Dalam sistem baterai daya lithium, setiap parameter dapat mencirikan perbedaan kinerja baterai sistem, makalah ini mencantumkan parameter baterai lithium.
Daftar Isi
Indeks evaluasi kinerja baterai - sel baterai lithium
Monomer baterai lithium-ion terdiri dari katoda dan anoda, elektrolit baterai lithium ion dan diafragma, yang merupakan unit struktural dasar yang membentuk modul baterai dan kemasan baterai. Baterai sebagai salah satu jenis catu daya elektrokimia secara alami memiliki tegangan, resistansi internal, kapasitas baterai, energi, daya, dan karakteristik parameter lainnya, parameter ini juga merupakan produsen lithium-ion yang digunakan sebagai dasar utama untuk menguji kinerja baterai.
Ada dua tujuan utama orang ingin mengukur dan mengevaluasi parameter yang memengaruhi kinerja baterai. Salah satunya adalah untuk mewujudkan tujuan kontrol aktif, misalnya, ketidakkonsistenan tegangan sel baterai membuat kapasitas penyimpanan energi sistem lebih rendah, dan kinerja baterai berkurang, jika dapat secara aktif mengatur tegangan sel di dua kutub, maka dapat memiliki efek memperkuat kapasitas sistem.
Yang lainnya adalah untuk pertimbangan keamanan, parameter baterai memiliki rentang tetapnya sendiri, deteksi parameter baterai, implementasi pemantauan batas-batasnya, dapat berperan dalam mengkarakterisasi status keamanan baterai dan mempertahankan kinerja baterai yang baik.
Indeks evaluasi kinerja baterai - tegangan
Tegangan monomer sebagai salah satu parameter utama untuk menguji kinerja baterai, tergantung pada jenis bahan anoda dan katoda monomer, umumnya lithium kobalt kobalt oksida, baterai lithium terner katoda dengan elektroda negatif grafit bisa mendapatkan sekitar 4,2V tegangan muatan penuh, sementara lithium iron phosphate hanya bisa mencapai maksimum 3,6V.
Di sini tegangan, secara akurat haruslah potensi yang tergantung pada sifat material, potensi secara numerik sama dengan tegangan sirkuit terbuka baterai setelah waktu istirahat yang cukup lama. Tegangan terminal tunggal dalam loop tertutup adalah nilai tegangan yang terdeteksi oleh instrumen eksternal, dan nilainya sama dengan potensi baterai dikurangi resistansi internal baterai untuk memperhitungkan tegangan. Dan resistansi internal baterai tidak konstan, akan dipengaruhi oleh berbagai faktor dan perubahan.
Tegangan sel, selain ditentukan oleh bahan bateraimengikuti perubahan muatan dan berada dalam hubungan satu-ke-satu. Oleh karena itu, dalam banyak kasus, muatan sel (SOC), yang tidak dapat diukur secara langsung dan sederhana, sering disimpulkan dengan menggunakan tegangan rangkaian terbuka sel.
Tegangan monomer terkait dengan derajat aktif zat aktif di dalam baterai, sehingga suhu yang memengaruhi derajat aktif juga dapat memengaruhi tingkat tegangan monomer dalam kisaran kecil, yang secara tidak langsung memengaruhi kinerja baterai.
Semakin tinggi tegangan monomer, semakin banyak energi yang terkandung dalam kapasitas baterai yang sama, oleh karena itu, di bawah premis untuk memastikan keamanan, meningkatkan batas atas tegangan monomer adalah rute teknis untuk meningkatkan kepadatan energi sistem dan kinerja baterai.
Baterai litium, ion litium dari satu kutub ke kutub lainnya, proses menghalangi pergerakan ion dalam proses faktor-faktor tersebut secara bersama-sama membentuk resistansi internal baterai litium.
Bagian utamanya meliputi ketahanan fisik bagian konduktif; bahan motor, diafragma dan elektrolit serta zat elektrokimia lainnya yang melekat pada impedansi; baterai melalui adanya arus di dalam peningkatan sementara pergerakan ion lithium yang dihasilkan oleh halangan; Bersama-sama, ketiga komponen ini membentuk bagian utama dari resistansi internal dan merupakan elemen referensi untuk menguji kinerja baterai.
