리튬이온 배터리 팩의 방전 용량에 영향을 미치는 요소{0}}
Li{0}}이온 배터리 PACK은 주로 선별, 그룹화, 포장 및 조립 후 전지의 전기적 성능을 테스트하여 용량 및 압력 차이가 적격 제품인지 여부를 결정합니다.
배터리의 직렬 셀과 병렬 셀 간의 일관성은 배터리 팩에서 특별히 고려해야 할 사항입니다. 양호한 용량, 충전 상태, 내부 저항 및 자체 방전 일관성이 있는 경우에만{0}배터리 팩 용량을 발휘하고 해제할 수 있습니다. 열악한 성능은 배터리 팩의 전체 성능에 심각한 영향을 미치며 과충전 또는 과방전을 일으켜 안전 위험을 초래할 수도 있습니다. 좋은 조합 방법은 단량체의 일관성을 향상시키는 효과적인 방법입니다.
리튬이온{0}} 배터리는 주변 온도의 영향으로 제한되며 온도가 너무 높거나 낮으면 배터리 용량이 영향을 받습니다. 배터리가 고온 조건에서 장시간 작동하면 수명에 영향을 줄 수 있습니다. 온도가 너무 낮으면 용량을 발휘하기 어렵습니다. 방전율은{1}배터리의 고전류 충전 및 방전 능력을 반영합니다. 속도가 너무 작으면 충전 및 방전 속도가 느려져 테스트 효율성에 영향을 미칩니다. 비율이 너무 크면 배터리의 분극 효과 및 열 효과로 인해 용량이 감소합니다. 충전 및 방전 속도.
1. 매칭 일관성
좋은 구성은 셀의 활용률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 셀의 일관성을 제어할 수 있으며 이는 배터리 팩의 방전에서 양호한 방전 용량과 사이클 안정성을 달성하는 기초가 됩니다. 그러나 구성이 좋지 않은 배터리 셀 용량의 AC 임피던스 분산이 증가하여 배터리 팩의 사이클 성능 및 사용 가능한 용량이 약화됩니다. 누군가는 배터리의 특성 벡터에 따른 배터리 매칭 방법을 제안했습니다. 특성 벡터는 단일 배터리의 충방전 전압 데이터와 표준 배터리의 충방전 데이터 간의 유사도를 반영합니다. 배터리의 충방전 곡선이{0}표준 곡선에 가까울수록 유사도가 높고 상관 계수가 1에 가까울수록 그런 다음 다른 매개변수를 결합하여 일치를 수행하면 더 나은 일치 효과를 얻을 수 있습니다. 이 접근 방식의 어려움은 표준 배터리 특성 벡터를 제공하는 것입니다. 생산 수준의 제약으로 인해 각 배터리 배치 간에 차이가 있어야 하며 각 배터리 배치에 적합한 특성 벡터 집합을 얻는 것이 매우 어렵습니다.
정량적 분석은 단일 세포 간의 차이 평가 방법을 분석하는 데 사용되었습니다. 첫째, 배터리 성능에 영향을 미치는 핵심 포인트를 수학적 방법으로 추출한 다음 수학적 추상화를 수행하여 배터리 성능의 포괄적인 평가 및 비교를 달성하고 배터리 성능의 정성적 분석을 정량적 분석으로 변환하여 최적화합니다. 배터리 팩의 전반적인 성능. 실제로 구현할 수 있는 간단한 방법을 제시합니다. 주관적인 Delphi 점수와 객관적인 회색 상관도 측정을 결합하고 배터리에 대한 다중 매개변수 회색 상관 모델을 설정하여 배터리 선택 및 그룹화를 기반으로 하는 포괄적인 성능 평가 시스템을 제안합니다.{0} 단일 지표를 평가 기준으로 사용하는 편향성. 전원 리튬{2}}이온 배터리의 성능 평가가 실현되고 평가 결과에서 얻은 상관 관계는 나중 단계에서 배터리의 선별 및 매칭을 위한 신뢰할 수 있는 이론적 근거를 제공합니다.
동적 특성 매칭 방법은 주로 배터리의 충방전 곡선에 따라 매칭 기능을 구현하는 것입니다. 구체적인 구현 단계는 먼저 곡선의 특징점을 추출하여 특징 벡터를 형성하는 것입니다. 각 곡선 사이의 특성 벡터 사이의 거리에 따라, 매칭 인덱스에 대해 적절한 알고리즘을 선택하여 곡선의 분류를 구현하고 배터리 매칭 과정을 완료한다. 이 매칭 방법은 작동 중 배터리의 성능 변화를 고려합니다. 이를 기반으로 배터리 매칭을 위해 다른 적절한 매개변수를 선택하고 보다 일관된 성능을 가진 배터리를 분류할 수 있습니다.
