Índice de avaliação do desempenho das baterias de iões de lítio
No sistema de baterias de lítio, cada parâmetro pode caraterizar as diferentes desempenho da bateria do sistema, este documento enumera os parâmetros da bateria de lítio.
Índice
Índice de avaliação do desempenho da bateria - célula de bateria de lítio
O monómero da bateria de iões de lítio é constituído por cátodo e ânodo, eletrólito de bateria de iões de lítio e o diafragma, que são as unidades estruturais básicas que compõem o módulo da bateria e a bateria. A bateria, como um tipo de fonte de alimentação eletroquímica, tem naturalmente tensão, resistência interna, capacidade da bateria, energia, potência e outras características dos parâmetros, estes parâmetros são também os fabricantes de iões de lítio utilizados como base principal para testar o desempenho da bateria.
Existem dois objectivos principais para os quais se pretende medir e avaliar os parâmetros que afectam o desempenho da bateria. Por exemplo, a inconsistência da tensão das células da bateria faz com que a capacidade de armazenamento de energia do sistema seja menor e o desempenho da bateria é reduzido, se for possível regular ativamente a tensão das células nos dois pólos, então pode ter o efeito de amplificar a capacidade do sistema.
Por outro lado, por razões de segurança, os parâmetros da bateria têm a sua própria gama fixa, a deteção dos parâmetros da bateria, a implementação da monitorização dos seus limites, pode desempenhar um papel na caraterização do estado de segurança da bateria e manter um bom desempenho da bateria.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - tensão
A tensão do monómero, um dos principais parâmetros para testar o desempenho da bateria, depende do tipo de ânodo do monómero e dos materiais do cátodo, em geral óxido de lítio-cobalto-cobalto, pilha de lítio ternária O cátodo com elétrodo negativo de grafite pode obter uma tensão de carga total de cerca de 4,2 V, enquanto o fosfato de lítio e ferro só pode atingir um máximo de 3,6 V.
Aqui a tensão, que deveria ser exatamente o potencial, depende das propriedades do material, potencial numericamente igual à tensão de circuito aberto da bateria após um tempo de repouso suficientemente longo. A tensão de terminal único no circuito fechado é o valor de tensão detectado por instrumentos externos, e o seu valor é igual ao potencial da bateria menos a resistência interna da bateria para contabilizar a tensão. E a resistência interna da bateria não é constante, será afetada por uma variedade de factores e alterações.
A tensão da célula, para além de ser determinada pela materiais para pilhasA tensão de circuito aberto da célula (SOC), que não pode ser medida de forma direta e simples, é frequentemente inferida utilizando a tensão de circuito aberto da célula. Por conseguinte, em muitos casos, a carga da célula (SOC), que não pode ser medida de forma direta e simples, é frequentemente inferida utilizando a tensão de circuito aberto da célula.
A tensão do monómero está relacionada com o grau ativo da substância ativa no interior da bateria, pelo que a temperatura que afecta o grau ativo pode também afetar o nível de tensão do monómero numa pequena gama, o que afecta indiretamente o desempenho da bateria.
Quanto mais elevada for a tensão do monómero, mais energia está contida na mesma capacidade da bateria, pelo que, sob a premissa de garantir a segurança, o aumento do limite superior da tensão do monómero é uma via técnica para melhorar a densidade energética do sistema e o desempenho da bateria.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - resistência interna
Baterias de lítio, iões de lítio de um pólo para o outro pólo, o processo de impedir o movimento de iões no processo dos factores juntos constituem a resistência interna das baterias de lítio.
As suas partes principais incluem a resistência física das partes condutoras; materiais do motor, diafragmas e eletrólito e outras substâncias electroquímicas impedância inerente; a bateria através da presença de corrente no interior do aumento temporário do movimento dos iões de lítio gerados pela obstrução; em conjunto, estes três componentes formam o corpo principal da resistência interna e são os elementos de referência para testar o desempenho da bateria.
A resistência interna é mais sensível à temperatura, e o valor da resistência interna pode mudar muito em diferentes temperaturas. Uma das razões mais importantes para a degradação do desempenho da bateria a baixas temperaturas é o facto de a resistência interna da bateria ser demasiado grande a baixas temperaturas.