Resistansi internal paling sensitif terhadap suhu, dan nilai resistansi internal dapat sangat berubah pada suhu yang berbeda. Salah satu alasan terpenting untuk penurunan performa baterai pada suhu rendah adalah karena resistansi internal baterai terlalu besar pada suhu rendah.
Baterai lithium sebagai sumber daya, ingin memastikan bahwa kinerja baterai sangat baik, dari sudut pandang eksternal, resistansi internal tentu semakin kecil semakin baik. Khususnya dalam aplikasi daya, resistansi internal yang kecil adalah kondisi yang diperlukan.
Indeks evaluasi kinerja baterai - kapasitas
Kapasitas baterai Li-ion juga merupakan salah satu faktor referensi yang paling penting untuk performa baterai. Kapasitas yang terukur adalah jumlah daya maksimum yang dapat diisi dan dikosongkan dalam kisaran tegangan maksimum dan minimum baterai yang wajar. Kapasitas satu unit dapat diukur dengan pengisian dan pengosongan sebelum dipasang pada kendaraan.
Setelah terpasang, kapasitas baterai hanya dapat diperkirakan dengan algoritme. Dalam sistem manajemen baterai BMS, estimasi yang akurat dari status pengisian daya baterai SOC adalah indikator penting dari tingkat desainnya. Saat ini, praktik yang lazim dilakukan adalah mengintegrasikan arus ampere-waktu sirkuit untuk operasi dinamis, dan mengkalibrasi pengisian daya baterai dengan tegangan sirkuit terbuka baterai dalam kondisi tidak beroperasi.
Metode lain, meskipun beragam, namun tidak stabil atau terlalu intensif secara komputasi, dan tidak banyak yang telah diterapkan dalam jumlah yang nyata. Kapasitas monomer jelas dipengaruhi oleh tingkat penuaan, seperti yang kita semua tahu, peluruhan kapasitas ke nilai batas adalah penurunan kinerja baterai ke waktu eliminasi, lihat korelasi absolut antara keduanya.
Kedua, kapasitas juga menerima pengaruh suhu, di bawah suhu rendah, aktivitas aktivitas bahan aktif menurun, dapat menyediakan lebih sedikit ion, kapasitas pasti akan mengikuti penurunan. Oleh karena itu, ada perbedaan antara kinerja baterai di musim dingin dan musim panas.
Indeks evaluasi kinerja baterai - daya
Daya di sini, tepatnya, haruslah daya spesifik, yang merupakan kapasitas daya pengisian dan pengosongan satu unit atau kapasitas daya pengisian dan pengosongan per satuan massa atau per satuan volume sel baterai.
Apakah kinerja baterai lithium cukup baik untuk pengisian dan pengosongan daya tinggi, ini telah diputuskan saat dirancang. Bahan lithium besi fosfat yang sama atau bahan terner, penggunaan sarana proses, mengubah ketebalan elektroda atau aditif, menyesuaikan struktur zat aktif, sifat elektrolit, sifat film SEI elektroda, dapat memainkan tujuan untuk menyesuaikan kinerja daya baterai.
Secara umum, kinerja baterai dalam kinerja daya dan kepadatan energi seringkali tidak dapat hidup berdampingan, bahan yang sama, mengejar daya tinggi, bagian dari kepadatan energi akan dikorbankan. Setelah sel baterai diproduksi, maksimum yang wajar arus pengisian daya dan arus pengosongan sudah ditentukan, dan hampir tidak ada ruang untuk penyesuaian lebih lanjut, kecuali untuk menyesuaikan kondisi pembuangan panas baterai agar dapat mengubah daya pengisian dan pengosongan maksimumnya hingga tingkat yang kecil.
Selain daya spesifik, ada beberapa parameter lain yang dimasukkan ke dalam satuan massa atau volume yang memberikan indikasi yang lebih baik mengenai tingkat performa baterai.
