ชี้แจงผลกระทบของความจุการปลดปล่อยแบตเตอรี่ลิเธียมแพ็ค

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน PACK ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีการคัดกรอง ประกอบ บรรจุ และประกอบแกนไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบว่าความจุและความแตกต่างของแรงดันมีคุณสมบัติเหมาะสมหรือไม่

1. ความสม่ำเสมอของกลุ่มที่ตรงกัน

ความสอดคล้องระหว่างชุดแบตเตอรี่และเซลล์คู่ขนานจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษในชุดแบตเตอรี่ เฉพาะความจุที่ดี สถานะการชาร์จ ความต้านทานภายใน ความสม่ำเสมอในการคายประจุเอง ฯลฯ เท่านั้นที่สามารถออกและปล่อยความจุของก้อนแบตเตอรี่ได้ ประสิทธิภาพการทำงานที่แย่จะส่งผลร้ายแรงต่อประสิทธิภาพโดยรวมของก้อนแบตเตอรี่ และถึงกับทำให้เกิดการชาร์จไฟเกินหรือการคายประจุมากเกินไปเพื่อก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัย รูปแบบการจับคู่ที่ดีเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความสม่ำเสมอของโมโนเมอร์

การรวมกันที่ดีไม่เพียงแต่ปรับปรุงอัตราการใช้ของเซลล์เท่านั้น แต่ยังควบคุมความสม่ำเสมอของโมโนเมอร์ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการบรรลุความสามารถในการปลดปล่อยที่ดีและความเสถียรของวงจรในการคายประจุของก้อนแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม การกระจายของอิมพีแดนซ์ AC ของความจุเซลล์แบตเตอรี่ที่ไม่ตรงกันจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของวงจรและความจุที่ใช้งานได้ของก้อนแบตเตอรี่ลดลง

2. วิธีการชาร์จ

ระบบการชาร์จที่เหมาะสมมีอิทธิพลสำคัญต่อความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่ หากความลึกของประจุตื้น ความสามารถในการคายประจุจะลดลงตามไปด้วย หากชาร์จมากเกินไป จะส่งผลต่อสารเคมีของแบตเตอรี่และทำให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ทำให้ความจุและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลดลง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกอัตราการชาร์จที่เหมาะสม แรงดันไฟฟ้าขีดจำกัดบน และกระแสไฟตัดแรงดันคงที่เพื่อให้แน่ใจว่ามีความจุในการชาร์จในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพการชาร์จ ความปลอดภัยและความเสถียร

ในปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกำลังส่วนใหญ่ใช้โหมดการชาร์จแรงดันไฟกระแสคงที่คงที่เป็นส่วนใหญ่ โดยการวิเคราะห์ผลการชาร์จกระแสคงที่และแรงดันคงที่ของระบบลิเธียมไอรอนฟอสเฟตและแบตเตอรี่ระบบไตรภาคที่กระแสการชาร์จที่แตกต่างกันและแรงดันไฟฟ้าตัดที่แตกต่างกัน จะเห็นได้ว่า: (1) เมื่อแรงดันตัดการชาร์จมีค่าคงที่ กระแสไฟชาร์จเพิ่มขึ้นและอัตราส่วนกระแสคงที่ลดลง เวลาในการชาร์จสั้นลง แต่การใช้พลังงานเพิ่มขึ้น (2) เมื่อกระแสไฟชาร์จคงที่ เมื่อแรงดันตัดการชาร์จลดลง อัตราส่วนการชาร์จกระแสคงที่จะลดลง และความจุในการชาร์จและพลังงานลดลง เพื่อให้แน่ใจว่าความจุของแบตเตอรี่ ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต แรงดันตัดประจุของแบตเตอรี่ต้องไม่ต่ำกว่า 3.4V จำเป็นต้องปรับสมดุลเวลาในการชาร์จและการสูญเสียพลังงาน และเลือกกระแสการชาร์จและเวลาตัดไฟที่เหมาะสม

3. อัตราการปลดปล่อย

อัตราการคายประจุเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับแบตเตอรี่แบบใช้พลังงาน การคายประจุของแบตเตอรี่ในอัตราสูงเป็นการทดสอบวัสดุและอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นบวกและลบ สำหรับวัสดุขั้วบวกลิเธียมเหล็กฟอสเฟตโครงสร้างของมันมีเสถียรภาพความเครียดในระหว่างการชาร์จและการปล่อยมีขนาดเล็กและมีเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับการปล่อยกระแสไฟขนาดใหญ่ แต่ข้อเสียคือการนำของลิเธียมเหล็กฟอสเฟตไม่ดี อัตราการแพร่กระจายของลิเธียมไอออนในอิเล็กโทรไลต์เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่ออัตราการคายประจุของแบตเตอรี่ และการแพร่กระจายของไอออนภายในแบตเตอรี่มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับโครงสร้างของแบตเตอรี่และความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์

อัตราการคายประจุที่ต่างกันทำให้เวลาในการคายประจุและแพลตฟอร์มแรงดันไฟคายประจุของแบตเตอรี่ต่างกัน ซึ่งจะนำไปสู่ความสามารถในการคายประจุที่แตกต่างกัน ซึ่งจะเห็นได้ชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชุดแบตเตอรี่แบบขนาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกอัตราการคายประจุที่เหมาะสม