A bateria de lítio como fonte de energia, quer garantir que o desempenho da bateria é excelente, do ponto de vista externo, a resistência interna é certamente quanto menor, melhor. Especialmente em aplicações de energia, uma pequena resistência interna é uma condição necessária.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - capacidade
A capacidade da bateria de iões de lítio é também um dos factores de referência mais importantes para o desempenho da bateria. A capacidade mensurável é a quantidade máxima de energia que pode ser carregada e descarregada dentro de uma gama razoável de tensão máxima e mínima da bateria. A capacidade de uma única unidade pode ser medida através de carga e descarga antes de ser montada num veículo.
Uma vez a bordo, a capacidade da bateria só pode ser estimada por algoritmos. No sistema de gestão da bateria BMS, a estimativa exacta do estado de carga da bateria SOC é um indicador importante do seu nível de conceção. Atualmente, a prática habitual é integrar a corrente do circuito ampere-tempo para o funcionamento dinâmico e calibrar a carga da bateria com a tensão de circuito aberto da bateria no estado não operacional.
Outros métodos, embora diversos, são instáveis ou demasiado intensivos do ponto de vista computacional, e poucos deles foram aplicados em quantidades reais. A capacidade do monómero é obviamente afetada pelo grau de envelhecimento, como todos sabemos, o decaimento da capacidade para um valor limite é o declínio do desempenho da bateria até ao momento da eliminação, veja a correlação absoluta entre os dois.
Em segundo lugar, a capacidade também recebe a influência da temperatura, sob baixa temperatura, a atividade do material ativo diminui, pode fornecer menos iões, a capacidade é obrigada a seguir o declínio. Por conseguinte, existe uma diferença entre o desempenho da bateria no inverno e no verão.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - potência
A potência aqui, para ser exato, deve ser a potência específica, que é a capacidade de potência de carga e descarga de uma única unidade ou a capacidade de potência de carga e descarga por unidade de massa ou por unidade de volume da célula da bateria.
Se o desempenho da pilha de lítio é suficientemente bom para cargas e descargas de alta potência, isso foi decidido quando foi concebida. O mesmo material de fosfato de ferro e lítio ou material ternário, a utilização de meios de processo, a alteração da espessura do elétrodo ou dos aditivos, o ajuste da estrutura da substância ativa, a natureza do eletrólito, as propriedades da película SEI do elétrodo, podem ter como objetivo ajustar o desempenho energético da bateria.
Em geral, o desempenho da bateria no desempenho de potência e densidade de energia muitas vezes não podem coexistir, o mesmo material, a busca de alta potência, parte da densidade de energia será sacrificada. Uma vez produzida a célula da bateria, o seu máximo razoável corrente de carga e a corrente de descarga já foram determinadas, e quase não há espaço para mais ajustes, exceto para ajustar as condições de dissipação de calor da bateria para poder alterar um pouco a sua potência máxima de carga e descarga.
Para além da potência específica, existem alguns outros parâmetros integrados na unidade de massa ou volume que dão uma melhor indicação do nível de desempenho da bateria.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - Capacidade específica e energia específica
A capacidade específica e a energia específica também podem ser utilizadas como referência para testar o desempenho da bateria. O volume em relação à capacidade é a capacidade dividida pelo volume da bateria, e a massa em relação à capacidade é a capacidade dividida pela massa.
A partir daqui, o custo da bateria é dobrado na capacidade unitária, ou seja, a partir da capacidade de carga e descarga da bateria para falar sobre o preço: a capacidade unitária da bateria é uma forma económica de calcular o preço em função da capacidade, ou seja, o preço unitário da bateria pode ser descarregado pela quantidade de eletricidade. No entanto, esta forma é geralmente menos utilizada.
Da mesma forma, a energia específica da massa de um monómero de bateria é a energia dividida pela massa, ou seja, a energia que pode ser libertada por unidade de massa da bateria; e a energia específica do volume, ou seja, a energia que pode ser libertada por unidade de volume da bateria ou da substância ativa; Definir o preço de uma bateria a partir do preço por unidade de energia é a forma mais comum de falar sobre os preços das baterias na indústria, que é quanto custa 1kWh.
Módulo de bateria de iões de lítio
Um módulo de bateria é formado pela combinação de um número de células de bateria em série e em paralelo e é o elemento que compõe um conjunto de baterias. O módulo de bateria raramente é avaliado individualmente como um corpo em operação real e, ocasionalmente, em alguns sistemas, o seu valor de tensão é examinado.
