Az akkumulátor töltési és kisütési folyamata során a töltési és kisütési mélység változásával a feszültség is folyamatosan változik. Ha vízszintes koordinátaként a kapacitást, függőleges koordinátaként a feszültséget használjuk, akkor egy egyszerű töltési és kisütési görbét kapunk, amely számos támpontot tartalmaz az akkumulátor elektromos teljesítményére vonatkozóan. Ezeket a görbéket, amelyek a töltésben és kisütésben részt vevő akkumulátorcella paraméterekkel, például idővel, kapacitással, SOC-vel, feszültséggel stb., mint koordinátákkal rajzolódnak meg, töltési és kisütési görbéknek nevezzük. Íme néhány általános töltési és kisütési görbe.
Idő-áram/feszültség görbe
● Állandó áram
Az állandó áramú töltés és kisütés során az áram állandó, és ezzel egyidejűleg az akkumulátor kapocsfeszültségének változását is összegyűjtik, ami gyakran az akkumulátor kisülési jellemzőinek kimutatására szolgál. A kisülési folyamat során a kisülési áram változatlan marad, az akkumulátor feszültsége csökken, és a kisülési teljesítmény is tovább csökken. A minta görbe az alábbi ábrán látható.
● Állandó áram és állandó feszültség (töltés)
Az állandó áramú töltéssel összehasonlítva az állandó áramú, állandó feszültségű töltésnél a töltés végén állandó feszültség folyik. A töltés végén a feszültség állandóvá válik, amikor eléri a célértéket, miközben az áram fokozatosan csökken. A lekapcsolási áram elérésekor az állandó áramú, állandó feszültségű töltés véget ér. Mivel az akkumulátor feszültsége nagymértékben ingadozik a platóperiódus elhagyása után, folyamatos áramú töltés esetén az akkumulátor nem tudja elérni az ideális teljes töltöttségi állapotot. Ezért állandó feszültségre kell váltani, és csökkenteni kell az áramerősséget, hogy az akkumulátor minél magasabb töltési állapotot érjen el. A minta görbe az alábbi ábrán látható.
● Állandó teljesítmény
A teljes töltési és kisütési folyamat állandó teljesítményen működik. A P=UI szerint a feszültség fokozatosan növekszik és az áram fokozatosan csökken az állandó teljesítményű töltés során, a feszültség pedig fokozatosan csökken és az áramerősség fokozatosan nő az állandó teljesítményű töltés során. Az LFP 3.65-2.5V-os akkumulátor hagyományos töltési és kisütési megszakító feszültsége szerint a kisütési végáram elérheti a töltési végáram közel 1,5-szeresét. A példa görbe az alábbi ábrán látható.
● Folyamatos, szakaszos, pulzáló
Állandó áramerősségnél vagy teljesítménynél az időzítési funkció a folyamatos, szakaszos és impulzusos töltés- és kisütés-szabályozás elérésére szolgál. Ezeket a speciális töltési és kisütési módokat gyakran használják az akkumulátor egyenáramú belső ellenállásának értékelésére. A minta görbe az alábbi ábrán látható.
Kapacitás-feszültség görbe
A kapacitás-feszültség görbe vízszintes tengelye az akkumulátor töltési és kisütési kapacitását, töltöttségi állapotát és egyéb információkat tükrözi, míg a függőleges tengely az akkumulátor feszültségplatformját, inflexiós pontját, polarizációját és egyéb információkat tartalmazza. Az alábbi ábra egy lítium-vas-foszfát akkumulátor kisülési görbéje különböző hőmérsékleteken.
Áramgörbe
Az áramsűrűség befolyásolja az elektrokémiai reakció sebességét, ezáltal megváltoztatja az akkumulátor teljesítményparamétereit. Különböző kapacitású akkumulátorok összehasonlításakor ugyanaz az áramerősség nem alkalmazható, ezért a sebességet használják a relatív áram meghatározására. Például a {{0}}.1C 0,3A egy 3Ah-s 18650-es akkumulátornál, és 28A egy 280Ah-s prizmatikus akkumulátornál. Egyszerűen fogalmazva, a sebesség által képviselt specifikus áramérték a sebesség szorozva az akkumulátor kapacitásával.
