Der Schaden der Lithium-Ionen-Batterie-Inkonsequenz und wie man ihn beschäftigt

July 29, 2020

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Der Schaden der Lithium-Ionen-Batterie-Inkonsequenz und wie man ihn beschäftigt

 

Machtlithium-ionen-batterien haben ständig die Position des Führers in der Stromversorgung von Elektro-Mobilen eingenommen. Lange Nutzungsdauer, Hochenergiedichte und großes Potenzial für Verbesserung. Sicherheit kann geändert werden und Energiedichte kann fortfahren zu steigen. In der vorhersehbaren Zeit (die Legende ist ungefähr 2020), kann sie die Ausdauer und den Kostenverlauf von Brennstofffahrzeugen einholen und das erste reife Stadium von Elektro-Mobilen eintragen. Jedoch haben Lithium-Ionen-Batterien auch die Probleme von Lithium-Ionen-Batterien.


1. Warum die meisten kleinen Lithium-Ionen-Batterien sind


Die Lithium-Ionen-Batterien, die zylinderförmigen Batterien, Weichsatzbatterien, und Quadratbatterien, die wir gesehen haben, sind im Allgemeinen hübsch und schön, und dort ist keine solche Sache wie eine traditionelle Bleibatterie. Warum?


Mit Hochenergiedichte haben Lithium-Ionen-Batterien häufig Angst, die große Kapazität zu entwerfen. Die Energiedichte von Bleibatterien ist um 40Wh/kg, während Lithium-Ionen-Batterien 150Wh/kg überstiegen haben. Mit der Zunahme der Energiekonzentration, steigen die Anforderungen für Sicherheit.


Zuerst ist es für Lithium-Ionen-Batterien sehr gefährlich, die übermäßig e-hoh Mengen Lithium-Ionen-Batterien in einem Unfall nur benutzen können und thermisches Durchgehen und eine scharfe Reaktion innerhalb der Batterie verursachen. In einer kurzen Zeit ist zu viel Energie nirgendwo freigegeben zu werden, die sehr gefährlich ist. Besonders wenn die Entwicklung von Sicherheitstechnologie- und -management- und -steuerfähigkeiten nicht genügend ist-, sollte die Kapazität jeder Batterie zurückgehalten werden.


Zweitens sobald ein Unfall auftritt, ist die Energie, die im Lithium-Ionen-Batterie-Oberteil eingewickelt wird, unzugänglich und durch Feuerwehrmänner und Löschmittel machtlos. Sie können die Szene im Falle eines Unfalles nur lokalisieren und die Unfallbatterie an sich reagieren lassen, bis die Energie erschöpft ist.


Selbstverständlich zur Sicherheit, folgert gegenwärtige Lithium-Ionen-Batterien sind entworfen worden mit mehrfachen Sicherheitsmaßnahmen. Nehmen Sie zylinderförmige Batterien als Beispiel.


Das Sicherheitsventil, wenn die interne Reaktion der Batterie den Normbereich, die Temperaturanstiege und das Nebenreaktionsgas übersteigt, wird, der Druck erreicht den Entwurfswert, das Sicherheitsventil sich öffnet automatisch, um den Druck freizugeben erzeugt. Der Moment, den das Sicherheitsventil, die Batterie sich öffnet, fällt vollständig aus.


Thermistor und einige Zellen werden mit Thermistor ausgerüstet. Sobald Überstrom auftritt, nachdem der Widerstand eine bestimmte Temperatur erreicht, erhöht sich der Widerstandswert scharf und der Strom in den Schleifentropfen und verhindert weiteren Temperaturanstieg.


Fixieren Sie, die Batteriezelle wird ausgerüstet mit einer Sicherung mit Fixierungsfunktion des Überstromes, sobald das Risiko des Überstromes auftritt, der Stromkreis wird getrennt, um das Vorkommen von schändlichen Unfällen zu verhindern.


2. Li-Ionenbatterie-Übereinstimmungsproblem


Lithium-Ionen-Batterien können nicht in ein großes hergestellt werden, so viele kleinen Batterien müssen organisiert werden. Jeder kann schwer arbeiten und mit einander zusammenarbeiten, und sie können mit Elektroautos auch fliegen. Diesmal müssen wir ein Problem, Übereinstimmung haben.