2. 충전 방법
적절한 충전 방식은 배터리의 방전 용량에 큰 영향을 미칩니다. 충전 깊이가 얕으면 그에 따라 방전 용량이 감소합니다. 과충전되면 배터리의 화학 활성 물질에 영향을 미치고 돌이킬 수 없는 손상을 일으켜 배터리의 용량과 수명을 감소시킵니다. 따라서 적절한 충전 속도, 상한 전압 및 정전압 차단 전류{0}를 선택하여 충전 효율과 안전성 및 안정성을 최적화하면서 충전 용량을 구현해야 합니다. 현재 전원 리튬{1}}이온 배터리는 대부분 정전류{2}}정전압 충전 모드를 사용합니다. 서로 다른 충전 전류와 차단 전압에서 리튬 인산철 시스템과 삼원 시스템 배터리의 정전류 및 정전압 충전 결과를 분석하여 다음을 알 수 있습니다.{3}} (1) 충전이 차단될 때{{5 }}오프 전압을 누르면 충전 전류가 증가하고 정전류 비율이 감소합니다. 충전 시간은 단축되지만 에너지 소비는 증가합니다. (2) 충전 전류를 누르면 충전 차단 전압이 감소함에 따라{7}}정전류 충전 비율이 감소하고 충전 용량과 에너지가 모두 감소합니다. 배터리 용량을 보장하기 위해 인산철 리튬이온 배터리의{8}}충전 차단 전압은 3.4V보다 낮을 수 없습니다. 충전 시간과 에너지 손실의 균형을 맞추려면 적절한 충전 전류와 차단 시간을 선택하세요.
각 셀의 SOC 일관성은 배터리 팩의 방전 용량을 크게 결정하며, 균형 충전은 각 셀 방전에 대해 유사한 초기 SOC 플랫폼을 달성할 수 있는 가능성을 제공하여 방전 용량 및 방전 효율(방전 용량/정합 용량)을 향상시킬 수 있습니다. . 충전 시 균등화 방법은 충전 과정에서 전원 리튬이온 배터리의{0}}균등화를 의미합니다. 일반적으로 이퀄라이제이션은 배터리 팩의 전압이 설정 전압에 도달하거나 초과하면 시작되며 충전 전류를 줄여 과충전을 방지합니다.
배터리 팩에 있는 단일 셀의 다양한 상태에 따라 배터리 팩의 균형 충전 제어 회로 모델과 단일 셀의 충전 전류를 미세 조정하는 균등화 회로를 통해{0}다음과 같은 방법이 제안됩니다. 배터리 팩의 급속 충전을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 단일 셀의 불일치를 제거할 수 있습니다. 배터리 팩 주기 수명 효과를 위한 균등 충전 제어 전략. 구체적으로, 스위치 신호를 통해 리튬이온 배터리 팩의 전체 에너지{1}}를 단일 배터리에 보충하거나 단일 배터리의 에너지를 전체 배터리 팩으로 변환합니다. 배터리 팩의 충전 과정에서 각 단일 셀의 전압 값을 감지하여 단일 셀의 전압이 특정 값에 도달하면 밸런싱 모듈이 작동하기 시작합니다. 단일 배터리의 충전 전류를 분할하여 충전 전압을 낮추고 분할된 전류를 모듈에서 변환하여 에너지를 충전 버스로 피드백하여 균형의 목적을 달성합니다.
누군가가 가변 요금 충전 균등화 솔루션을 제안했습니다. 이 방법의 균등화 아이디어는 에너지가 적은 단일 배터리에만 추가 에너지를 공급하는 것이므로 단일 배터리의 에너지를 더 많은 에너지로 추출하는 과정을 방지하여 프로세스를 크게 단순화합니다. 이퀄라이제이션 회로의 토폴로지. 즉, 서로 다른 충전 속도를 사용하여 서로 다른 에너지 상태의 단일 셀을 충전하여 양호한 균형 효과를 달성합니다.
3. 방전율
방전율은 전력 리튬이온 배터리의{0}}중요한 지표입니다. 배터리의 고율 방전은 양극 및 음극 재료 및 전해질에 대한 테스트입니다. 양극재인 인산철리튬의 경우 구조가 안정하고 충방전 시 변형이 적으며 고전류 방전을 위한 기본 조건을 갖추고 있으나 인산철리튬의 전도도가 좋지 않은 단점이 있다. 전해질 내 리튬 이온의 확산 속도는 전지의 방전 속도에 영향을 미치는 중요한 인자이며, 전지 내 이온의 확산은 전지의 구조 및 전해질의 농도와 밀접한 관련이 있습니다.
