Het kwaad van lithium-ionenbatterijinconsistentie en hoe te om het te behandelen

Het kwaad van lithium-ionenbatterijinconsistentie en hoe te om het te behandelen

 

Hebben de machts lithium-ionenbatterijen regelmatig de positie van de leider in de voeding van elektrische voertuigen bezet. Lange levensduur, hoge energiedichtheid, en groot potentieel voor verbetering. De veiligheid kan worden veranderd en de energiedichtheid kan blijven toenemen. In de te voorziene tijd (de legende is ongeveer 2020), kan het de duurzaamheid en de kostenprestaties van brandstofvoertuigen inhalen en het eerste rijpe stadium van elektrische voertuigen ingaan. Nochtans, hebben de lithium ionenbatterijen ook de problemen van lithium ionenbatterijen.

1. Waarom de meeste lithium-ionen kleine batterijen zijn

De lithium-ionenbatterijen, cilindrische batterijen, zacht-pakbatterijen, en vierkante batterijen die wij over het algemeen mooi en mooi zijn hebben gezien, en er is geen dergelijk ding zoals een traditionele lead-acid batterij. Waarom?

Met hoge energiedichtheid, zijn de lithium-ionenbatterijen vaak bang om grote capaciteit te ontwerpen. De energiedichtheid van lead-acid batterijen is rond 40Wh/kg, terwijl de lithium-ionenbatterijen 150Wh/kg hebben overschreden. Met de verhoging van energieconcentratie, nemen de eisen ten aanzien van veiligheid toe.

Eerst en vooral, is het zeer gevaarlijk voor lithium-ionenbatterijen die slechts bovenmatig kunnen gebruiken - hoge hoeveelheden lithium-ionenbatterijen in een ongeval, veroorzakend thermische vluchteling, en een scherpe reactie binnen de batterij. In een korte tijd, moet teveel energie nergens worden vrijgegeven, wat zeer gevaarlijk is. Vooral wanneer de ontwikkeling van veiligheidstechnologie en beheers en controlemogelijkheden niet volstaat, zou de capaciteit van elke batterij moeten worden beperkt.

Ten tweede, zodra een ongeval zich voordoet, zal de energie die in lithium-ionenbatterijshell wordt verpakt door brandbestrijders en dovende agenten ontoegankelijk en machteloos zijn. Zij kunnen de scène in het geval van een ongeval slechts isoleren en de ongevallenbatterij toestaan om alleen te reageren tot de energie wordt uitgeput.

Natuurlijk, om veiligheidsredenen, zijn de huidige lithium-ionenbatterijen ontworpen met veelvoudige veiligheidsmaatregelen. Neem als voorbeeld cilindrische batterijen.

De veiligheidsklep, wanneer de interne reactie van de batterij de normale waaier, de temperatuurstijgingen, en het zijreactiegas overschrijdt wordt geproduceerd, bereikt de druk de ontwerpwaarde, opent de veiligheidsklep automatisch om de druk vrij te geven. Het ogenblik opent de veiligheidsklep, volledig ontbreekt de batterij.

De thermistor, en sommige cellen zijn uitgerust met thermistor. Zodra de te sterke intensiteit voorkomt, na de weerstand bereikt een bepaalde temperatuur, de verhogingen van de weerstandswaarde scherp, en de stroom in de lijndalingen, die verdere temperatuurstijging verhinderen.

De zekering, de batterijcel is uitgerust met een zekering met te sterke intensiteit het smelten functie, zodra het risico van te sterke intensiteit voorkomt, de kring is losgemaakt om het voorkomen van wrede ongevallen te verhinderen.

2. Het li-ionenprobleem van de batterijconsistentie

De lithium-ionenbatterijen kunnen niet in grote worden gemaakt, zodat moeten vele kleine batterijen worden georganiseerd. Iedereen kan hard werken en met elkaar samenwerken, en zij kunnen ook met elektrische auto's vliegen. Op dit ogenblik, moeten wij een probleem, consistentie onder ogen zien.

