Semasa proses pengecasan dan nyahcas bateri, apabila kedalaman cas dan pelepasan berubah, voltan juga sentiasa berubah. Jika kita menggunakan kapasiti sebagai koordinat mendatar dan voltan sebagai koordinat menegak, kita boleh mendapatkan lengkung cas dan nyahcas yang mudah, yang mengandungi banyak petunjuk tentang prestasi elektrik bateri. Lengkung ini dilukis dengan parameter sel bateri seperti masa, kapasiti, SOC, voltan, dan lain-lain yang terlibat dalam cas dan nyahcas sebagai koordinat dipanggil lengkung cas dan nyahcas. Berikut ialah beberapa lengkung cas dan nyahcas biasa.
Keluk arus masa/voltan
● Arus malar
Semasa mengecas dan menyahcas arus berterusan, arus adalah malar, dan perubahan voltan terminal bateri dikumpul pada masa yang sama, yang sering digunakan untuk mengesan ciri nyahcas bateri. Semasa proses nyahcas, arus nyahcas kekal tidak berubah, voltan bateri berkurangan, dan kuasa nyahcas juga terus berkurangan. Keluk sampel ditunjukkan dalam rajah di bawah.
● Arus malar dan voltan malar (mengecas)
Berbanding dengan pengecasan arus malar, pengecasan voltan malar arus malar mempunyai proses voltan malar pada akhir pengecasan. Pada akhir pengecasan, voltan menjadi malar apabila ia mencapai nilai sasaran, manakala arus secara beransur-ansur berkurangan. Apabila arus pemotongan dicapai, pengecasan voltan malar arus malar tamat. Memandangkan voltan bateri sangat turun naik selepas meninggalkan tempoh dataran tinggi, jika pengecasan arus berterusan diteruskan, bateri tidak boleh mencapai keadaan cas penuh yang ideal. Oleh itu, adalah perlu untuk menukar kepada voltan malar dan mengurangkan arus untuk memastikan bateri mencapai keadaan cas yang lebih tinggi sebanyak mungkin. Keluk sampel ditunjukkan dalam rajah di bawah.
● Kuasa berterusan
Keseluruhan proses pengecasan dan nyahcas dikendalikan pada kuasa malar. Menurut P=UI, voltan meningkat secara beransur-ansur dan arus berkurangan secara beransur-ansur semasa pengecasan kuasa malar, dan voltan berkurangan secara beransur-ansur dan arus meningkat secara beransur-ansur semasa nyahcas kuasa malar. Mengikut voltan pemotongan pengecasan dan pelepasan konvensional bateri LFP 3.65-2.5V, arus penghujung nyahcas boleh mencapai hampir 1.5 kali ganda arus akhir pengecasan. Lengkung contoh ditunjukkan dalam rajah di bawah.
● Berterusan, terputus-putus, nadi
Pada arus atau kuasa malar, fungsi pemasaan digunakan untuk mencapai kawalan cas dan nyahcas berterusan, terputus-putus dan nadi. Rejim cas dan nyahcas khas ini sering digunakan untuk menilai rintangan dalaman DC bateri. Keluk sampel ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Keluk kapasiti-voltan
Paksi mendatar lengkung kapasiti-voltan mencerminkan kapasiti cas dan nyahcas bateri, keadaan cas dan maklumat lain, manakala paksi menegak termasuk platform voltan bateri, titik infleksi, polarisasi dan maklumat lain. Rajah di bawah ialah lengkung nyahcas bagi bateri fosfat besi litium pada suhu yang berbeza.
Keluk kadar
Ketumpatan arus mempengaruhi kadar tindak balas elektrokimia, sekali gus mengubah parameter prestasi bateri. Apabila membandingkan bateri dengan kapasiti yang berbeza, arus yang sama tidak boleh digunakan, jadi kadar digunakan untuk menentukan arus relatif. Contohnya, {{0}}.1C ialah 0.3A untuk bateri 3Ah 18650 dan 28A untuk bateri prismatik 280Ah. Ringkasnya, nilai semasa tertentu yang diwakili oleh kadar ialah kadar didarab dengan kapasiti bateri.
