuska 3 Jaantuska xannibaadda mabda'a iyo jaantuska wareegga dhabta ah ee u dhigma ee habka dheecaanka caabbinta

Marka isha joogtada ah ee hadda jirta ee I1 hadda loo isticmaalo sida culeyska, jaantuska jaantuska iyo jaantuska wareegga dhabta ah ee u dhigma ayaa lagu muujiyay sawirka 7. E, I1 waa qiyam joogto ah iyo r waa joogto waqti go'an.

Qaacidada kore, waxaan ka arki karnaa in labada volta ee A iyo B ay yihiin kuwo joogto ah, taas oo ah, korantada wax soo saarka ee batteriga aan la xiriirin xajmiga caabbinta taxanaha ee loop, iyo dabcan, ma jirto wax uu sameeyo. oo leh caabbinta dulin. Intaa waxaa dheer, qaabka cabbirka afarta-terminal wuxuu gaari karaa cabbiraad sax ah oo ku saabsan tamarta soosaarka batteriga.

Jaantuska 4 Jaantuska xannibaadda qalabka iyo jaantuska wareegga dhabta ah ee u dhigma ee culeyska isha ee joogtada ah

Isha isku dhafan waa qalab koronto oo siin kara socodka joogtada ah ee culeyska. Waxay weli sii hayn kartaa wax soo saarka joogtada ah marka sahayda korontadu ay isbeddesho oo sifooyinka impedance isbeddelaan.

[Qaabka tijaabada daadinta]

Qalabka tijaabada ee dallacaadda iyo sii daynta guud ahaan waxay u adeegsadaan aaladda semiconductor sida cunsur socodka. Iyada oo la hagaajinayo calaamadaha xakamaynta ee qalabka semiconductor, waxay u ekaan kartaa culeyska sifooyin kala duwan sida hadda joogto ah, cadaadis joogto ah iyo iska caabin joogto ah iyo wixii la mid ah. Habka tijaabada dareeraha baytariyada lithium-ion inta badan waxa ka mid ah dareere joogto ah, dareere iska caabin joogto ah, dheecaan joogto ah, iwm. Dheecaan bareeg ah ayaa loo qaybin karaa dareere goos goos ah iyo dareere garaaca wadnaha. Inta lagu jiro tijaabada sii deynta, batteriga wuxuu soo daayaa si waafaqsan qaabka loo dejiyay, wuxuuna joogsadaa sii daynta ka dib marka uu gaaro shuruudaha la dejiyay. Shuruudaha goynta dheecaanka waxaa ka mid ah dejinta korantada goynta, dejinta waqtiga goynta, dejinta awoodda goynta, dejinta jaranjarada danab goynta, iwm. waa, isbeddelka qalooca qulqulka ayaa sidoo kale saameeya nidaamka dheecaanka, oo ay ku jiraan: dareeraha hadda jira, heerkulka dareeraha, korantada joojinta; dheecaan joogto ah ama joogto ah. Inta uu sii weynaado qulqulka qulqulka, sida ugu dhaqsaha badan ayaa korontadu u dhacaysaa; heerkulka dareeraha, qalooca dheecaanku si tartiib ah ayuu isu beddelaa.

(1) Dheecaan joogto ah oo joogto ah

Marka qulqulka joogtada ah ee joogtada ah, qiimaha hadda la dejiyo, ka dibna qiimaha hadda jira waxaa lagu gaarayaa iyada oo la hagaajinayo ilaha joogtada ah ee CNC, si loo ogaado qulqulka joogtada ah ee batteriga. Isla mar ahaantaana, isbeddelka korantada dhamaadka batteriga ayaa la ururiyaa si loo ogaado sifooyinka dheecaanka batteriga. Dheecaan joogto ah oo joogto ah ayaa ah soo daynta isla hadda dareere ah, laakiin korantada batarigu wuu sii socdaa inuu hoos u dhaco, sidaa darteed korontadu way sii socotaa inay hoos u dhacdo. Jaantuska 5 waa korantada iyo qalooca hadda ee dareeraha joogtada ah ee hadda jira baytariyada lithium-ion. Sababo la xiriira qulqulka joogtada ah ee hadda jira, dhidibka wakhtiga ayaa si fudud loogu beddelaa awoodda (wax soo saarka hadda iyo wakhtiga) dhidibka. Jaantuska 5 waxa uu muujinayaa qalooca awoodda danab ee soo bixitaan joogto ah. Dheecaan joogto ah oo joogto ah ayaa ah habka ugu badan ee dheecaanka loo isticmaalo ee tijaabooyinka baytariyada lithium-ion.

