Laad- en ontlaadcurven van de batterij

Tijdens het laad- en ontlaadproces van de batterij, naarmate de laad- en ontlaaddiepte verandert, verandert ook de spanning voortdurend veranderen. Als we capaciteit gebruiken als de horizontale coördinaat en spanning als verticale coördinaat kunnen we een eenvoudige laad- en ontlaadcurve krijgen, die veel aanwijzingen bevat over de elektrische prestaties van de batterij. Deze curven getekend met de batterijcelparameters zoals tijd, capaciteit, SOC, spanning, enz. die betrokken zijn bij laden en ontladen, aangezien coördinaten lading worden genoemd en ontlaadcurven. Hier volgen enkele algemene laad- en ontlaadcurven.

Tijd-stroom/spanningscurve

âConstante stroom

Tijdens opladen met constante stroom en ontladen, de stroom is constant, en de verandering van de accupool Tegelijkertijd wordt spanning verzameld, die vaak wordt gebruikt om de spanning te detecteren ontladingskarakteristieken van de batterij. Tijdens het ontslagproces wordt de de ontlaadstroom blijft onveranderd, de accuspanning neemt af en de Het ontladingsvermogen blijft ook afnemen. De voorbeeldcurve wordt weergegeven in de figuur hieronder.

â Constante stroom en constante spanning (opladen)

Vergeleken met opladen met constante stroom, constante stroom constante spanning opladen heeft een constant spanningsproces het einde van het opladen. Aan het einde van het opladen wordt de spanning constant het bereikt de doelwaarde, terwijl de stroom geleidelijk afneemt. Wanneer de uitschakelstroom is bereikt, de constante stroom constante spanning opladen eindigt. Omdat de accuspanning sterk fluctueert na het verlaten van het plateau Als het opladen met constante stroom wordt voortgezet, kan de accu de accu niet bereiken ideale volledig opgeladen toestand. Daarom is het noodzakelijk om over te schakelen naar constant spanning en verlaag de stroom om ervoor te zorgen dat de batterij een hoger niveau bereikt zoveel mogelijk laadstatus. De voorbeeldcurve wordt weergegeven in de figuur hieronder.

âConstant vermogen

Het gehele laad- en ontlaadproces wordt op constant vermogen gebruikt. Volgens P=UI loopt de spanning geleidelijk op neemt toe en de stroom neemt geleidelijk af tijdens het opladen met constant vermogen, en de spanning neemt geleidelijk af en de stroom neemt geleidelijk toe constante stroomontlading. Volgens het conventionele opladen en ontlaad-afsluitspanning van LFP-batterij 3,65-2,5V, de ontladingseindstroom kan bijna 1,5 keer de laadeindstroom bereiken. De voorbeeldcurve wordt getoond in de onderstaande afbeelding.

â Continu, intermitterend, pulserend

Bij constante stroom of vermogen, de timing De functie wordt gebruikt om continu, intermitterend en pulsladen te bereiken afvoercontrole. Deze speciale laad- en losregimes zijn vaak gewend evalueer de interne DC-weerstand van de batterij. De voorbeeldcurve wordt getoond in de onderstaande afbeelding.

Capaciteit-spanningscurve

De horizontale as van de capaciteitsspanning curve weerspiegelt de laad- en ontlaadcapaciteit van de batterij, de laadstatus en de laadstatus andere informatie, terwijl de verticale as de accuspanning bevat platform, keerpunt, polarisatie en andere informatie. De figuur Hieronder ziet u een ontladingscurve van een lithium-ijzerfosfaatbatterij op verschillende niveaus temperaturen.

Tariefcurve

De stroomdichtheid beïnvloedt de snelheid van elektrochemische reactie, waardoor de prestatieparameters van de batterij. Bij het vergelijken van batterijen met verschillende capaciteiten is dezelfde stroomsterkte niet van toepassing, daarom wordt het tarief gebruikt om de relatieve stroom te bepalen. Voor 0,1C is bijvoorbeeld 0,3A voor een 3Ah 18650-batterij en 28A voor een prismatische 280Ah-batterij batterij. Simpel gezegd is de specifieke huidige waarde die wordt weergegeven door de koers de snelheid vermenigvuldigd met de batterijcapaciteit.

