1. Inleiding tot litium-ioon battery
1.1 Staat van beheer (SOC)
Toestand van lading kan gedefinieer word as die toestand van beskikbare elektriese energie in die battery, gewoonlik uitgedruk as 'n persentasie.Omdat die beskikbare elektriese energie wissel met die laai- en ontladingsstroom, temperatuur en verouderingsverskynsel, word die definisie van ladingtoestand ook in twee tipes verdeel: Absolute Ladingtoestand (ASOC) en Relatiewe Ladingstoestand (RSOC) .
Oor die algemeen is die omvang van relatiewe toestand van lading 0% – 100%, terwyl dit 100% is wanneer die battery ten volle gelaai is en 0% wanneer dit heeltemal ontlaai is.Die absolute toestand van lading is 'n verwysingswaarde wat bereken word volgens die ontwerpte vaste kapasiteitswaarde wanneer die battery vervaardig word.Die absolute toestand van lading van 'n nuwe vol gelaaide battery is 100%;Selfs al is die verouderde battery vol gelaai, kan dit nie 100% bereik onder verskillende laai- en ontlaaitoestande nie.
Die volgende figuur toon die verband tussen spanning en batterykapasiteit by verskillende ontladingstempo's.Hoe hoër die ontladingstempo, hoe laer is die batterykapasiteit.Wanneer die temperatuur laag is, sal die batterykapasiteit ook afneem.
Figuur 1. Verwantskap tussen spanning en kapasiteit onder verskillende ontladingstempo's en temperature
1.2 Maksimum laaispanning
Die maksimum laaispanning hou verband met die chemiese samestelling en eienskappe van die battery.Die laaispanning van litiumbatterye is gewoonlik 4,2V en 4,35V, en die spanningwaardes van katode- en anodemateriale sal verskil.
1.3 Ten volle gelaai
Wanneer die verskil tussen die batteryspanning en die maksimum laaispanning minder as 100mV is en die laaistroom na C/10 verminder word, kan die battery as vol gelaai beskou word.Die volle laaitoestande wissel met die eienskappe van die battery.
Die figuur hieronder toon 'n tipiese litiumbattery-laai-kenmerkkurwe.Wanneer die batteryspanning gelyk is aan die maksimum laaispanning en die laaistroom na C/10 verminder word, word die battery geag volledig gelaai te wees
Figuur 2. Litiumbattery-laai-kenmerkkurwe
1.4 Minimum ontladingsspanning
Die minimum ontladingsspanning kan gedefinieer word deur die afsny-ontladingsspanning, wat gewoonlik die spanning is wanneer die toestand van lading 0% is.Hierdie spanningswaarde is nie 'n vaste waarde nie, maar verander met las, temperatuur, verouderingsgraad of ander faktore.
1.5 Volle ontslag
Wanneer die batteryspanning minder as of gelyk is aan die minimum ontladingsspanning, kan dit volledige ontlading genoem word.
1.6 Laai- en ontladingstempo (C-koers)
Die lading-ontladingstempo is 'n voorstelling van die lading-ontladingsstroom relatief tot die batterykapasiteit.Byvoorbeeld, as jy 1C gebruik om vir een uur te ontlaai, sal die battery ideaal gesproke heeltemal ontlaai.Verskillende lading-ontladingstempo's sal verskillende bruikbare kapasiteit tot gevolg hê.Oor die algemeen, hoe hoër die lading-ontladingstempo, hoe kleiner is die beskikbare kapasiteit.
1.7 Siklus lewe
Die aantal siklusse verwys na die aantal volledige laai en ontlading van 'n battery, wat geskat kan word deur die werklike ontladingskapasiteit en ontwerpkapasiteit.Wanneer die opgehoopte ontladingskapasiteit gelyk is aan die ontwerpkapasiteit, moet die aantal siklusse een wees.Oor die algemeen, na 500 laai-ontladingsiklusse, sal die kapasiteit van die volledig gelaaide battery met 10% ~ 20% afneem.
Figuur 3. Verwantskap tussen siklustye en batterykapasiteit
1.8 Selfontlading
Die selfontlading van alle batterye sal toeneem met die toename in temperatuur.Selfontlading is basies nie 'n vervaardigingsfout nie, maar die eienskappe van die battery self.Onbehoorlike behandeling in die vervaardigingsproses sal egter ook die toename van selfontlading veroorsaak.Oor die algemeen sal die selfontladingstempo verdubbel word wanneer die batterytemperatuur met 10 ° C toeneem. Die selfontladingskapasiteit van litiumioonbatterye is ongeveer 1-2% per maand, terwyl dié van verskeie nikkel-gebaseerde batterye 10- 15% per maand.
Figuur 4. Prestasie van selfontladingtempo van litiumbattery by verskillende temperature
Postyd: Feb-07-2023