Indeks evaluasi performa baterai - Kapasitas spesifik dan energi spesifik
Kapasitas spesifik dan energi spesifik juga dapat digunakan sebagai referensi untuk menguji performa baterai. Volume terhadap kapasitas adalah kapasitas dibagi volume baterai, dan massa terhadap kapasitas adalah kapasitas dibagi massa.
Diperpanjang dari sini, biaya baterai dilipat ke dalam kapasitas unit, yaitu, dari kemampuan pengisian dan pengosongan baterai untuk berbicara tentang harga: kapasitas unit baterai cara yang hemat biaya untuk menghitung harga ke kapasitas, yaitu, harga unit baterai dapat habis dengan jumlah listrik. Namun, umumnya cara ini kurang digunakan.
Demikian pula, energi spesifik massa dari monomer baterai adalah energi dibagi dengan massa, yaitu energi yang dapat dilepaskan per satuan massa baterai; dan energi spesifik volume, yaitu energi yang dapat dilepaskan per satuan volume baterai atau zat aktif; Mendefinisikan harga baterai dari harga per satuan energi adalah cara yang lebih umum untuk membicarakan harga baterai di industri, yaitu berapa harga 1kWh.
Modul baterai lithium-ion
Modul baterai dibentuk dengan menggabungkan sejumlah sel baterai secara seri dan paralel dan merupakan elemen yang membentuk paket baterai. Modul baterai jarang dievaluasi secara individual sebagai sebuah bodi dalam operasi aktual, dan kadang-kadang dalam beberapa sistem, nilai voltase diperiksa.
Malahan, orang cenderung menganggap modul sebagai baterai yang besar. Perbedaannya adalah bahwa modul memiliki masalah konsistensi monomer, dan perbedaan tegangan sel internalnya adalah fokus dari fungsi pemerataan. Performa baterai sering kali tunduk pada komposisi modul baterai pada monomer baterai berkinerja paling rendah, dan terutama tercermin dalam kapasitas indikator ini.
Apabila mengisi daya, monomer dengan tegangan tinggi adalah yang pertama kali diisi; apabila mengosongkan daya, sel dengan tegangan rendah adalah yang pertama kali dikosongkan. Dan kemungkinan besar kedua sel ini tidak sama. Oleh karena itu, konsistensi parameter sel di dalam modul memiliki dampak yang menentukan pada performa baterai.
Konsistensi adalah parameter yang perlu dipertimbangkan pada tingkat modul lebih dari monomer. Parameter ini akan dipastikan melalui berbagai cara penyaringan inti listrik pada awal pembentukan modul; Setelah modul diproduksi, konsistensi merupakan indikator penting untuk penerimaan; selama operasi, itu hanya dapat dijamin oleh fungsi pemerataan BMS. Untuk informasi lebih lanjut, Anda juga dapat memeriksa 10 produsen sistem manajemen baterai kendaraan roda dua teratas.
Sistem baterai lithium-ion
Paket baterai umumnya terdiri dari modul-modul yang dihubungkan secara seri. Selain mewarisi semua parameter modul, tegangan total paket baterai menentukan dataran tinggi tegangan powertrain kendaraan listrik dan merupakan parameter yang sangat penting untuk menguji kinerja baterai.
Paket baterai secara keseluruhan juga memiliki beberapa indikator kinerja baterai terkait keselamatan lainnya yang akan terus dipantau. Output paket baterai kutub positif dan negatif terhadap resistensi arde, arus bocor sistem, sinyal interlock tegangan tinggi, suhu maksimum dan minimum sistem, perbedaan suhu maksimum sistem, laju kenaikan suhu maksimum sistem, tegangan individu maksimum dan minimum sistem, dan sebagainya.
Semua hal di atas berasal dari kinerja baterai, sebagai struktur secara keseluruhan, kinerja baterai ada banyak parameter yang perlu terus diperhatikan, serta ketahanan lingkungan, ketahanan terhadap penyalahgunaan.