Jaantuska 5 Dallacaadda danab joogta ah ee joogtada ah iyo qalooca dareeraha joogtada ah ee hadda jira ee heerarka kala duwan ee dhufashada

(2) Koronto joogto ah oo sii dayn ah

Marka korantada joogtada ahi ay soo baxdo, qiimaha tamarta joogtada ah ee P ayaa marka hore la dejiyaa, waxaana la ururiyaa tamarta wax soo saarka U ee batteriga. Nidaamka sii daynta, P ayaa looga baahan yahay inuu ahaado mid joogto ah, laakiin U si joogto ah ayaa isbeddelaya, markaa waxaa lagama maarmaan ah in si joogto ah loo hagaajiyo I ee hadda jira ee CNC ee joogtada ah ee hadda jira sida ku cad qaaciddada I = P / U si loo gaaro ujeeddada soo-saarka awoodda joogtada ah. . Hayso awoodda dheecaanka ah oo aan isbeddelin, sababtoo ah tamarta batteriga ayaa sii socota inay hoos u dhacdo inta lagu jiro habka dheecaanka, sidaas darteed hadda ee qulqulka tamarta joogtada ah ayaa sii socota inuu kordho. Sababo la xiriira koronto joogto ah, dhidibka isku xirka waqtiga ayaa si fudud loogu beddelaa tamarta (wax soo saarka awoodda iyo waqtiga) dhidibka isku xirka.

Jaantuska 6 Koronto ku dallacida joogtada ah iyo soo saarista curiyeyaasha oo leh heerar labanlaaban oo kala duwan

Isbarbardhigga dareeraha joogtada ah ee hadda socda iyo qulqulka tamarta joogtada ah

Jaantuska 7: (a) jaantuska awoodda bixinta iyo dallacaadda ee saamiyo kala duwan; (b) qalooca lacag-bixinta iyo ka-soo-saarka

 Jaantuska 7 wuxuu muujinayaa natiijooyinka khidmadaha saamiga ee kala duwan iyo imtixaannada sii deynta ee labada nooc ee batari fosfateed birta lithium. Marka loo eego qalooca awoodda ee FIG. 7 (a), kororka dallacaadda iyo sii daynta hadda ee habka joogtada ah, dallacaadda dhabta ah iyo awoodda saarista batteriga ayaa si tartiib tartiib ah hoos ugu dhacda, laakiin kala duwanaanshaha isbeddelku waa mid yar. Kharashka dhabta ah iyo awoodda soo saarista batteriga ayaa si tartiib tartiib ah hoos ugu dhacaya kororka awoodda, iyo korodhka weyn, si dhakhso ah u burburka awoodda. Awoodda soo saarista heerka 1 h way ka hooseysaa habka socodka joogtada ah. Isla mar ahaantaana, marka heerka dallacadu uu ka hooseeyo heerka 5 h, awoodda batteriga ayaa ka sarreeya heerka awoodda joogtada ah, halka awoodda batteriga ay ka sarreyso heerka 5 h ay ka sarreyso xaaladda joogtada ah ee hadda jirta.