Waarom verenigbaar ben

Onze dagelijkse relevante ervaring is dat als de positieve en negatieve polen van twee droge batterijen worden verbonden, het flitslicht licht kan uitzenden. Who geeft om dezelfde en inconsistente dingen. De toepassing op grote schaal van lithium-ionenbatterijen is niet zo eenvoudig.

De inconsistentie van lithium-ionenbatterijparameters verwijst hoofdzakelijk naar de inconsistentie van capaciteit, interne weerstand, en open kringsvoltage. Als de inconsistente batterijen samen in reeks worden gebruikt, zullen de volgende problemen voorkomen.

1) Capaciteitsverlies. De enige cellen vormen een batterijpak. De capaciteit is met het „vatprincipe“ in overeenstemming. De capaciteit van de slechtste cel bepaalt de capaciteit van het volledige batterijpak.

om de batterij te verhinderen het overbelasten en overdischarging, is de logica van het batterijbeheersysteem opstelling als volgt: wanneer het lossen, wanneer het laagste celvoltage het lossing afgesneden voltage bereikt, houdt op het volledige batterijpak lossend; wanneer het laden, wanneer het hoogste celvoltage de last bereikt snijd voltage af ophouden ladend.

Neem twee batterijen als voorbeeld in reeks. Één batterij heeft een capaciteit van C, en andere heeft een capaciteit van slechts 0.9C. In een reeksverbinding, gaan twee batterijen dezelfde stroom over.

Wanneer het laden, moet de batterij met kleine capaciteit volledig eerst worden geladen, en de het laden afgesneden voorwaarde wordt bereikt, en het systeem zal niet blijven laden. Wanneer het lossen, moet een batterij met een kleine capaciteit al beschikbare energie uitzenden eerst, en het systeem houdt onmiddellijk op lossend.

Op deze wijze, worden de batterijen met kleine capaciteit altijd volledig gelost, terwijl de batterijen met grote capaciteit altijd een deel van de capaciteit gebruiken. Een deel van de capaciteit van het volledige batterijpak is altijd nutteloos

2) Het het levensverlies, zo ook, wordt het leven van een batterijpak bepaald door de cel met het kortste leven. Het is zeer waarschijnlijk dat de cel met de kortste levensduur de cel met een kleine capaciteit is. De batterijen met lage capaciteit worden volledig geladen en elke keer gelost, en de output is te sterk, wat waarschijnlijk zal de nadruk van het leven eerst bereiken. Het leven van de batterijcel heeft gebeëindigd, en een groep aaneengesmeede batterijcellen zal sterven.

3) De interne weerstandsverhogingen, dezelfde huidige stromen door verschillende interne weerstanden, en de cellen met grote interne weerstand produceren meer hitte. De batterijtemperatuur is te hoog, veroorzakend het verslechteringstarief om te versnellen, en de interne weerstand zal verdere verhoging. De interne weerstand en temperatuurstijging vormt een paar van negatief terugkoppelt, dat de verslechtering van hoge interne weerstandscellen versnelt.

De bovengenoemde drie parameters zijn niet volledig onafhankelijk. De interne weerstand van de batterij met een diepe het verouderen graad is groter, en de capaciteitsvermindering is ook meer. Afzonderlijke verklaringen, enkel om hun respectieve richtingen van invloed duidelijk uit te drukken.

3. Hoe te om inconsistentie te behandelen

De inconsistentie van de prestaties van de batterijkern wordt gevormd tijdens het productieproces en tijdens gebruik verdiept. De batterijcellen in hetzelfde batterijpak zijn altijd zwak voor zwak, en worden zwakker aan een versneld tarief. De graad van verspreiding van de parameters tussen de enige cellenverhogingen als graad van het verouderen verdiept.

