Batterielade- und -entladekurven

Während des Lade- und Entladevorgangs von Da sich die Lade- und Entladetiefe der Batterie ändert, ändert sich auch die Spannung ständig verändernd. Wenn wir die Kapazität als horizontale Koordinate und Spannung verwenden als vertikale Koordinate können wir eine einfache Lade- und Entladekurve erhalten, das viele Hinweise auf die elektrische Leistung der Batterie enthält. Diese Kurven mit den Batteriezellenparametern wie Zeit, Kapazität, SOC, Spannung usw., die beim Laden und Entladen beteiligt sind, werden als Koordinaten Ladung genannt und Entladekurven. Hier sind einige gängige Lade- und Entladekurven.

Zeit-Strom-/Spannungskurve

â Konstantstrom

Während des Konstantstromladens und Entladen, der Strom ist konstant und die Änderung der Batterieklemme Gleichzeitig wird Spannung erfasst, die häufig zur Erkennung verwendet wird Entladeeigenschaften der Batterie. Während des Entladevorgangs wird die Der Entladestrom bleibt unverändert, die Batteriespannung sinkt und die Auch die Entladeleistung nimmt weiter ab. Die Beispielkurve ist in der Abbildung dargestellt Abbildung unten.

â Konstanter Strom und konstante Spannung (Aufladen)

Im Vergleich zum Laden mit konstantem Strom Das Laden mit konstantem Strom und konstanter Spannung weist einen Prozess mit konstanter Spannung auf das Ende des Ladevorgangs. Am Ende des Ladevorgangs wird die Spannung konstant er erreicht den Zielwert, während der Strom allmählich abnimmt. Wenn die Abschaltstrom erreicht ist, wird der konstante Strom und die konstante Spannung geladen endet. Da die Batteriespannung nach Verlassen des Plateaus stark schwankt Wenn der Ladevorgang mit konstantem Strom fortgesetzt wird, kann der Akku die Ladezeit nicht erreichen idealer Vollladezustand. Daher ist es notwendig, auf Konstant umzuschalten Spannung und verringern Sie den Strom, um sicherzustellen, dass die Batterie eine höhere Leistung erreicht Ladezustand so weit wie möglich. Die Beispielkurve ist in der Abbildung dargestellt unten.

â Konstante Leistung

Der gesamte Lade- und Entladevorgang wird mit konstanter Leistung betrieben. Gemäß P=UI steigt die Spannung allmählich an Während des Ladens mit konstanter Leistung nimmt der Strom zu und der Strom nimmt allmählich ab. und die Spannung nimmt allmählich ab und der Strom steigt währenddessen allmählich an konstante Leistungsentladung. Nach der herkömmlichen Lade- und Entladeschlussspannung der LFP-Batterie 3,65–2,5 V, der Entladeendstrom kann fast das 1,5-fache des Ladeendstroms erreichen. Die Beispielkurve wird angezeigt in der Abbildung unten.

â Kontinuierlich, intermittierend, Puls

Bei konstantem Strom oder konstanter Leistung ist das Timing Die Funktion wird verwendet, um eine kontinuierliche, intermittierende und gepulste Ladung zu erreichen Entladungskontrolle. Diese speziellen Lade- und Entladeregime werden häufig verwendet Bewerten Sie den DC-Innenwiderstand der Batterie. Die Beispielkurve wird angezeigt in der Abbildung unten.

Kapazitäts-Spannungskurve

Die horizontale Achse der Kapazitätsspannung Die Kurve spiegelt die Lade- und Entladekapazität, den Ladezustand usw. der Batterie wider andere Informationen, während die vertikale Achse die Spannung der Batterie enthält Plattform, Wendepunkt, Polarisation und andere Informationen. Die Figur Unten sehen Sie eine Entladekurve einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie bei verschiedenen Bedingungen Temperaturen.

Tarifkurve

Die Stromdichte beeinflusst die Geschwindigkeit elektrochemische Reaktion und verändert so die Leistungsparameter des Batterie. Beim Vergleich von Batterien unterschiedlicher Kapazität ergibt sich der gleiche Strom nicht anwendbar, daher wird der Tarif zur Bestimmung des relativen Stroms verwendet. Für Beispielsweise sind 0,1 °C 0,3 A für eine 18650-Batterie mit 3 Ah und 28 A für eine prismatische 280-Ah-Batterie Batterie. Einfach ausgedrückt ist der spezifische aktuelle Wert, der durch den Zinssatz dargestellt wird, der Rate multipliziert mit der Batteriekapazität.

