Լիթիումի լիցքավորման և լիցքաթափման տեսությունը և էլեկտրաէներգիայի հաշվարկման մեթոդի ձևավորումը (1)

1. Լիթիում-իոնային մարտկոցի ներածություն

1.1 Լիցքավորված պետություն (SOC)

Լիցքավորման վիճակը կարող է սահմանվել որպես մարտկոցում առկա էլեկտրական էներգիայի վիճակ, որը սովորաբար արտահայտվում է որպես տոկոս:Քանի որ առկա էլեկտրական էներգիան տատանվում է լիցքավորման և լիցքաթափման հոսանքի, ջերմաստիճանի և ծերացման երևույթների հետ, լիցքավորման վիճակի սահմանումը նույնպես բաժանվում է երկու տեսակի՝ Բացարձակ լիցքավորման վիճակ (ASOC) և հարաբերական լիցքավորման վիճակ (RSOC): .

Ընդհանուր առմամբ, լիցքավորման հարաբերական վիճակի միջակայքը 0% - 100% է, մինչդեռ այն 100% է, երբ մարտկոցը լիովին լիցքավորված է, և 0%, երբ այն ամբողջությամբ լիցքաթափված է:Լիցքավորման բացարձակ վիճակը հղման արժեք է, որը հաշվարկվում է ըստ նախագծված ֆիքսված հզորության արժեքի, երբ մարտկոցը արտադրվում է:Նոր լրիվ լիցքավորված մարտկոցի բացարձակ լիցքավորման վիճակը 100% է;Նույնիսկ եթե հնացած մարտկոցը լիովին լիցքավորված է, այն չի կարող հասնել 100%-ի տարբեր լիցքավորման և լիցքաթափման պայմաններում:

Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս լարման և մարտկոցի հզորության միջև կապը լիցքաթափման տարբեր արագությունների դեպքում:Որքան բարձր է լիցքաթափման արագությունը, այնքան ցածր է մարտկոցի հզորությունը:Երբ ջերմաստիճանը ցածր է, մարտկոցի հզորությունը նույնպես կնվազի:

Նկար 1. Տարբեր լիցքաթափման արագության և ջերմաստիճանի պայմաններում լարման և հզորության փոխհարաբերությունը

1.2 Առավելագույն լիցքավորման լարում

Լիցքավորման առավելագույն լարումը կապված է մարտկոցի քիմիական կազմի և բնութագրերի հետ:Լիթիումի մարտկոցի լիցքավորման լարումը սովորաբար կազմում է 4,2 Վ և 4,35 Վ, իսկ կաթոդի և անոդի նյութերի լարման արժեքները տարբեր կլինեն:

1.3 Լիովին լիցքավորված

Երբ մարտկոցի լարման և լիցքավորման առավելագույն լարման միջև տարբերությունը 100 մՎ-ից պակաս է, և լիցքավորման հոսանքը կրճատվում է մինչև C/10, մարտկոցը կարելի է համարել որպես լիովին լիցքավորված:Ամբողջական լիցքավորման պայմանները տարբերվում են մարտկոցի բնութագրերից:

Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս լիթիումի մարտկոցի լիցքավորման բնորոշ կորը:Երբ մարտկոցի լարումը հավասար է լիցքավորման առավելագույն լարմանը, և լիցքավորման հոսանքը կրճատվում է մինչև C/10, մարտկոցը համարվում է լրիվ լիցքավորված։

Նկար 2. Լիթիումի մարտկոցի լիցքավորման բնորոշ կորը

1.4 Լիցքաթափման նվազագույն լարումը

Լիցքաթափման նվազագույն լարումը կարող է սահմանվել անջատման լիցքաթափման լարման միջոցով, որը սովորաբար այն լարումն է, երբ լիցքավորման վիճակը 0% է:Լարման այս արժեքը հաստատուն արժեք չէ, այլ փոխվում է բեռի, ջերմաստիճանի, ծերացման աստիճանի կամ այլ գործոնների հետ:

1.5 Ամբողջական լիցքաթափում

Երբ մարտկոցի լարումը պակաս է կամ հավասար է նվազագույն լիցքաթափման լարմանը, այն կարելի է անվանել ամբողջական լիցքաթափում։

1.6 Լիցքավորման և լիցքաթափման արագություն (C-Rate)

Լիցքավորման-լիցքաթափման արագությունը լիցքավորման-լիցքաթափման հոսանքի ներկայացումն է մարտկոցի հզորության համեմատ:Օրինակ, եթե դուք օգտագործում եք 1C լիցքաթափման համար մեկ ժամ, իդեալականը, մարտկոցը ամբողջությամբ լիցքաթափվի:Տարբեր լիցքաթափման տեմպերը կհանգեցնեն տարբեր օգտագործելի հզորությունների:Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է լիցքաթափման արագությունը, այնքան փոքր է հասանելի հզորությունը:

1.7 Ցիկլային կյանք

Ցիկլերի թիվը վերաբերում է մարտկոցի ամբողջական լիցքավորման և լիցքաթափման թվին, որը կարելի է գնահատել իրական լիցքաթափման հզորությամբ և նախագծային հզորությամբ:Երբ կուտակված բեռնաթափման հզորությունը հավասար է նախագծային հզորությանը, ցիկլերի թիվը պետք է լինի մեկ:Ընդհանուր առմամբ, լիցքավորման-լիցքաթափման 500 ցիկլից հետո, լրիվ լիցքավորված մարտկոցի հզորությունը կնվազի 10%-20%-ով:

Նկար 3. Ցիկլի ժամանակների և մարտկոցի հզորության միջև կապը

1.8 Ինքնալիցքաթափում

Բոլոր մարտկոցների ինքնալիցքաթափումը կավելանա ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։Ինքնալիցքաթափումը հիմնականում ոչ թե արտադրական թերություն է, այլ հենց մարտկոցի բնութագրերը:Այնուամենայնիվ, արտադրական գործընթացում ոչ պատշաճ վերաբերմունքը նույնպես կհանգեցնի ինքնահոսքի ավելացմանը:Ընդհանուր առմամբ, ինքնալիցքաթափման արագությունը կկրկնապատկվի, երբ մարտկոցի ջերմաստիճանը բարձրանա 10 ° C-ով: Լիթիում-իոնային մարտկոցների ինքնալիցքաթափման հզորությունը կազմում է ամսական մոտ 1-2%, մինչդեռ նիկելի վրա հիմնված տարբեր մարտկոցների հզորությունը 10- է: 15% ամսական:

Նկար 4. Լիթիումի մարտկոցի ինքնալիցքաթափման արագության կատարումը տարբեր ջերմաստիճաններում