De facto, as pessoas tendem a pensar num módulo como uma bateria grande. A diferença é que o módulo tem o problema da consistência do monómero, e a sua diferença de tensão celular interna é o foco da função de equalização. O desempenho da bateria está muitas vezes sujeito à composição do módulo da bateria no monómero de bateria de desempenho mais baixo, e reflecte-se principalmente na capacidade deste indicador.
Durante o carregamento, o monómero com alta tensão é o primeiro a ser enchido; durante o descarregamento, a célula com baixa tensão é a primeira a ser descarregada. E é provável que estas duas células não sejam as mesmas. Por conseguinte, a consistência dos parâmetros das células dentro do módulo tem um impacto decisivo no desempenho da bateria.
A consistência é um parâmetro que deve ser considerado a nível do módulo mais do que o monómero. Este parâmetro será assegurado através de vários meios de rastreio do núcleo elétrico no início da formação do módulo; depois de o módulo ser produzido, a consistência é um indicador importante para a aceitação; durante o funcionamento, só pode ser garantida pela função de equalização do BMS. Para mais informações, pode também consultar os 10 principais fabricantes de sistemas de gestão de baterias para veículos de duas rodas.
Sistemas de baterias de iões de lítio
Os conjuntos de baterias são geralmente compostos por módulos ligados em série. Para além de herdar todos os parâmetros dos módulos, a tensão total do conjunto de baterias determina o patamar de tensão do grupo motopropulsor do veículo elétrico e é um parâmetro muito importante para testar o desempenho da bateria.
O conjunto de baterias como um todo também tem vários outros indicadores de desempenho da bateria relacionados com a segurança que serão monitorizados continuamente. Resistência do pólo positivo e negativo de saída da bateria à terra, corrente de fuga do sistema, sinal de interbloqueio de alta tensão, temperatura máxima e mínima do sistema, diferença máxima de temperatura do sistema, taxa máxima de aumento da temperatura do sistema, tensão individual máxima e mínima do sistema, etc.
Todos os itens acima são do desempenho da bateria, como uma estrutura como um todo, o desempenho da bateria há muitos parâmetros que precisam continuar a prestar atenção, bem como a resistência ambiental, resistência ao abuso.
Sorte
Olá, eu sou o Lucky, licenciado por uma universidade bem conhecida na China, agora principalmente envolvido na edição de artigos sobre baterias de lítio para motociclos e a estação de troca de baterias, estou empenhado em oferecer serviços e soluções sobre a estação de troca de baterias para várias indústrias.
Índice de avaliação do desempenho das baterias de iões de lítio
Índice de avaliação do desempenho da bateria - célula de bateria de lítio
O monómero da bateria de iões de lítio é constituído por cátodo e ânodo, eletrólito de bateria de iões de lítio e o diafragma, que são as unidades estruturais básicas que compõem o módulo da bateria e a bateria. A bateria, como um tipo de fonte de alimentação eletroquímica, tem naturalmente tensão, resistência interna, capacidade da bateria, energia, potência e outras características dos parâmetros, estes parâmetros são também os fabricantes de iões de lítio utilizados como base principal para testar o desempenho da bateria.
Existem dois objectivos principais para os quais se pretende medir e avaliar os parâmetros que afectam o desempenho da bateria. Por exemplo, a inconsistência da tensão das células da bateria faz com que a capacidade de armazenamento de energia do sistema seja menor e o desempenho da bateria é reduzido, se for possível regular ativamente a tensão das células nos dois pólos, então pode ter o efeito de amplificar a capacidade do sistema.
Por outro lado, por razões de segurança, os parâmetros da bateria têm a sua própria gama fixa, a deteção dos parâmetros da bateria, a implementação da monitorização dos seus limites, pode desempenhar um papel na caraterização do estado de segurança da bateria e manter um bom desempenho da bateria.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - tensão
A tensão do monómero, um dos principais parâmetros para testar o desempenho da bateria, depende do tipo de ânodo do monómero e dos materiais do cátodo, em geral óxido de lítio-cobalto-cobalto, pilha de lítio ternária O cátodo com elétrodo negativo de grafite pode obter uma tensão de carga total de cerca de 4,2 V, enquanto o fosfato de lítio e ferro só pode atingir um máximo de 3,6 V.