Beruntung
Hai, saya Lucky, lulus dari universitas terkenal di China, sekarang terutama terlibat dalam pengeditan artikel tentang baterai sepeda motor lithium, dan stasiun penukaran baterai, saya berkomitmen untuk menawarkan layanan dan solusi tentang stasiun penukaran baterai untuk berbagai industri.
Indeks evaluasi kinerja baterai lithium-ion daya
Indeks evaluasi kinerja baterai - sel baterai lithium
Monomer baterai lithium-ion terdiri dari katoda dan anoda, elektrolit baterai lithium ion dan diafragma, yang merupakan unit struktural dasar yang membentuk modul baterai dan kemasan baterai. Baterai sebagai salah satu jenis catu daya elektrokimia secara alami memiliki tegangan, resistansi internal, kapasitas baterai, energi, daya, dan karakteristik parameter lainnya, parameter ini juga merupakan produsen lithium-ion yang digunakan sebagai dasar utama untuk menguji kinerja baterai.
Ada dua tujuan utama orang ingin mengukur dan mengevaluasi parameter yang memengaruhi kinerja baterai. Salah satunya adalah untuk mewujudkan tujuan kontrol aktif, misalnya, ketidakkonsistenan tegangan sel baterai membuat kapasitas penyimpanan energi sistem lebih rendah, dan kinerja baterai berkurang, jika dapat secara aktif mengatur tegangan sel di dua kutub, maka dapat memiliki efek memperkuat kapasitas sistem.
Yang lainnya adalah untuk pertimbangan keamanan, parameter baterai memiliki rentang tetapnya sendiri, deteksi parameter baterai, implementasi pemantauan batas-batasnya, dapat berperan dalam mengkarakterisasi status keamanan baterai dan mempertahankan kinerja baterai yang baik.
Indeks evaluasi kinerja baterai - tegangan
Tegangan monomer sebagai salah satu parameter utama untuk menguji kinerja baterai, tergantung pada jenis bahan anoda dan katoda monomer, umumnya lithium kobalt kobalt oksida, baterai lithium terner katoda dengan elektroda negatif grafit bisa mendapatkan sekitar 4,2V tegangan muatan penuh, sementara lithium iron phosphate hanya bisa mencapai maksimum 3,6V.
Di sini tegangan, secara akurat haruslah potensi yang tergantung pada sifat material, potensi secara numerik sama dengan tegangan sirkuit terbuka baterai setelah waktu istirahat yang cukup lama. Tegangan terminal tunggal dalam loop tertutup adalah nilai tegangan yang terdeteksi oleh instrumen eksternal, dan nilainya sama dengan potensi baterai dikurangi resistansi internal baterai untuk memperhitungkan tegangan. Dan resistansi internal baterai tidak konstan, akan dipengaruhi oleh berbagai faktor dan perubahan.
Tegangan sel, selain ditentukan oleh bahan bateraimengikuti perubahan muatan dan berada dalam hubungan satu-ke-satu. Oleh karena itu, dalam banyak kasus, muatan sel (SOC), yang tidak dapat diukur secara langsung dan sederhana, sering disimpulkan dengan menggunakan tegangan rangkaian terbuka sel.
Tegangan monomer terkait dengan derajat aktif zat aktif di dalam baterai, sehingga suhu yang memengaruhi derajat aktif juga dapat memengaruhi tingkat tegangan monomer dalam kisaran kecil, yang secara tidak langsung memengaruhi kinerja baterai.
Semakin tinggi tegangan monomer, semakin banyak energi yang terkandung dalam kapasitas baterai yang sama, oleh karena itu, di bawah premis untuk memastikan keamanan, meningkatkan batas atas tegangan monomer adalah rute teknis untuk meningkatkan kepadatan energi sistem dan kinerja baterai.
Indeks evaluasi kinerja baterai - resistansi internal
Baterai litium, ion litium dari satu kutub ke kutub lainnya, proses menghalangi pergerakan ion dalam proses faktor-faktor tersebut secara bersama-sama membentuk resistansi internal baterai litium.