Warum konsequent seien Sie


Unsere tägliche relevante Erfahrung ist, dass, wenn die positiven und negativen Pfosten von zwei Trockenbatterien angeschlossen werden, die Taschenlampe Licht ausstrahlen kann. Wer die ungefähr gleichen und inkonsequenten Sachen sich interessiert. Die umfangreiche Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien ist nicht so einfach.


Die Inkonsequenz von Lithium-Ionen-Batterie-Parametern bezieht hauptsächlich sich die auf Inkonsequenz der Kapazität, des Innenwiderstandes und der Spannung des offenen Stromkreises. Wenn inkonsequente Batterien zusammen in der Reihe benutzt werden, treten die folgenden Probleme auf.


1) Kapazitätsverlust. Einzelzellen bilden einen Batteriesatz. Die Kapazität passt sich an das „Fassprinzip“ an. Die Kapazität der schlechtesten Zelle bestimmt die Kapazität des gesamten Batteriesatzes.


Um zu verhindern dass die Batterie der Überlastung und overdischarging, wird die Logik des Batteriemanagementsystems gegründet wie folgt: bei der Entladung, wenn die niedrigste Zellspannung die Entladungsabkürzungsspannung erreicht, hört der gesamte Batteriesatz auf zu entladen; bei der Aufladung, wenn die höchste Zellspannung die Vorwurfsabkürzungsspannung erreicht, um aufzuladen aufzuhören.


Nehmen Sie zwei Batterien in den Reihen als Beispiel. Eine Batterie hat eine Kapazität von C, und die andere hat eine Kapazität von nur 0.9C. In einer Serienschaltung führen zwei Batterien den gleichen Strom.


Bei der Aufladung, muss die Batterie mit Kleinkapazitäts völlig zuerst aufgeladen werden, und die Aufladungsabkürzungszustand wird erreicht, und das System fährt nicht fort aufzuladen. Bei der Entladung, strahlen eine Körperverletzung mit einem Kleinkapazitätsmuss alle erhältliche Energie zuerst aus, und das System hört sofort auf zu entladen.


Auf diese Art werden Batterien mit Kleinkapazitäts immer völlig entladen, während Batterien mit der großen Kapazität immer Teil der Kapazität verwenden. Der Teil der Kapazität des gesamten Batteriesatzes ist immer untätig


2) Lebenverlust ähnlich das Leben eines Batteriesatzes wird durch die Zelle mit dem kürzesten Leben bestimmt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Zelle mit der kürzesten Lebensdauer die Zelle mit einem Kleinkapazitäts ist. Kleinkapazitätsbatterien werden völlig jedes Mal aufgeladen und entladen, und der Ertrag ist zu stark, der wahrscheinlich ist, den Fokus des Lebens zuerst zu erreichen. Das Leben der Batteriezelle hat beendet, und eine Gruppe Sammlerzellen, die zusammen geschweißt werden, stirbt.


3) Der Innenwiderstand erhöht sich, fließt der gleiche Strom verschiedene Innenwiderstände durch, und die Zellen mit großem Innenwiderstand erzeugen mehr Hitze. Die Batterietemperatur ist zu hoch und veranlaßt die Verschlechterungsrate sich zu beschleunigen, und der Innenwiderstand wird weiterere Zunahme. Innenwiderstand und Temperaturanstieg bilden ein Paar negatives Feedback, das die Verschlechterung von hohen Innenwiderstandzellen beschleunigt.


Die oben genannten drei Parameter sind nicht vollständig unabhängig. Der Innenwiderstand der Batterie mit einem tiefen alternden Grad ist größer, und die Kapazitätsverminderung ist auch mehr. Unterschiedliche Erklärungen, ihre jeweiligen Richtungen des Einflusses gerade offenbar ausdrücken.


3. Wie man Inkonsequenzen beschäftigt


Die Inkonsequenz der Batteriekernleistung wird während des Produktionsverfahrens gebildet und vertieft während des Gebrauches. Die Sammlerzellen im gleichen Batteriesatz sind immer für das schwache schwach, und werden mit einer beschleunigten Rate schwächer. Der Grad der Streuung der Parameter zwischen den Einzelzellen erhöht sich, während der Grad des Alterns sich vertieft.