Bij het markeren van de capaciteit van een batterij wordt de Er moet rekening worden gehouden met laad- en ontlaadstroom, vanwege de capaciteit zal verschillend zijn tegen verschillende tarieven. Om bijvoorbeeld de capaciteit van te kalibreren Als u een batterij met verschillende snelheden wilt gebruiken, kunt u deze stap voor stap laten vervangen met de laad- en ontlaadcyclussnelheid en teken vervolgens een snelheidscurve met de ontlading capaciteit als de verticale as en het aantal laad- en ontlaadtijden als de horizontale as.

dQ/dV-curve

De naam van de dQ/dV-curve is de y-as variabel, dat wil zeggen de snelheid waarmee het volume verandert per eenheidsspanningsinterval. De horizontale as van de dQ/dV-curve is doorgaans SOC, capaciteit of spanning, die de verandering in de snelheid van de capaciteitsverandering weerspiegelt. De plaats waar de mate van verandering groot is, wordt weergegeven als een karakteristieke piek op de curve, wat in het algemeen overeenkomt met een elektrochemisch reactieproces.

De dQ/dV-curve kan ons vertellen waar de spanningsplatform van de batterij is, wanneer de elektrochemische reactie plaatsvindt, en hoe het reactieproces verandert naarmate de batterij ouder wordt en andere veranderingen in de batterij staat. Over het algemeen zijn chemische reacties snel, dus de gegevens wijzen daarop de curve vereist een hogere nauwkeurigheid. Daarom heeft de uitgangs-dQ/dV-curve bepaalde vereisten voor het verzamelen van ruwe gegevens, anders is het onmogelijk om een ​​curve met duidelijke pieken te maken. Wanneer u laad- en ontlaadtests uitvoert, moet u kan het te verzamelen spanningsintervalÎV=10~50mV instellen gegevens, of het tijdsintervalÎt=10-50ms, en vervolgens scherm de ruwe gegevens met gelijke spanningsverschillen.

De volgende afbeelding toont de dQ/dV-curve onder verschillend aantal cycli.

Cycluscurve

We weten dat de levensduur van een batterij dat is verdeeld in kalenderleven en cyclusleven. Het kalenderleven is de tijd die het kost dat de batterijcapaciteit tot op zekere hoogte verloren gaat onder natuurlijke plaatsing, terwijl de levensduur het aantal keren is dat de batterij continu wordt opgeladen en ontladen totdat de capaciteit ervan tot op zekere hoogte afneemt. Het cyclusleven is er één van de belangrijke indicatoren voor het meten van de levensduur van de batterij.

De cyclustestgegevens van lithium-ion batterijen is de accumulatie van enkele laad- en ontlaadgegevens. Verschillend enkele laad- en ontlaadgegevens kunnen worden geëxtraheerd om meerdere curven te maken verschillende aspecten van analyse. De eenvoudigste levenscycluscurve is met het getal van cycli als de x-as en de ontladingscapaciteit of capaciteitsretentiesnelheid als de y-as, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Naarmate de cyclus vordert, wordt de De batterijcapaciteit blijft afnemen en het laad- en ontlaadsysteem heeft een aanzienlijke impact op het verval van de batterijcapaciteit.

Je kunt ook de capaciteit-spanning vergelijken curven van laden en ontladen op verschillende tijdstippen, zoals weergegeven in de figuur onderstaand. Naarmate de cyclus vordert, wordt de laad- en ontlaadstartspanning verschuift, de interne DC-weerstand van de batterij verandert en de lading en de ontladingscapaciteit neemt geleidelijk af.

Naast de twee bovengenoemde typen is er Er zijn veel andere curven met het aantal cycli als de horizontale as en de parameters die worden beïnvloed door de verzwakking van de batterijcyclus, zoals de verticale as, die spelen een rol bij het analyseren van de factoren die de levensduur van de batterij beïnvloeden cel en het voorspellen van de levensduur van de cyclus. Zoals te zien is in de onderstaande figuur, reflecteert het de theoretische waarde van de levensduur van de batterij die wordt beïnvloed door de coulomb efficiëntieniveau. CE is de Coulomb-efficiëntie, Ck is het capaciteitsbehoud snelheid, en k is het aantal cycli.

TOB NEW ENERGY biedt een volledige set batterijtesters voor batterijonderzoek en -productie