Laga soo bilaabo shaxanka 7 (b) waxay muujinaysaa qalooca awoodda-voltage, hoos xaaladda saamiga hoose, lithium birta fosfat batari laba hab awoodda-voltage qalooca, iyo lacag bixinta iyo dheecaan madal danab isbedel ma aha weyn, laakiin hoos xaaladda ratio sare. hab danab joogto ah hadda-joogta ah waqti danab joogto ah si weyn u dheer, iyo dallacaadda danab madal si weyn u kordhay, madal danab dheecaan si weyn hoos u.

(3) Dheecaan iska caabin joogto ah

Marka dheecaan iska caabin joogto ah, qiimaha iska caabin joogto ah R ayaa marka hore la dejiyaa si ay u ururiyaan danab wax soo saarka ee batteriga U. Inta lagu jiro habka dheecaanka, R ayaa loo baahan yahay si joogto ah, laakiin U si joogto ah ayaa isbeddelaya, sidaas darteed hadda I qiimaha CNC joogto ah hadda isha waa in si joogto ah loo hagaajiyaa iyadoo la raacayo qaacidada I=U / R si loo gaaro ujeedada dheecaan iska caabin joogto ah. Qulqulka batteriga ayaa had iyo jeer hoos u dhacaya habka dheecaanka, iyo iska caabintu waa isku mid, sidaas awgeed qulqulka hadda I sidoo kale waa habka hoos u dhaca.

(4) Dheecaan joogto ah, dheecaan joogto ah iyo dareere garaaca wadnaha

Batteriga waxaa lagu sii daayaa si joogto ah, awood joogto ah iyo iska caabin joogto ah, iyadoo la isticmaalayo shaqada waqti si loo xaqiijiyo xakamaynta dheecaan joogto ah, dheecaan kala go'a iyo dheecaanka garaaca wadnaha. Jaantuska 11 waxa uu tusinayaa qalloocyada hadda jira iyo qalooca korantada ee tijaabada garaaca wadnaha caadiga ah.

Jaantuska 8 Qalloocyada hadda jira iyo qalooca korantada ee imtixaannada lacag-bixinta garaaca wadnaha ee caadiga ah

[Macluumaad ku jira qalooca dheecaanka]

Qalooca soo dayntu waxaa loola jeedaa qalooca korantada, hadda, awoodda iyo isbeddelada kale ee batteriga waqti ka dib inta lagu jiro habka sii deynta. Macluumaadka ku jira qalooca kharashka iyo dheecaanku waa mid aad u qani ah, oo ay ku jiraan awoodda, tamarta, tamarta shaqada iyo madal danab, xiriirka ka dhexeeya awoodda korantada iyo xaaladda kharashka, iwm. horumarka hadda iyo danab. Meelo badan ayaa laga heli karaa xogtan aasaasiga ah. Kuwan soo socda ayaa faahfaahinaya cabbirrada laga heli karo qalooca qulqulka.

(1) Voltage

Imtixaanka dareeraha ee baytariyada lithium ion, cabbirada korantada inta badan waxaa ka mid ah madal danab, danab dhexdhexaad ah, danab dhexdhexaad ah, danab gooyay, iwm. , kaas oo laga heli karo qiimaha ugu sarreeya ee dQ/dV. Korontada dhexdhexaadka ah waa qiimaha danab ee u dhigma ee kala bar awoodda batteriga. Qalabka si cad uga muuqda goobta, sida lithium iron fosfateed iyo lithium titanate, danab dhexdhexaadintu waa danab madal. Celceliska danabku waa aagga waxtarka leh ee qalooca awoodda korantada (ie, tamarta dheecaanka batteriga) oo loo qaybiyay qaacidada xisaabinta awoodda waa u = U (t) * I (t) dt / I (t) dt. Danab-ka-goynta waxaa loola jeedaa danabka ugu yar ee la oggol yahay marka batterigu sii daayo. Haddii danabku uu ka hooseeyo korantada goynaysa, korantada labada daraf ee batariga ayaa si degdeg ah hoos ugu dhacaya, taasoo samaynaysa dheecaan xad-dhaaf ah. Dheejinta xad-dhaafka ah waxay keeni kartaa dhaawac soo gaadha walaxda firfircoon ee korantada, lumin awoodda falcelinta, oo soo gaabinaysa nolosha batteriga. Sida lagu qeexay qaybta hore, tamarta batteriga waxay la xiriirtaa heerka kharashka ee walxaha cathode iyo awoodda korantada.