Zur Zeit sollten Ingenieure drei Aspekte betrachten, um die Inkonsequenz von Einzelzellen zu beschäftigen. Die einzelne sortierende Batterie, thermisches Management, nach der Gruppierung, das Batteriemanagementsystem, liefert Gleichstellungsfunktion, wenn eine kleine Menge von Inkonsequenz auftritt.


1) Sortieren


Verschiedene Reihen von Batterien sollten nicht in der Theorie zusammen verwendet werden. Sogar Batterien der gleichen Reihe müssen aussortiert werden, und Batterien mit verhältnismäßig starken Parametern werden in einen Batteriesatz und in den gleichen Batteriesatz gelegt.


Der Zweck des Sortierens ist, Zellen mit ähnlichen Parametern vorzuwählen. Die Sortiermethode ist jahrelang studiert worden, und sie wird hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: sortierender und dynamisches sortierender Static.


Das statische Sortieren ist, die Spannung des offenen Stromkreises, Innenwiderstand, die Kapazität und andere Kennwerte der Zellen auszusortieren, legt Zielparameter fest, stellt statistische Algorithmen vor, stellte Siebungskriterien ein und teilt schließlich die gleiche Reihe von Zellen in einige Gruppen unter.


Dynamische Siebung basiert auf den Eigenschaften der Batteriezelle während des Aufladungsund Entladungsprozesses. Einige wählen den konstanten Aufladungsprozeß der gegenwärtigen und konstanten Spannung, wählen einige den Impulsschockvorwurf und entladen Prozess, und einige vergleichen ihre eigenen Aufladungs- und Entladungskurven. Verhältnis.


Das dynamische und statische Sortieren kombinierend, wird statische Siebung für die einleitende Gruppierung benutzt, und dynamische Siebung wird an dieser Basis durchgeführt, damit mehr Gruppen geteilt werden können und Siebungsgenauigkeit höher ist, aber die Kosten steigen dementsprechend.


Ist hier eine kleine Reflexion von der Bedeutung der Produktionsskala einer Energielithium-ionen-batterie. Umfangreicher Versand erlaubt Herstellern, das feinere Sortieren durchzuführen und Batteriesätze mit genauerer Leistung zu erhalten. Wenn der Ertrag zu klein ist und es zu viele Gruppen gibt, kann eine Reihe nicht mit einem Batteriesatz ausgerüstet werden, und die beste Methode wird nicht angewendet.


2) Thermisches Management


Für Batterien mit inkonsequentem Innenwiderstand, erscheint das Problem der unterschiedlichen Hitze. Die Einführung des thermischen Managementsystems kann die Temperaturdifferenz des gesamten Batteriesatzes beilegen, um ihn in einer kleinen Strecke zu halten. Zellen, die mehr Hitze erzeugen, haben noch einen Aufstieg der hohen Temperatur, aber werden nicht von anderen Zellen getrennt, und es gibt keinen bedeutenden Unterschied bezüglich des Verminderungsniveaus.


3) Balance


Die Inkonsequenz der Sammlerzellen, die Terminalspannung einiger Sammlerzellen ist immer vor anderen Sammlerzellen und zuerst erreicht die Steuerschwelle, mit dem Ergebnis der Reduzierung der gesamten Systemkapazität. Um dieses Problem zu lösen, hat das Batteriemanagementsystem BMS eine balancierende Funktion entworfen.


Eine bestimmte Zelle erreicht zuerst die Aufladungsabkürzungsspannung, während die Spannung der anderen Zellen offensichtlich im Rückstand ist. Das BMS aktiviert die Vorwurfsgleichstellungsfunktion oder schließt einen Widerstand an Entladungsteil der Hochspannungsmacht der zelle an oder überträgt die Energie weg und setzte sie zum Tief, welches die Spannungszelle steigt. Auf diese Art wird die Vorwurfsabkürzungszustand angehoben, startet der Aufladungsprozeß neu, und der Körperverletzungssatz wird mit mehr Macht aufgeladen.


Bis jetzt ist die Inkonsequenz von Batterien noch ein wichtiger Bereich der Forschung in der Industrie. Egal wie hoch die Energiedichte der Batteriezelle ist, wird die Batteriesatzkapazität groß verringert, wenn sie Inkonsequenz antrifft.