따라서 방전 속도가 다르면 배터리의 방전 시간 및 방전 전압 플랫폼이 달라지며, 이는 차례로 병렬 배터리 팩의 경우 특히 분명한 다른 방전 용량으로 이어집니다. 따라서 적절한 방전율을 선택하는 것이 필요합니다. 방전 전류가 증가함에 따라 배터리의 가용 용량이 감소합니다.
Jiang Cuina et al. 리튬 인산철 배터리 셀의 방출 가능 용량에 대한 방전율의 영향을 연구했습니다. 동일한 유형의 초기 일관성이 양호한 단일 셀 그룹을 1C 전류에서 3.8V로 충전한 다음 0.1, 0.2, 방전율 {{7}로 충전 }.5, 1, 2, 3C를 2.5V까지 방전하고 전압과 방전전력의 관계곡선을 그림 1과 같이 기록하였다. 실험결과 1과 2C의 방전용량은 97.8 각각 C/3의 방출 용량의 % 및 96.5%이고 방출된 에너지는 C/3에서 방출된 에너지의 각각 97.2% 및 94.3%입니다. 증가하면 리튬 이온 배터리에서 방출하는 용량과 에너지가{27}}크게 줄어듭니다.
리튬이온 배터리가 방전되면 일반적으로 국가 표준 1C가 사용되며 최대 방전 전류는 일반적으로 23C로 제한됩니다. 큰 전류가 방전되면 큰 온도 상승이 발생하여 에너지 손실이 발생합니다. 따라서 과도한 온도로 인한 배터리 손상을 방지하고 배터리의 수명을 단축시키기 위해서는 배터리 팩의 온도를 실시간으로 모니터링하는 것이 필요하다.
4. 온도 조건
온도는 배터리 내부의 전극 물질의 활동과 전해질 성능에 큰 영향을 미칩니다. 너무 높거나 낮은 온도는 배터리 용량에 더 큰 영향을 미칩니다.
저온에서는 배터리의 활성이 현저히 감소하고 리튬 삽입 및 추출 능력이 감소하고 배터리의 내부 저항 및 분극 전압이 증가하고 실제 사용 가능한 용량이 감소하고 배터리의 방전 용량이 감소합니다. , 방전 플랫폼이 낮고 배터리가 방전 차단 전압에 도달할 가능성이{0}더 높습니다. 배터리의 가용 용량이 감소함에 따라 배터리의 에너지 이용 효율이 감소합니다.
온도가 상승하면 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 추출 및 삽입이 활성화되어 배터리의 내부 저항이 감소하고 내부 저항 안정 시간이 길어져 내부의 전자 이동도가 증가합니다. 외부 회로와 용량이 더 효과적입니다. 플레이. 그러나 배터리가 고온 환경에서 장시간 작동하면 양극 격자 구조의 안정성이 저하되고 배터리의 안전성이 저하되며 배터리 수명이 크게 단축됩니다.
Li Zhe et al. 배터리의 실제 방전 용량에 대한 온도의 영향을 연구하고 서로 다른 온도에서 표준 방전 용량(25도에서 1C 방전)에 대한 배터리의 실제 방전 용량의 비율을 기록했습니다. 배터리의 용량 변화를 온도에 맞추고 다음을 얻습니다. 공식에서 C는 배터리 용량입니다. T는 온도입니다. R2는 피팅의 상관 계수입니다. 실험에 따르면 배터리 용량은 저온에서 매우 빠르게 감소하는 반면 용량은 대략 상온에서 온도가 증가함에 따라 증가합니다. -4{6}}도에서 배터리 용량은 공칭 값의 1/3에 불과하지만 0도에서 60도까지 배터리 용량은 공칭 용량의 80%에서 100%로 증가합니다.
분석 결과 저온에서 옴 내부 저항의 변화율이 고온에서보다 크게 나타났으며, 이는 저온이 배터리의 활동에 더 분명한 영향을 미치므로 배터리의 방전 가능 전력에 영향을 미친다는 것을 나타냅니다. 온도가 상승함에 따라 충방전 과정의 오믹 내부 저항과 분극 내부 저항이 모두 감소합니다. 그러나 더 높은 온도에서는 배터리의 화학 반응 균형과 재료의 안정성이 파괴되어 가능한 부반응이 발생하여 배터리 용량과 내부 저항에 영향을 미치고 결과적으로 사이클 수명이 단축되고 안전성이 저하됩니다.
따라서 고온 및 저온 모두 리튬 인산철 배터리의 성능과 수명에 영향을 미칩니다. 실제 작업 과정에서 새 배터리 열 관리와 같은 방법을 사용하여 배터리가 적절한 온도 조건에서 작동하도록 해야 합니다. 배터리 팩 PACK 테스트에서는 25도의 항온 테스트 룸을 구축할 수 있습니다.