(2) Awood iyo awood gaar ah

Awoodda baytarigu waxa ay tilmaamaysaa xadiga korantada uu sii daayo batteriga ee hoos yimaada nidaam dheecaan gaar ah (hoos ka sii dayn gaar ah hadda I, heerkulka dheecaanka T, soo saaridda danab danab V), oo muujinaysa awoodda batari si uu u kaydiyo tamarta gudaha Ah ama C Awoodda waxaa saameeya walxo badan, sida dareeraha hadda jira, heerkulka dareeraha, iwm.

Awoodda aragtida: awoodda ay bixiso walaxda firfircoon ee falcelinta.

Awoodda dhabta ah: awoodda dhabta ah ee lagu sii daayo nidaam gaar ah.

Awoodda la qiimeeyay: waxaa loola jeedaa xadiga ugu yar ee awoodda uu dammaanad ka qaaday batteriga hoos yimaada xaaladaha la sii daayo.

Imtixaanka soo saarista, awoodda waxaa lagu xisaabiyaa iyadoo la isku darayo wakhtiga hadda jira, ie C = I (t) dt, joogtada joogtada ah ee t dheecaan joogto ah, C = I (t) dt = I t; iska caabin joogto ah R dareere, C = I (t) dt = (1 / R) * U (t) dt (1 / R) * baxay (u waa celceliska danab dareere, t waa wakhtiga dheecaan).

Awood gaar ah: Si loo barbardhigo baytariyada kala duwan, fikradda awood gaar ah ayaa la soo bandhigay. Awoodda gaarka ah waxaa loola jeedaa awoodda ay bixiso walaxda firfircoon ee cufka halbeegga ama korantada mugga cutubka, taas oo loo yaqaan awoodda gaarka ah ee mass ama mugga gaarka ah. Habka xisaabinta caadiga ah waa: awoodda gaarka ah = awoodda soo saarista ugu horreysa ee batteriga / (cufka walxaha firfircoon * heerka isticmaalka walxaha firfircoon)

Qodobbada saameeya awoodda batteriga:

a. Soo-dejinta hadda ee batteriga: inta badan ee hadda jira, awoodda wax-soo-saarka ayaa hoos u dhacda;

b. Heerkulka soo daynta batteriga: marka heerkulku hoos u dhaco, awoodda wax soo saarka ayaa hoos u dhacda;

c. Korontada ka-soo-baxa ee batteriga: wakhtiga dheecaanka ee ay dejisay walxaha korantada iyo xadka falcelinta korantada lafteeda ayaa guud ahaan ah 3.0V ama 2.75V.

d. Waqtiyada dallacaadda iyo sii daynta batteriga: ka dib dallacasho badan iyo soo saarid batteriga, sababtoo ah fashilka walxaha elektiroonigga ah, batteriga wuxuu awood u yeelan doonaa inuu yareeyo awoodda soo saarista batteriga.

e. Xaaladaha dallacaadda batteriga: heerka dallacaadda, heerkulka, korantada goynta ayaa saameynaysa awoodda batteriga, sidaas darteed go'aaminta awoodda soo saarista.

 Habka lagu go'aaminayo awoodda batteriga:

Warshadaha kala duwan waxay leeyihiin heerar imtixaan oo kala duwan marka loo eego xaaladaha shaqada. Batariyada lithium-ion ee alaabada 3C, marka loo eego heerka qaranka GB/T18287-2000 Tilmaamaha Guud ee baytariyada Lithium-ion ee Taleefanka gacanta, habka tijaabada awooda batarigu waa sida soo socota: a) ku dallaca: 0.2C5A ku ​​dallaca; b) soo dayn: 0.2C5A soo dayn; c) shan wareeg oo mid ka mid ah uu u qalmo.

