Drei Methoden zur Lösung der Inkonsistenz von Lithiumbatterien

Während des Produktionsprozesses wird eine inkonsistente Leistung des Batteriekerns gebildet und während des Gebrauchs vertieft. Die Batterien im selben Akku sind schwach und schwach und die Beschleunigung ist schwach. Der Grad der Dispersion der Parameter zwischen den einzelnen Zellen steigt mit zunehmendem Alter des Alterns.

Power Lithium -Batterie hat den Status der Stromversorgung von Elektrofahrzeugen fest besetzt. Langes Lebensdauer, hohe Energiedichte und großes Verbesserungspotential. Die Sicherheit kann geändert werden und die Energiedichte kann weiter steigen. In der absehbaren Zeit (es heißt, dass Sie um 2020 um 2020 die Ausdauer und Kosteneffizienz des Kraftstoffwagens einholen und in die erste reife Stufe der Elektrofahrzeuge eintreten können. Lithiumbatterien haben jedoch auch die Mühe bei Lithiumbatterien.

➤ 1: Warum sind Lithiumbatterien meistens klein?

Die Lithiumbatterien, zylindrischen Batterien, Weichpack-Batterien und quadratische Batterien, die wir gesehen haben, sind im Allgemeinen gut aussehend und können die großen wie herkömmliche Blei-Säure-Batterien nicht finden. Warum?

Lithiumbatterien mit hoher Energiedichte wagen es oft nicht, große Kapazitäten zu entwerfen. Blei-Säure-Batterien haben eine Energiedichte von etwa 40 WH/kg, während Lithiumbatterien 150 WH/kg überschritten haben. Die Energiekonzentration hat zugenommen und die Sicherheit nach Sicherheit ist gestiegen.

Zunächst kann die Lithiumbatterie nur übertroffen werden, wobei ein Unfall auftritt, was zu einem thermischen Ausreißer führt und die Batterie stark im Inneren reagiert. In kurzer Zeit ist zu viel Energie nirgendwo freigelassen, was sehr gefährlich ist. Insbesondere bei Sicherheitstechnologie sollte die Kapazität jeder Batterie zurückgehalten werden, wenn die Entwicklung von Management- und Kontrollfähigkeiten nicht ausreicht.

Zweitens kann die von der Lithium -Batterie -Gehäuse eingeschlossene Energie im Falle eines Unfalls Feuerwehrleute, Feuerlöschmittel nicht berühren, machtlos, die Szene nur im Falle eines Unfalls isolieren, die Unfallbatterie selbst reagiert und Energie ausgebrannt.

Natürlich wurden aus Sicherheitsgründen aktuelle Lithiumbatterien mit mehreren Sicherheitsmaßnahmen entworfen. Nehmen Sie als Beispiel eine zylindrische Batterie.

Das Sicherheitsventil, wenn die interne Reaktion der Batterie den normalen Bereich überschreitet, die Temperatur steigt und das Reaktionsgas erzeugt wird, der Druck den Konstruktionswert erreicht, das Sicherheitsventil automatisch geöffnet und der Druck freigesetzt wird. Im Moment, in dem sich das Sicherheitsventil öffnet, ist die Batterie vollständig nicht funktionsfähig.

Thermistoren, einige der Batterien sind mit Thermistoren ausgestattet. Sobald ein Überstrom auftritt, steigt der Widerstand nach Erreichen einer bestimmten Temperatur stark an, und der Strom in der Schleife fällt ab, wodurch die Temperatur weiter ansteigt.

Sicherung ist die Batterie mit einer Sicherung mit Überstromsicherungsfunktion ausgestattet. Im Falle eines Überstromrisikos wird die Schaltung getrennt, um das Auftreten eines bösartigen Unfalls zu vermeiden.

➤ 2: Lithium -Batterie -Konsistenzproblem

Lithiumbatterien können nicht zu einem großen gemacht werden, daher müssen wir viele kleine Batterien organisieren. Jeder wird alles zusammen schaffen, und wir können mit ihnen zusammenarbeiten, um mit Elektroautos zu fliegen. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie sich einem Problem und einer Konsistenz stellen.