Egy akkumulátor kapacitásának jelölésénél figyelembe kell venni a töltő- és kisütési áramot, mert a kapacitás különböző sebességeknél eltérő lesz. Például egy akkumulátor kapacitásának különböző sebességű kalibrálásához beállíthatja, hogy lépésről lépésre változzon a töltési és kisütési ciklus sebességével, majd rajzoljon egy sebességgörbét, amelynek függőleges tengelye a kisütési kapacitás és a töltések száma. és a kisülési időket vízszintes tengelyként.
dQ/dV görbe
A dQ/dV görbe neve az y tengely változója, vagyis a térfogat egységnyi feszültségintervallumonkénti változási sebessége. A dQ/dV görbe vízszintes tengelye általában SOC, kapacitás vagy feszültség, amely a kapacitás változási sebességének változását tükrözi. Az a hely, ahol a változás mértéke nagy, jellegzetes csúcsként jelenik meg a görbén, ami általában egy elektrokémiai reakciófolyamatnak felel meg.
A dQ/dV görbe meg tudja mondani, hogy hol van az akkumulátor feszültségplatformja, mikor megy végbe az elektrokémiai reakció, és hogyan változik a reakció folyamata az akkumulátor öregedésével és egyéb állapotváltozásokkal. Általánosságban elmondható, hogy a kémiai reakciók gyorsak, így a görbe adatpontjai nagyobb pontosságot igényelnek. Ezért a kimeneti dQ/dV görbe bizonyos követelményeket támaszt a nyers adatok gyűjtésével kapcsolatban, különben lehetetlen nyilvánvaló csúcsokkal rendelkező görbét készíteni. A töltési és kisütési tesztek elvégzésekor beállíthatja a feszültség intervallumot ΔV=10~50mV az adatgyűjtéshez, vagy a Δt=10-50ms időintervallumot, majd a nyers adatokat azonos feszültségkülönbségekkel szűrheti le.
A következő ábra a dQ/dV görbét mutatja különböző ciklusszámok mellett.
Ciklusgörbe
Tudjuk, hogy az akkumulátor élettartama naptári élettartamra és ciklusélettartamra oszlik. A naptári élettartam az az idő, amely alatt az akkumulátor kapacitása bizonyos mértékig veszít a természetes elhelyezés mellett, míg a ciklusélettartam az a szám, ahányszor az akkumulátort folyamatosan töltik és lemerítik, amíg a kapacitása bizonyos mértékig le nem csökken. A ciklus élettartama az egyik fontos mutató az akkumulátor élettartamának mérésére.
A lítium-ion akkumulátorok ciklusvizsgálati adatai az egyszeri töltési és kisütési adatok összesítése. Különböző egyszeri töltési és kisütési adatok kinyerhetők, hogy több görbét készítsünk az elemzés különböző szempontjaihoz. A legegyszerűbb ciklus-élettartamgörbe az alábbi ábrán látható módon, ha az x-tengely a ciklusok száma, az y-tengely pedig a kisülési kapacitás vagy a kapacitásmegtartási arány. A ciklus előrehaladtával az akkumulátor kapacitása tovább csökken, és a töltő-kisütési rendszer jelentős hatással van az akkumulátor kapacitásának csökkenésére.
Összehasonlíthatja a töltés és kisütés kapacitás-feszültség görbéit is különböző időpontokban, amint az az alábbi ábrán látható. A ciklus előrehaladtával a töltési és kisütési indítófeszültség eltolódik, az akkumulátor egyenáramú belső ellenállása megváltozik, a töltési és kisütési kapacitás fokozatosan csökken.
A fenti két típuson kívül számos egyéb görbe is található, amelyeknek vízszintes tengelye a ciklusok száma, függőleges tengelye pedig az akkumulátorciklus csillapítása által befolyásolt paraméterek, amelyek szerepet játszanak az akkumulátor élettartamát befolyásoló tényezők elemzésében. sejt és a ciklus élettartamának előrejelzése. Amint az alábbi ábrán látható, ez az akkumulátorciklus élettartamának elméleti értékét tükrözi, amelyet a coulomb hatékonysági szint befolyásol. CE a coulomb-hatékonyság, Ck a kapacitásmegtartási arány, k pedig a ciklusok száma.
A TOB NEW ENERGY teljes készletet biztosítakkumulátor teszterakkumulátorkutatáshoz és -gyártáshoz