Warshadaha baabuurta korantada, marka loo eego heerka qaranka GB/T 31486-2015 Shuruudaha Waxqabadka Korantada iyo Hababka Tijaabada ee Bateriga Korantada ee Gawaadhida Korantada, awooda la qiimeeyay ee batteriga waxaa loola jeedaa awooda (Ah) ee uu sii daayo batteriga heerkulka qolka. oo leh 1I1 (A) dareeraha hadda jira si loo gaaro korantada joojinta, taas oo I1 ay tahay 1 saac oo dareere ah oo hadda jira, oo qiimihiisu la mid yahay C1 (A). Habka imtixaanku waa:

A) Heerkulka qolka, jooji tamarta joogtada ah marka aad ku dallacanayso dallacaadda joogtada ah ee tamarta joojinta ee ay qeexday shirkadu, oo jooji dallacaadda marka dallacadu ay hadda hoos ugu dhacdo 0.05I1 (A), oo qabo ku dallaca 1h ka dib dallacaadda

Bb) Heerkulka qolka, batteriga waxaa lagu sii daayaa 1I1 (A) hadda jira ilaa sii dayntu ay gaarto tamarta joojinta joojinta ee ku qeexan shuruudaha farsamada ganacsiga;

C) awoodda dheecaanka la qiyaasay (oo lagu qiyaasay Ah), xisaabi qulqulka tamarta gaarka ah (oo lagu qiyaasay Wh / kg);

3 d) Ku celi tallaabooyinka a) -) c) 5 jeer. Marka faraqa aadka u daran ee 3 imtixaan oo xidhiidh ah uu ka yaraado 3% awooda la qiimeeyay, tijaabada waa la dhamayn karaa waxaana la isku celcelin karaa natiijooyinka 3 imtixaan ee ugu dambeeya.

(3) Xaaladda xilka, SOC

SOC (State of Charge) waa xaalad lacag bixin ah, taasoo ka dhigan saamiga inta ka hartay awoodda batteriga ilaa xaaladdiisa ku dallacida buuxda ka dib muddo ama waqti dheer oo hoos yimaada heerka soo daynta qaarkood. Habka "volt-circuit open-circuit + hour-time integration" habka wuxuu isticmaalaa habka korantada furan ee wareegga si loo qiyaaso awoodda dallacaadda bilowga ah ee batteriga, ka dibna wuxuu adeegsadaa habka isku dhafka saacadaha saacadaha si loo helo awoodda uu isticmaalo a Habka isdhexgalka waqtiga. Awoodda la isticmalo ayaa ah midda ka dhalatay qulqulka hadda jira iyo wakhtiga sii daynta, awoodda soo hadhayna waxa ay la mid tahay farqiga u dhexeeya awoodda bilowga ah iyo awoodda la isticmaalay. Qiyaasta xisaabeed ee SOC ee u dhaxaysa danab wareegga furan iyo isku-xidhka saacad-saac waa:

Halka CN ay tahay awoodda lagu qiimeeyay; η waa hufnaanta lacag-bixinta; T waa heerkulka isticmaalka batteriga; Anigu waxaan ahay batteriga hadda; t waa wakhtiga sii daynta batteriga.