Unsere tägliche Erfahrung ist, dass zwei trockene Batterien, die positiven und negativen Stangen verbunden sind, die Taschenlampe beleuchtet werden kann und wer sie verwaltet, inkonsistent ist. Die groß angelegte Anwendung von Lithiumbatterien ist nicht so einfach.

Die Inkonsistenz von Lithiumbatterieparametern bezieht sich hauptsächlich auf die Inkonsistenz von Kapazität, internem Widerstand und offener Kreisspannung. Inkonsistente Batteriemaite werden zusammen verwendet und die folgenden Probleme treten auf.

❶ Kapazitätsverlust, die Batteriezellen bilden einen Akku, die Kapazität entspricht dem [Cack -Prinzip ", und die Kapazität der schlimmsten Batteriezelle bestimmt die Kapazität des gesamten Akkus.

Um zu verhindern, dass die Batterie über das Aufladen und Überdiener auflädt, wird die Logik des Batteriemanagementsystems so eingestellt, dass beim Entladen die niedrigste Zellspannung die Entladungsgrenzspannung erreicht, der gesamte Akku stoppt das Entladen. Wenn die höchste Zellspannung die Ladungsgrenzspannung erreicht, stoppen Sie beim Laden die Ladungsspannung.

Nehmen Sie zum Beispiel zwei Batterien in Serie. Eine Batterie hat eine Kapazität von 1c und die andere hat eine Kapazität von nur 0,9 ° C. In Serie passieren zwei Batterien die gleiche Menge an Strom.

Beim Laden muss die Batterie mit einer geringen Kapazität zuerst voll aufgeladen werden, und der Ladeausschnitt wird erreicht, und das System wird nicht fortgesetzt. Beim Entladen muss die Batterie mit einer geringen Kapazität zunächst alle verfügbaren Energie ausgeben, und das System hört sofort auf, die Entlassung zu entladen.

Auf diese Weise ist die Zelle mit einer geringen Kapazität immer vollständig aufgeladen, und die Zelle mit großer Kapazität verwendet immer einen Teil der Kapazität. Ein Teil des gesamten Akkus ist immer untätig.

❷ Lebensverlust, ähnliche Akkulaufzeit, wird von der Batterie mit der kürzesten Lebensdauer bestimmt. Die Möglichkeit besteht darin, dass die Batterie mit der kürzesten Lebensdauer die mit geringer Kapazität ist. Batterien mit kleiner Kapazität, jedes Mal voll und voll, ist die Ausgabe zu stark, es wird wahrscheinlich zuerst den Schwerpunkt des Lebens erreichen. Am Ende der Lebensdauer der Batterie folgt eine Gruppe von Batterien, die zusammengeschweißt werden, dem Lebensende.

Der innere Widerstand des Schmelztiegels wird erhöht, der Innungswiderstand ist unterschiedlich, der gleiche Strom fließt und der elektrische Kern mit einem großen inneren Widerstand erzeugt relativ mehr Wärme. Wenn die Batterietemperatur zu hoch ist, steigt die Verschlechterung der Verschlechterung und der interne Widerstand steigt weiter. Der interne Widerstand und die Temperaturanstieg bilden ein Paar negativer Rückkopplungen, das den Abbau der hohen internen Resistenzzelle beschleunigt.

Die obigen drei Parameter sind nicht vollständig unabhängig, und der interne Widerstand der Batterie mit einem tiefen Alterungsgrad ist relativ groß, und die Kapazitätsschwächung ist ebenfalls mehr. Erklären Sie getrennt, möchte nur ihre jeweiligen Einflussrichtungen ausdrücken.

➤ 3: Wie man mit Inkonsistenz umgeht

Während des Produktionsprozesses wird eine inkonsistente Leistung des Batteriekerns gebildet und während des Gebrauchs vertieft. Die Batterien im selben Akku sind schwach und schwach und die Beschleunigung ist schwach. Der Grad der Dispersion der Parameter zwischen den einzelnen Zellen steigt mit zunehmendem Alter des Alterns.