Apabila menandakan kapasiti bateri, cas dan arus nyahcas mesti diambil kira, kerana kapasiti akan berbeza pada kadar yang berbeza. Contohnya, untuk menentukur kapasiti bateri pada kadar yang berbeza, anda boleh menetapkannya untuk menukar langkah demi langkah dengan kadar kitaran cas dan nyahcas, dan kemudian lukis lengkung kadar dengan kapasiti nyahcas sebagai paksi menegak dan bilangan cas. dan masa nyahcas sebagai paksi mendatar.
keluk dQ/dV
Nama lengkung dQ/dV ialah pembolehubah paksi-ynya, iaitu, kadar perubahan isipadu per unit selang voltan. Paksi mendatar lengkung dQ/dV biasanya SOC, kapasiti atau voltan, yang mencerminkan perubahan dalam kadar perubahan kapasiti. Tempat di mana kadar perubahan besar dipaparkan sebagai puncak ciri pada lengkung, yang secara amnya sepadan dengan proses tindak balas elektrokimia.
Keluk dQ/dV boleh memberitahu kami di mana platform voltan bateri, bila tindak balas elektrokimia berlaku dan cara proses tindak balas berubah dengan penuaan bateri dan perubahan lain dalam keadaan. Secara umumnya, tindak balas kimia adalah pantas, jadi titik data pada lengkung memerlukan ketepatan yang lebih tinggi. Oleh itu, keluk dQ/dV keluaran mempunyai keperluan tertentu untuk pengumpulan data mentah, jika tidak, adalah mustahil untuk membuat keluk dengan puncak yang jelas. Apabila melakukan ujian cas dan nyahcas, anda boleh menetapkan selang voltanΔV=10~50mV untuk mengumpul data, atau selang masaΔt=10-50ms, dan kemudian menapis data mentah dengan perbezaan voltan yang sama.
Rajah berikut menunjukkan lengkung dQ/dV di bawah bilangan kitaran yang berbeza.
Lengkung Kitaran
Kita tahu bahawa hayat bateri dibahagikan kepada hayat kalendar dan hayat kitaran. Hayat kalendar ialah masa yang diambil untuk kapasiti bateri hilang ke tahap tertentu di bawah penempatan semula jadi, manakala hayat kitaran ialah bilangan kali bateri dicas dan dinyahcas secara berterusan sehingga kapasitinya mereput ke tahap tertentu. Hayat kitaran ialah salah satu petunjuk penting untuk mengukur prestasi hayat bateri.
Data ujian kitaran bateri litium-ion ialah pengumpulan data cas dan nyahcas tunggal. Data caj dan nyahcas tunggal yang berbeza boleh diekstrak untuk membuat berbilang lengkung untuk aspek analisis yang berbeza. Keluk hayat kitaran paling mudah ialah dengan bilangan kitaran sebagai paksi-x dan kapasiti nyahcas atau kadar pengekalan kapasiti sebagai paksi-y, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Apabila kitaran berjalan, kapasiti bateri terus mereput, dan sistem pengecasan dan nyahcas mempunyai kesan yang ketara ke atas pereputan kapasiti bateri.
Anda juga boleh membandingkan lengkung kapasiti-voltan cas dan nyahcas pada masa yang berbeza, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Apabila kitaran berjalan, voltan permulaan cas dan nyahcas bertukar, rintangan dalaman DC bateri berubah, dan kapasiti cas dan nyahcas beransur-ansur mereput.
Sebagai tambahan kepada dua jenis di atas, terdapat banyak lengkung lain dengan bilangan kitaran sebagai paksi mendatar dan parameter yang dipengaruhi oleh pengecilan kitaran bateri sebagai paksi menegak, yang memainkan peranan dalam menganalisis faktor yang mempengaruhi hayat kitaran bateri. sel dan meramalkan hayat kitaran. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, ia mencerminkan nilai teori hayat kitaran bateri yang dipengaruhi oleh tahap kecekapan coulomb. CE ialah kecekapan coulomb, Ck ialah kadar pengekalan kapasiti, dan k ialah bilangan kitaran.
TOB NEW ENERGY menyediakan satu set lengkappenguji bateriuntuk penyelidikan dan pembuatan bateri