Momenteel, zouden de ingenieurs drie aspecten moeten overwegen om de inconsistentie van enige cellen te behandelen. Het enige batterij sorteren, thermisch beheer na groepering, het batterijbeheersysteem verstrekt gelijkmakingsfunctie wanneer een kleine hoeveelheid inconsistentie voorkomt.

1) Het sorteren

De verschillende partijen batterijen zouden niet samen in theorie moeten worden gebruikt. Zelfs moeten de batterijen van dezelfde partij worden onderzocht, en de batterijen met vrij geconcentreerde parameters worden geplaatst in een batterijpak en in hetzelfde batterijpak.

Het doel om te sorteren is cellen met gelijkaardige parameters te selecteren. De sorteermethode is bestudeerd vele jaren, en het is hoofdzakelijk verdeeld in twee categorieën: het statische sorteren en het dynamische sorteren.

Het statische sorteren moet het open kringsvoltage, de interne weerstand, de capaciteit en andere kenmerkende parameters van de cellen onderzoeken, uitgezochte doelparameters, statistische algoritmen, vastgestelde onderzoekscriteria introduceren, en definitief dezelfde partij cellen verdelen in verscheidene groepen.

Het dynamische onderzoek is gebaseerd op de kenmerken van de batterijcel tijdens het het laden en het lossen proces. Sommigen kiezen het constante huidige en constante voltage het laden proces, kiezen sommigen het de last en de lossingsproces van de impulsschok, en sommigen vergelijken hun eigen het laden en het lossen krommen. verhouding.

Combinerend het dynamische en statische sorteren, wordt het statische onderzoek gebruikt voor inleidende groepering, en het dynamische onderzoek wordt uitgevoerd op deze basis, zodat meer groepen kunnen worden verdeeld en de onderzoeksnauwkeurigheid hoger is, maar de kosten zullen dienovereenkomstig toenemen.

Hier is een kleine weerspiegeling van het belang van de productieschaal van machts een lithium-ion batterij. De verzendingen op grote schaal staan fabrikanten toe om het fijnere sorteren uit te voeren en batterijpakken met dichtere prestaties te verkrijgen. Als de output te klein is en er teveel groepen zijn, kan één partij niet met een batterijpak worden uitgerust, en de beste methode zal niet gebruikt worden.

2) Thermisch beheer

Voor batterijen met inconsistente interne weerstand, verschijnt het probleem van verschillende hitte. De toevoeging van het thermische beheersysteem kan het temperatuurverschil van het volledige batterijpak aanpassen om het in een kleine waaier te houden. De cellen zullen die meer hitte produceren nog een stijging op hoge temperatuur hebben, maar niet van andere cellen gescheiden, en er zal geen significant verschil in degradatieniveau zijn.

3) Saldo

De inconsistentie van de batterijcellen, het eindvoltage van sommige batterijcellen is altijd voor andere batterijcellen, die de controledrempel bereiken die eerst, in de vermindering van de volledige systeemcapaciteit resulteren. om dit probleem op te lossen, heeft het batterijbeheersysteem BMS een in evenwicht brengende functie ontworpen.

Een bepaalde cel bereikt eerst het het laden afgesneden voltage, terwijl het voltage van de andere cellen duidelijk achterblijft. BMS activeert de functie van de lastengelijkmaking, of verbindt een weerstand met een lossingsdeel van de macht van de cel met hoog voltage, of brengt weg de energie over en zet het aan laag de voltagecel uitgaat. Op deze wijze, sneed de last voorwaarde af wordt opgeheven, de het laden procesnieuwe begin, en het batterijpak wordt belast met meer macht.

Tot nu toe, is de inconsistentie van batterijen nog een belangrijk onderzoeksgebied naar de industrie. Geen kwestie hoe hoog de energiedichtheid van de batterijcel is zal, de capaciteit van het batterijpak zeer verminderd worden als het inconsistentie ontmoet.