Gegenwärtig sollten Ingenieure mit der Inkonsistenz einzelner Zellen umgehen, hauptsächlich unter Berücksichtigung von drei Aspekten. Einzelzellsortierung, thermisches Management nach der Gruppierung und das Batteriemanagementsystem sind Ausgleich, wenn eine geringe Menge an Inkonsistenz vorliegt.

❶ Sortierung

Unterschiedliche Batterien werden theoretisch nicht zusammen verwendet. Selbst die gleiche Zellenstapel muss gescreent werden, und die Zellen mit relativ konzentrierten Parametern werden in einem Akku und in derselben Akku platziert.

Der Zweck der Sortierung besteht darin, die Zellen mit ähnlichen Parametern auszuwählen. Die Sortiermethode wird seit vielen Jahren untersucht und ist hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: statische Sortierung und dynamische Sortierung.

Statische Sortierung, Screening der charakteristischen Parameter wie offener Schaltungsspannung, interner Widerstand und Kapazität der Zelle, Auswahl der Zielparameter, Einführung statistischer Algorithmen, Setzen der Screening -Kriterien und letztendlich die Zellen derselben Charge in mehrere Gruppen.

Dynamisches Screening soll die Eigenschaften der Batterie während des Ladung und Entladens untersuchen. Einige wählen einen konstanten Strom und einen konstanten Spannungsladungsprozess, einige wählen Impulsschockladungs- und Entladungsprozess und einige vergleichen ihre eigenen Lade- und Entladungskurven. Beziehung.

Dynamisches und statisches kombiniertes Sortieren, statisches Screening für die vorläufige Gruppierung, basierend auf diesem dynamischen Screening, so dass mehr Gruppen geteilt werden, ist die Screening -Genauigkeit höher, die Kosten werden jedoch entsprechend steigen.

Hier spiegelt die kleine Figur die Bedeutung des Produktionsumfangs einer Strombatterie wider. Mit groß angelegten Sendungen können die Hersteller feiner Sortierungen durchführen und Akku mit engerer Leistung erhalten. Wenn der Ausgang zu klein ist, zu viele Gruppen, und eine Charge kann nicht mit einem Akku ausgestattet werden, egal wie gut die Methode ist.

Thermalmanagement

Für den inkonsistenten inneren Widerstand der Zelle ist das Problem der Wärmeerzeugung unterschiedlich. Mit der Zugabe eines thermischen Managementsystems kann der Temperaturunterschied über den Akku eingestellt werden, um es in einem kleinen Bereich zu halten. Die Batterie, die mehr Wärme erzeugt, hat immer noch einen höheren Temperaturanstieg, aber die Lücke bei anderen Batterien öffnet nicht, und es wird keine offensichtliche Lücke in der Verschlechterung geben.

Gleichgewicht

Inkonsistente Zellzellen sind einige Zellanschlussspannungen immer vor anderen Zellen, was zuerst den Kontrollschwellenwert erreicht, was zu einer geringeren Gesamtsystemkapazität führt. Um dieses Problem zu lösen, hat das Battery Management System BMS eine Ausgleichsfunktion entwickelt.

Ein bestimmter Batteriekern erreicht zunächst die Ladungsgrenzspannung, und der Rest der Batteriespannung ist offensichtlich verzögert. Das BMS startet die Ladungsausgleichsfunktion oder greift auf den Widerstand zu, entlädt einen Teil der Leistung der Hochspannungsbatterie oder überträgt die Energie auf den Tief. Die Spannungszelle steigt. Auf diese Weise wird der Zustand der Ladeausschaltung freigesetzt, der Ladevorgang beginnt erneut und der Akku wird mit mehr Strom versorgt.

Bisher ist Zellkonsistenz immer noch ein wichtiger Forschungsbereich in der Branche. Die Energiedichte der Batterie ist höher und die Akku -Kapazität wird stark reduziert, wenn sie auf Inkonsistenz trifft.