Bagian utamanya meliputi ketahanan fisik bagian konduktif; bahan motor, diafragma dan elektrolit serta zat elektrokimia lainnya yang melekat pada impedansi; baterai melalui adanya arus di dalam peningkatan sementara pergerakan ion lithium yang dihasilkan oleh halangan; Bersama-sama, ketiga komponen ini membentuk bagian utama dari resistansi internal dan merupakan elemen referensi untuk menguji kinerja baterai.
Resistansi internal paling sensitif terhadap suhu, dan nilai resistansi internal dapat sangat berubah pada suhu yang berbeda. Salah satu alasan terpenting untuk penurunan performa baterai pada suhu rendah adalah karena resistansi internal baterai terlalu besar pada suhu rendah.
Baterai lithium sebagai sumber daya, ingin memastikan bahwa kinerja baterai sangat baik, dari sudut pandang eksternal, resistansi internal tentu semakin kecil semakin baik. Khususnya dalam aplikasi daya, resistansi internal yang kecil adalah kondisi yang diperlukan.
Indeks evaluasi kinerja baterai - kapasitas
Kapasitas baterai Li-ion juga merupakan salah satu faktor referensi yang paling penting untuk performa baterai. Kapasitas yang terukur adalah jumlah daya maksimum yang dapat diisi dan dikosongkan dalam kisaran tegangan maksimum dan minimum baterai yang wajar. Kapasitas satu unit dapat diukur dengan pengisian dan pengosongan sebelum dipasang pada kendaraan.
Setelah terpasang, kapasitas baterai hanya dapat diperkirakan dengan algoritme. Dalam sistem manajemen baterai BMS, estimasi yang akurat dari status pengisian daya baterai SOC adalah indikator penting dari tingkat desainnya. Saat ini, praktik yang lazim dilakukan adalah mengintegrasikan arus ampere-waktu sirkuit untuk operasi dinamis, dan mengkalibrasi pengisian daya baterai dengan tegangan sirkuit terbuka baterai dalam kondisi tidak beroperasi.
Metode lain, meskipun beragam, namun tidak stabil atau terlalu intensif secara komputasi, dan tidak banyak yang telah diterapkan dalam jumlah yang nyata. Kapasitas monomer jelas dipengaruhi oleh tingkat penuaan, seperti yang kita semua tahu, peluruhan kapasitas ke nilai batas adalah penurunan kinerja baterai ke waktu eliminasi, lihat korelasi absolut antara keduanya.
Kedua, kapasitas juga menerima pengaruh suhu, di bawah suhu rendah, aktivitas aktivitas bahan aktif menurun, dapat menyediakan lebih sedikit ion, kapasitas pasti akan mengikuti penurunan. Oleh karena itu, ada perbedaan antara kinerja baterai di musim dingin dan musim panas.
Indeks evaluasi kinerja baterai - daya
Daya di sini, tepatnya, haruslah daya spesifik, yang merupakan kapasitas daya pengisian dan pengosongan satu unit atau kapasitas daya pengisian dan pengosongan per satuan massa atau per satuan volume sel baterai.
Apakah kinerja baterai lithium cukup baik untuk pengisian dan pengosongan daya tinggi, ini telah diputuskan saat dirancang. Bahan lithium besi fosfat yang sama atau bahan terner, penggunaan sarana proses, mengubah ketebalan elektroda atau aditif, menyesuaikan struktur zat aktif, sifat elektrolit, sifat film SEI elektroda, dapat memainkan tujuan untuk menyesuaikan kinerja daya baterai.
Secara umum, kinerja baterai dalam kinerja daya dan kepadatan energi seringkali tidak dapat hidup berdampingan, bahan yang sama, mengejar daya tinggi, bagian dari kepadatan energi akan dikorbankan. Setelah sel baterai diproduksi, maksimum yang wajar arus pengisian daya dan arus pengosongan sudah ditentukan, dan hampir tidak ada ruang untuk penyesuaian lebih lanjut, kecuali untuk menyesuaikan kondisi pembuangan panas baterai agar dapat mengubah daya pengisian dan pengosongan maksimumnya hingga tingkat yang kecil.