เส้นโค้งการคายประจุของแบตเตอรี่พลังงาน LiFePO4 ในอัตราที่แตกต่างกัน 0.1 C, 0.2 C, 0.5 C, 1 C, 1.5 C และ 2 C ที่อุณหภูมิแวดล้อม 25 ℃ จะเห็นได้ว่ากระบวนการคายประจุของแบตเตอรี่ LiFePO4 ในอัตราที่แตกต่างกันมีแพลตฟอร์มการคายประจุที่เสถียร แรงดันไฟฟ้าของแพลตฟอร์มอยู่ระหว่าง 3.0 ~ 3.4 V นอกจากนี้ แรงดันไฟฟ้าของแพลตฟอร์มจะลดลงเมื่ออัตราการคายประจุเพิ่มขึ้น เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอัตราการคายประจุจะเพิ่มกระแสไฟของแบตเตอรี่และความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ , แรงดันไฟจะเพิ่มขึ้นเมื่อแบตเตอรี่หมด ในทางกลับกัน การคายประจุกระแสไฟฟ้าที่มีอัตราสูงจะเพิ่มโพลาไรซ์ของแบตเตอรี่และลดแรงดันไฟฟ้าของแพลตฟอร์มแบตเตอรี่

ความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่ LiFePO4 ภายใต้อัตราการคายประจุที่ต่างกันจะลดลงตามอัตราการคายประจุของแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้น ที่อัตราเล็กน้อย 0.1 C ความจุการคายประจุของแบตเตอรี่จะมากกว่าความจุปกติของแบตเตอรี่ แต่ที่อัตรา 2 C ความสามารถในการคายประจุเป็นเพียง 90% ของความจุที่ระบุ นี่แสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์เชิงลบบางอย่างระหว่างอัตราการคายประจุและความจุของแบตเตอรี่

เมื่อทำการคายประจุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โดยทั่วไปจะใช้มาตรฐาน 1C แห่งชาติ และกระแสการคายประจุสูงสุดมักจะจำกัดที่ 2 ถึง 3C เมื่อคายประจุด้วยกระแสไฟสูงจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นมากและนำไปสู่การสูญเสียพลังงาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบอุณหภูมิของก้อนแบตเตอรี่แบบเรียลไทม์ เพื่อป้องกันความเสียหายต่อแบตเตอรี่เนื่องจากอุณหภูมิที่มากเกินไป และลดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

4. สภาวะอุณหภูมิ

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม อุณหภูมิที่สูงหรือต่ำเกินไปจะส่งผลต่อความจุของแบตเตอรี่ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่อาจได้รับผลกระทบหากใช้งานภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน หากอุณหภูมิต่ำเกินไปความจุจะเล่นยาก

อุณหภูมิส่วนใหญ่ส่งผลต่อกิจกรรมและประสิทธิภาพของอิเล็กโทรไลต์ของวัสดุชิ้นขั้วภายในแบตเตอรี่ ที่อุณหภูมิต่ำ กิจกรรมของแบตเตอรี่จะลดลงอย่างมาก ความสามารถในการใส่และแยกลิเธียมลดลง ความต้านทานภายในและแรงดันโพลาไรซ์ของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น ความจุที่มีอยู่จริงลดลง ความจุการคายประจุของแบตเตอรี่ลดลง แท่นคายประจุต่ำ และแบตเตอรี่มีแนวโน้มที่จะถึงแรงดันไฟตัดการคายประจุ ความจุที่ใช้ได้ของแบตเตอรี่ลดลง และประสิทธิภาพการใช้พลังงานแบตเตอรี่ลดลง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การสกัดและการใส่ไอออนลิเธียมระหว่างขั้วบวกและขั้วลบจะทำงานเพื่อให้ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ลดลง และ เวลาในการรักษาเสถียรภาพความต้านทานภายในจะนานขึ้น ซึ่งทำให้ปริมาณการย้ายอิเล็กตรอนในวงจรภายนอกเพิ่มขึ้น และความจุมีประสิทธิภาพมากขึ้น เล่น. อย่างไรก็ตาม หากใช้งานแบตเตอรี่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ความเสถียรของโครงสร้างตาข่ายขั้วบวกจะเสื่อมลง ความปลอดภัยของแบตเตอรี่จะลดลง และอายุการใช้งานแบตเตอรี่จะสั้นลงอย่างมาก

ดังนั้นทั้งอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำจะส่งผลต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต ในกระบวนการทำงานจริง ควรใช้วิธีการต่างๆ เช่น การเพิ่มการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่เหมาะสม ในส่วนของการทดสอบก้อนแบตเตอรี่ สามารถสร้างห้องทดสอบอุณหภูมิคงที่ที่ 25°C ได้

5.สรุป

ในบทความนี้ ประกอบกับสถานการณ์จริงของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน PACK ปัจจัยที่ส่งผลต่อความสามารถในการคายประจุจะได้รับการวิเคราะห์และอภิปราย ความสอดคล้องของกลุ่มการจับคู่แบตเตอรี่ที่ดีเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการตระหนักถึงประสิทธิภาพและระดับการคายประจุของแบตเตอรี่ คุณสามารถอ้างถึงการใช้วิธีการจับคู่ลักษณะแบบไดนามิกของกลุ่ม ขอแนะนำให้ใช้วิธีการชาร์จโดยใช้วิธีการชาร์จแบบสมดุลเพื่อให้แน่ใจว่าแพลตฟอร์ม SOC ของโมโนเมอร์แต่ละตัวจะคล้ายกันก่อนปล่อย จำเป็นต้องเลือกอัตราการคายประจุที่เหมาะสม โดยคำนึงถึงทั้งความจุและประสิทธิภาพในการทดสอบ สภาพแวดล้อมมีอิทธิพลอย่างมากต่อการทดสอบแบตเตอรี่ ดังนั้นจึงต้องมีการควบคุมอุณหภูมิ