DOD (Qoto-Dheexeed) waa qoto-dheeraanta dheecaanka, cabbirka heerka dheecaanka, taas oo ah boqolkiiba awoodda daadinta wadarta guud ee awoodda. Qoto dheer ee dheecaanku wuxuu leeyahay xiriir weyn oo la leh nolosha batteriga: qoto dheeraanta qoto dheer ee dheecaanka, nolosha gaaban. Xiriirka waxaa loo xisaabiyaa SOC = 100% -DOD

4) Tamar iyo tamar gaar ah

Tamarta korantada ee uu baytarigu soo saari karo isaga oo samaynaya shaqo dibadeed xaalado gaar ah waxa loo yaqaan tamarta batteriga, unuggana waxa guud ahaan lagu muujiyaa wh. Qalooca qulqulka, tamarta waxaa loo xisaabiyaa sida soo socota: W = U (t) * I (t) dt. Dheecaan joogto ah, W = I * U (t) dt = It * u (u waa celceliska tamarta dareeraha, t waa wakhtiga dareeraha)

a. Tamar aragtiyeed

Habka sii daynta batteriga ayaa ku jira xaalad dheellitiran, korantada sii dayntu waxay ilaalinaysaa qiimaha xoogga elektiroonigga ah (E), iyo heerka isticmaalka walaxda firfircoon waa 100%. Xaaladdan oo kale, tamarta wax soo saarka ee batteriga ayaa ah tamarta aragtida, taas oo ah, shaqada ugu badan ee uu sameeyo batteriga la rogi karo ee heerkulka joogtada ah iyo cadaadiska.

b. Tamarta dhabta ah

Tamarta dhabta ah ee soo saarista batteriga waxaa loo yaqaan tamarta dhabta ah, shuruucda warshadaha gawaarida korontada ("GB / T 31486-2015 Shuruudaha Waxqabadka Korantada ee Bateriga iyo Hababka Imtixaanka ee Gaadiidka korontada"), batteriga heerkulka qolka leh 1I1 (A). ) dareeraha hadda jira, si loo gaadho tamarta (Wh) ee uu sii daayo danab ka joojinta, oo loo yaqaan tamarta la qiimeeyay.

c. tamar gaar ah

Tamarta uu bixiyo batari cufka halbeegga iyo mugga halbeegga waxaa loo yaqaannaa tamar gaar ah ama mug gaar ah, sidoo kale loo yaqaan cufnaanta tamarta. Halbeegyada wh / kg ama wh / L.

[qaabka aasaasiga ah ee qalooca dheecaanka]

Qaabka ugu aasaasiga ah ee qalooca dheecaanku waa wakhtiga danab iyo wakhtiga hadda jira. Iyada oo loo marayo isbeddelka xisaabinta dhidibka wakhtiga, qalooca qulqulka caadiga ah wuxuu sidoo kale leeyahay awoodda korantada (awoodda gaarka ah) qalooca, korantada-tamarta (tamar gaar ah) qalooca, korantada-SOC iyo wixii la mid ah.

(1) Waqtiga Voltage-ka iyo waqtiga hadda jira

Jaantuska 9-Waqtiga Voltage-ka iyo qaloocyada wakhtiga xaadirka ah

(2) qalooca awoodda korantada

Jaantuska 10 Qallooca awoodda korantada

(3) Qallooca tamarta-tamarta

Jaantuska 11. Qallooca tamarta-tamarta

[dokumentiga tixraaca]

• Wang Chao, iyo al. Isbarbardhigga sifooyinka kharashka iyo dareeraha ee tamarta joogtada ah iyo joogtada ah ee qalabka kaydinta tamarta korantada [J]. Sayniska iyo tignoolajiyada kaydinta tamarta.2017(06):1313-1320.
• Eom KS, Joshi T, Bordes A, et al. Naqshadeynta baytari unug buuxa oo Li-ion ah iyadoo la adeegsanayo nano silicon iyo nano lakabyo badan oo graphene ah oo isku dhafan[J]
• Guo Jipeng, iyo al. Isbarbardhigga sifooyinka tijaabada tamarta joogtada ah ee joogtada ah iyo kuwa joogtada ah ee baytariyada phosphate iron lithium [J] batari kaydinta.2017(03)
• Marinaro M, Yoon D, Gabrielli G, iyo al. Waxqabadka sare 1.2 Ah Si-alloy/Graphite|LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 prototype Batroolka Li-ion[J].Journal of Power Sources.2017(Kaabista C):357-188.