Aqui a tensão, que deveria ser exatamente o potencial, depende das propriedades do material, potencial numericamente igual à tensão de circuito aberto da bateria após um tempo de repouso suficientemente longo. A tensão de terminal único no circuito fechado é o valor de tensão detectado por instrumentos externos, e o seu valor é igual ao potencial da bateria menos a resistência interna da bateria para contabilizar a tensão. E a resistência interna da bateria não é constante, será afetada por uma variedade de factores e alterações.
A tensão da célula, para além de ser determinada pela materiais para pilhasA tensão de circuito aberto da célula (SOC), que não pode ser medida de forma direta e simples, é frequentemente inferida utilizando a tensão de circuito aberto da célula. Por conseguinte, em muitos casos, a carga da célula (SOC), que não pode ser medida de forma direta e simples, é frequentemente inferida utilizando a tensão de circuito aberto da célula.
A tensão do monómero está relacionada com o grau ativo da substância ativa no interior da bateria, pelo que a temperatura que afecta o grau ativo pode também afetar o nível de tensão do monómero numa pequena gama, o que afecta indiretamente o desempenho da bateria.
Quanto mais elevada for a tensão do monómero, mais energia está contida na mesma capacidade da bateria, pelo que, sob a premissa de garantir a segurança, o aumento do limite superior da tensão do monómero é uma via técnica para melhorar a densidade energética do sistema e o desempenho da bateria.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - resistência interna
Baterias de lítio, iões de lítio de um pólo para o outro pólo, o processo de impedir o movimento de iões no processo dos factores juntos constituem a resistência interna das baterias de lítio.
As suas partes principais incluem a resistência física das partes condutoras; materiais do motor, diafragmas e eletrólito e outras substâncias electroquímicas impedância inerente; a bateria através da presença de corrente no interior do aumento temporário do movimento dos iões de lítio gerados pela obstrução; em conjunto, estes três componentes formam o corpo principal da resistência interna e são os elementos de referência para testar o desempenho da bateria.
A resistência interna é mais sensível à temperatura, e o valor da resistência interna pode mudar muito em diferentes temperaturas. Uma das razões mais importantes para a degradação do desempenho da bateria a baixas temperaturas é o facto de a resistência interna da bateria ser demasiado grande a baixas temperaturas.
A bateria de lítio como fonte de energia, quer garantir que o desempenho da bateria é excelente, do ponto de vista externo, a resistência interna é certamente quanto menor, melhor. Especialmente em aplicações de energia, uma pequena resistência interna é uma condição necessária.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - capacidade
A capacidade da bateria de iões de lítio é também um dos factores de referência mais importantes para o desempenho da bateria. A capacidade mensurável é a quantidade máxima de energia que pode ser carregada e descarregada dentro de uma gama razoável de tensão máxima e mínima da bateria. A capacidade de uma única unidade pode ser medida através de carga e descarga antes de ser montada num veículo.
Uma vez a bordo, a capacidade da bateria só pode ser estimada por algoritmos. No sistema de gestão da bateria BMS, a estimativa exacta do estado de carga da bateria SOC é um indicador importante do seu nível de conceção. Atualmente, a prática habitual é integrar a corrente do circuito ampere-tempo para o funcionamento dinâmico e calibrar a carga da bateria com a tensão de circuito aberto da bateria no estado não operacional.
Outros métodos, embora diversos, são instáveis ou demasiado intensivos do ponto de vista computacional, e poucos deles foram aplicados em quantidades reais. A capacidade do monómero é obviamente afetada pelo grau de envelhecimento, como todos sabemos, o decaimento da capacidade para um valor limite é o declínio do desempenho da bateria até ao momento da eliminação, veja a correlação absoluta entre os dois.
Em segundo lugar, a capacidade também recebe a influência da temperatura, sob baixa temperatura, a atividade do material ativo diminui, pode fornecer menos iões, a capacidade é obrigada a seguir o declínio. Por conseguinte, existe uma diferença entre o desempenho da bateria no inverno e no verão.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - potência
A potência aqui, para ser exato, deve ser a potência específica, que é a capacidade de potência de carga e descarga de uma única unidade ou a capacidade de potência de carga e descarga por unidade de massa ou por unidade de volume da célula da bateria.
Se o desempenho da pilha de lítio é suficientemente bom para cargas e descargas de alta potência, isso foi decidido quando foi concebida. O mesmo material de fosfato de ferro e lítio ou material ternário, a utilização de meios de processo, a alteração da espessura do elétrodo ou dos aditivos, o ajuste da estrutura da substância ativa, a natureza do eletrólito, as propriedades da película SEI do elétrodo, podem ter como objetivo ajustar o desempenho energético da bateria.