Bei der Kennzeichnung der Kapazität einer Batterie wird die Der Lade- und Entladestrom muss aufgrund der Kapazität berücksichtigt werden wird bei unterschiedlichen Raten unterschiedlich sein. Zum Beispiel, um die Kapazität von zu kalibrieren Wenn Sie einen Akku mit unterschiedlichen Raten laden, können Sie ihn so einstellen, dass er sich Schritt für Schritt ändert Lade- und Entladezyklusrate und zeichnen Sie dann eine Geschwindigkeitskurve mit der Entladung Kapazität als vertikale Achse und die Anzahl der Lade- und Entladezeiten als die horizontale Achse.

dQ/dV-Kurve

Der Name der dQ/dV-Kurve ist ihre y-Achse Variable, d. h. die Änderungsrate des Volumens pro Spannungsintervalleinheit. Die horizontale Achse der dQ/dV-Kurve ist im Allgemeinen SOC, Kapazität oder Spannung. Dies spiegelt die Änderung der Kapazitätsänderungsrate wider. Der Ort, an dem Die Änderungsrate ist groß und wird als charakteristischer Peak auf der Kurve angezeigt. was im Allgemeinen einem elektrochemischen Reaktionsprozess entspricht.

Die dQ/dV-Kurve kann uns sagen, wo die Spannungsplattform der Batterie ist, wenn die elektrochemische Reaktion stattfindet, und wie sich der Reaktionsprozess mit der Alterung der Batterie und anderen Veränderungen ändert Zustand. Im Allgemeinen laufen chemische Reaktionen schnell ab, so die Daten Die Kurve erfordert eine höhere Genauigkeit. Daher hat die Ausgangs-dQ/dV-Kurve Für die Erhebung von Rohdaten gelten bestimmte Anforderungen, andernfalls ist dies nicht möglich eine Kurve mit deutlichen Spitzen machen. Wenn Sie Lade- und Entladetests durchführen, müssen Sie Sie können das zu erfassende Spannungsintervall von ÎV=10~50mV einstellen Daten oder das ZeitintervallÎt=10-50ms, und dann Bildschirm die Rohdaten mit gleichen Spannungsunterschieden.

Die folgende Abbildung zeigt die dQ/dV-Kurve unter unterschiedlicher Anzahl von Zyklen.

Zykluskurve

Wir wissen, dass die Lebensdauer einer Batterie beträgt unterteilt in Kalenderleben und Zyklusleben. Das Kalenderleben ist die Zeit, die es braucht dass die Batteriekapazität bei natürlicher Platzierung bis zu einem gewissen Grad verliert, Die Zyklenlebensdauer gibt an, wie oft der Akku kontinuierlich aufgeladen wird solange entladen, bis seine Kapazität bis zu einem gewissen Grad nachlässt. Das Zyklusleben ist eines davon die wichtigen Indikatoren zur Messung der Batterielebensdauer.

Die Zyklustestdaten von Lithium-Ionen Batterien ist die Akkumulation einzelner Lade- und Entladedaten. Anders Einzelne Lade- und Entladedaten können extrahiert werden, um mehrere Kurven zu erstellen verschiedene Aspekte der Analyse. Die einfachste Zykluslebenskurve ist mit der Zahl der Zyklen als x-Achse und der Entladekapazität bzw. Kapazitätserhaltungsrate als y-Achse, wie in der Abbildung unten gezeigt. Mit fortschreitendem Zyklus wird die Die Batteriekapazität nimmt weiter ab und das Lade- und Entladesystem weist eine Störung auf erheblicher Einfluss auf den Batteriekapazitätsabfall.

Sie können auch die Kapazität-Spannung vergleichen Lade- und Entladekurven zu unterschiedlichen Zeiten, wie in der Abbildung dargestellt unten. Mit fortschreitendem Zyklus ändert sich die Lade- und Entladestartspannung verschiebt sich, der Gleichstrom-Innenwiderstand der Batterie ändert sich und die Ladung und Die Entladekapazität nimmt allmählich ab.

Zusätzlich zu den oben genannten zwei Typen gibt es Es gibt viele andere Kurven mit der Anzahl der Zyklen als horizontaler Achse und dem Parameter, die von der Batteriezyklusdämpfung beeinflusst werden, als vertikale Achse, die spielen eine Rolle bei der Analyse der Faktoren, die die Lebensdauer der Batterie beeinflussen Zelle und Vorhersage der Zykluslebensdauer. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, spiegelt es sich wider der theoretische Wert der Batterielebensdauer, der durch das Coulomb beeinflusst wird Effizienzniveau. CE ist die Coulomb-Effizienz, Ck ist die Kapazitätserhaltung Rate und k ist die Anzahl der Zyklen.

TOB NEW ENERGY bietet einen vollständigen Satz von Batterietestern für die Batterieforschung und -herstellung