Selain daya spesifik, ada beberapa parameter lain yang dimasukkan ke dalam satuan massa atau volume yang memberikan indikasi yang lebih baik mengenai tingkat performa baterai.
Indeks evaluasi performa baterai - Kapasitas spesifik dan energi spesifik
Kapasitas spesifik dan energi spesifik juga dapat digunakan sebagai referensi untuk menguji performa baterai. Volume terhadap kapasitas adalah kapasitas dibagi volume baterai, dan massa terhadap kapasitas adalah kapasitas dibagi massa.
Diperpanjang dari sini, biaya baterai dilipat ke dalam kapasitas unit, yaitu, dari kemampuan pengisian dan pengosongan baterai untuk berbicara tentang harga: kapasitas unit baterai cara yang hemat biaya untuk menghitung harga ke kapasitas, yaitu, harga unit baterai dapat habis dengan jumlah listrik. Namun, umumnya cara ini kurang digunakan.
Demikian pula, energi spesifik massa dari monomer baterai adalah energi dibagi dengan massa, yaitu energi yang dapat dilepaskan per satuan massa baterai; dan energi spesifik volume, yaitu energi yang dapat dilepaskan per satuan volume baterai atau zat aktif; Mendefinisikan harga baterai dari harga per satuan energi adalah cara yang lebih umum untuk membicarakan harga baterai di industri, yaitu berapa harga 1kWh.
Modul baterai lithium-ion
Modul baterai dibentuk dengan menggabungkan sejumlah sel baterai secara seri dan paralel dan merupakan elemen yang membentuk paket baterai. Modul baterai jarang dievaluasi secara individual sebagai sebuah bodi dalam operasi aktual, dan kadang-kadang dalam beberapa sistem, nilai voltase diperiksa.
Malahan, orang cenderung menganggap modul sebagai baterai yang besar. Perbedaannya adalah bahwa modul memiliki masalah konsistensi monomer, dan perbedaan tegangan sel internalnya adalah fokus dari fungsi pemerataan. Performa baterai sering kali tunduk pada komposisi modul baterai pada monomer baterai berkinerja paling rendah, dan terutama tercermin dalam kapasitas indikator ini.
Apabila mengisi daya, monomer dengan tegangan tinggi adalah yang pertama kali diisi; apabila mengosongkan daya, sel dengan tegangan rendah adalah yang pertama kali dikosongkan. Dan kemungkinan besar kedua sel ini tidak sama. Oleh karena itu, konsistensi parameter sel di dalam modul memiliki dampak yang menentukan pada performa baterai.
Konsistensi adalah parameter yang perlu dipertimbangkan pada tingkat modul lebih dari monomer. Parameter ini akan dipastikan melalui berbagai cara penyaringan inti listrik pada awal pembentukan modul; Setelah modul diproduksi, konsistensi merupakan indikator penting untuk penerimaan; selama operasi, itu hanya dapat dijamin oleh fungsi pemerataan BMS. Untuk informasi lebih lanjut, Anda juga dapat memeriksa 10 produsen sistem manajemen baterai kendaraan roda dua teratas.
Sistem baterai lithium-ion
Paket baterai umumnya terdiri dari modul-modul yang dihubungkan secara seri. Selain mewarisi semua parameter modul, tegangan total paket baterai menentukan dataran tinggi tegangan powertrain kendaraan listrik dan merupakan parameter yang sangat penting untuk menguji kinerja baterai.
Paket baterai secara keseluruhan juga memiliki beberapa indikator kinerja baterai terkait keselamatan lainnya yang akan terus dipantau. Output paket baterai kutub positif dan negatif terhadap resistensi arde, arus bocor sistem, sinyal interlock tegangan tinggi, suhu maksimum dan minimum sistem, perbedaan suhu maksimum sistem, laju kenaikan suhu maksimum sistem, tegangan individu maksimum dan minimum sistem, dan sebagainya.
Semua hal di atas berasal dari kinerja baterai, sebagai struktur secara keseluruhan, kinerja baterai ada banyak parameter yang perlu terus diperhatikan, serta ketahanan lingkungan, ketahanan terhadap penyalahgunaan.