Em geral, o desempenho da bateria no desempenho de potência e densidade de energia muitas vezes não podem coexistir, o mesmo material, a busca de alta potência, parte da densidade de energia será sacrificada. Uma vez produzida a célula da bateria, o seu máximo razoável corrente de carga e a corrente de descarga já foram determinadas, e quase não há espaço para mais ajustes, exceto para ajustar as condições de dissipação de calor da bateria para poder alterar um pouco a sua potência máxima de carga e descarga.
Para além da potência específica, existem alguns outros parâmetros integrados na unidade de massa ou volume que dão uma melhor indicação do nível de desempenho da bateria.
Índice de avaliação do desempenho da bateria - Capacidade específica e energia específica
A capacidade específica e a energia específica também podem ser utilizadas como referência para testar o desempenho da bateria. O volume em relação à capacidade é a capacidade dividida pelo volume da bateria, e a massa em relação à capacidade é a capacidade dividida pela massa.
A partir daqui, o custo da bateria é dobrado na capacidade unitária, ou seja, a partir da capacidade de carga e descarga da bateria para falar sobre o preço: a capacidade unitária da bateria é uma forma económica de calcular o preço em função da capacidade, ou seja, o preço unitário da bateria pode ser descarregado pela quantidade de eletricidade. No entanto, esta forma é geralmente menos utilizada.
Da mesma forma, a energia específica da massa de um monómero de bateria é a energia dividida pela massa, ou seja, a energia que pode ser libertada por unidade de massa da bateria; e a energia específica do volume, ou seja, a energia que pode ser libertada por unidade de volume da bateria ou da substância ativa; Definir o preço de uma bateria a partir do preço por unidade de energia é a forma mais comum de falar sobre os preços das baterias na indústria, que é quanto custa 1kWh.
Módulo de bateria de iões de lítio
Um módulo de bateria é formado pela combinação de um número de células de bateria em série e em paralelo e é o elemento que compõe um conjunto de baterias. O módulo de bateria raramente é avaliado individualmente como um corpo em operação real e, ocasionalmente, em alguns sistemas, o seu valor de tensão é examinado.
De facto, as pessoas tendem a pensar num módulo como uma bateria grande. A diferença é que o módulo tem o problema da consistência do monómero, e a sua diferença de tensão celular interna é o foco da função de equalização. O desempenho da bateria está muitas vezes sujeito à composição do módulo da bateria no monómero de bateria de desempenho mais baixo, e reflecte-se principalmente na capacidade deste indicador.
Durante o carregamento, o monómero com alta tensão é o primeiro a ser enchido; durante o descarregamento, a célula com baixa tensão é a primeira a ser descarregada. E é provável que estas duas células não sejam as mesmas. Por conseguinte, a consistência dos parâmetros das células dentro do módulo tem um impacto decisivo no desempenho da bateria.
A consistência é um parâmetro que deve ser considerado a nível do módulo mais do que o monómero. Este parâmetro será assegurado através de vários meios de rastreio do núcleo elétrico no início da formação do módulo; depois de o módulo ser produzido, a consistência é um indicador importante para a aceitação; durante o funcionamento, só pode ser garantida pela função de equalização do BMS. Para mais informações, pode também consultar os 10 principais fabricantes de sistemas de gestão de baterias para veículos de duas rodas.
Sistemas de baterias de iões de lítio
Os conjuntos de baterias são geralmente compostos por módulos ligados em série. Para além de herdar todos os parâmetros dos módulos, a tensão total do conjunto de baterias determina o patamar de tensão do grupo motopropulsor do veículo elétrico e é um parâmetro muito importante para testar o desempenho da bateria.
O conjunto de baterias como um todo também tem vários outros indicadores de desempenho da bateria relacionados com a segurança que serão monitorizados continuamente. Resistência do pólo positivo e negativo de saída da bateria à terra, corrente de fuga do sistema, sinal de interbloqueio de alta tensão, temperatura máxima e mínima do sistema, diferença máxima de temperatura do sistema, taxa máxima de aumento da temperatura do sistema, tensão individual máxima e mínima do sistema, etc.
Todos os itens acima são do desempenho da bateria, como uma estrutura como um todo, o desempenho da bateria há muitos parâmetros que precisam continuar a prestar atenção, bem como a resistência ambiental, resistência ao abuso.