リチウム イオン電池に大容量、高い特定のエネルギー、よいサイクル寿命、メモリー効果、等の利点がないし、急速に成長している。最も重大な性能の索引がまた研究者の注意を引き付けたように容量。同様に、リチウム電池のパックは大容量、速く充満、長い生命および高い安全の方に絶えず成長して、製造工程の加工技術のための新しい条件は提言されるまた。
リチウム イオン電池のパックは容量および圧力相違は修飾されるかどうか定めるために電気中心が選別され、組み立てられ、包まれ、そして組み立てられる主にプロダクトである。
電池シリーズと平行細胞間の一貫性は電池のパックで特別な配慮を必要とする。充満のよい容量、状態、内部抵抗、自己放電の一貫性、等とだけ電池は容量を出、解放されるために詰めることができる。劣った実行は真剣に電池のパックの全面的な性能に影響を与え、充電し過ぎるか、またはoverdischargingを安全上の問題をもたらすために引き起こす。よい一致の機構は単量体の一貫性を改善する効果的な方法である。
リチウム イオン電池は高い環境の温度によって、余りに影響されるまたは余りに低温は電池容量に影響を与える。電池のサイクル寿命は高温条件の下で長い間作動すれば影響を受けるかもしれない。温度が余りにも低ければ、容量は遊びにはにくい。
排出率は電池の高い現在の充満および排出容量を反映する。率が余りに小さければ、テスト効率に影響を与える充満および排出の速度は遅い、;率が適した1つを選ぶには余りにも大きければ、容量は電池の分極そして熱効果が減らされた原因である、従って必要がある。充満および排出率。
1. 一致のグループの一貫性
よい組合せはだけでなく、細胞の稼働率を改善できるがまた電池のパックの排出のよい排出容量そして周期の安定性を達成するための基礎である単量体の一貫性を制御する。但し、それから電池のパックの周期の性能そして使用可能な容量を弱める不完全に一致させた電池細胞容量のACインピーダンスの分散は増加する。
専門家は電池の特徴のベクトルに従って一致する電池の方法を提案した。この特徴のベクトルは単一電池の充満および排出の電圧データおよび標準的な電池の充満および排出データ間の類似を反映する。電池の充満および排出カーブが標準的なカーブより近ければ、類似の程度より高いに、および相関係数が1.により近ければ。この種類の分かれる方法は細胞の電圧の相関係数に基づき、次によりよい分かれる効果を得ることができる分かれることのための他の変数と結合される。この方法の難しさは標準的な電池の特徴のベクトルを提供する必要があることである。生産のレベルの限定が原因で、各バッチで作り出される電池間に相違がなければなり電池の各バッチのために適したベクトルいくつかの特性を得ることは非常に困難である。
専門家は単一セル間の相違の評価方法を分析するのに定量分析を使用した。最初に、電池の性能に使用し、次に広範囲の評価を達成するために数学抽象的概念を行えば影響を与える電池の性能の比較は、電池の性能の定性分析、および最もよいマッチを定量分析に変形させるために電池のパックの全面的な性能ことができる簡単な方法実際に作動させる提案される急所を得るのに数学方法を。評価の標準として単一の表示器の使用のone-sidednessを克服する電池のためのmulti-parameterの灰色の相関関係モデルを確立するためにデルファイ主観的な記録および客観的な灰色の相関関係の測定を結合する一致基づく広範囲の性能の評価システムは提案される、および電池のスクリーニングに。パワー タイプ力電池の性能評価は実現され、評価の結果から得られる相関関係の程度は電池のより遅い選択そしてアセンブリに信頼できる理論的な基礎を提供する。
動特性一致方法はバッテリーの充電および排出カーブに主に一致機能を実現するために基づいている。特定の実施のステップは最初にへ独特のベクトルを形作るためにカーブの特性点を得ることである。各カーブの独特のベクトル間の間隔に従って、割振りの索引はカーブの分類を適切なアルゴリズムの選択によって実現し、次に電池の配分過程を完了することである。この種類の分かれる方法は操作の間に電池の性能の変更を考慮する。この基礎で、他の適した変数は一致する電池に選ばれ比較的堅実なパーフォーマンスの電池は解決することができる。
2. 充満方法
適切な貸出方式に電池の排出容量の重要な影響がある。充満深さが浅ければ、排出容量はそれに応じて減る。充電し過ぎられたら、それは電池の化学核分裂物質に影響を与え、不可逆損害を与え、電池の容量そして生命を減らす。従って、現在の充満効率および安全および安定性最大限に活用している間充満容量が達成されることを保障するために適切な充満率、上限の電圧および一定した電圧締切り選ぶことは必要である。
現在、力リチウム イオン電池は大抵一定した現在一定した電圧充満モードを採用する。劉Yanjinは異なった充満流れで等リチウム鉄の隣酸塩システムおよび三つ組みシステム電池の一定した現在および一定した電圧充満結果および異なった締切り電圧を分析し、それを見つけた:(1)充満締切り電圧が一定している時、充満現在の増加および一定した流動比率の減少。充満流れが小さいとき、充満時間は短くされるが、エネルギー消費は高められる;(2)充満流れが、充満締切り電圧減少として、一定して一定した現在の充満比率の減少、充満容量、そしてエネルギーとき減っている。電池容量を保障するため、リン酸はリチウム鉄電池の充満締切り電圧3.4Vより低い場合もない。充満時間およびエネルギー損失のバランスをとることは必要で適切な充満流れおよび締切りの時間を選ぶ。
各細胞のSOCの一貫性は電池のパックの排出容量を大部分は定め、同等化充満は排出容量および排出の効率(排出容量/一致させたグループ容量)を改善できる各細胞の排出の最初のSOCのプラットホームの類似を達成するために可能性を提供する。充満のバランスをとる方法は充満プロセスの間に力電池のバランスをとることを示す。通常電池細胞の電圧が一定の電圧に達するか、または超過するとき、バランスをとる開始は、および充満流れの減少によって充電し過ぎることを防ぐ。
電池のパックの単一セルの異なった状態に従って、専門家は電池のパックの同等化充満制御回路モデルおよび単一セルの充満流れを微調整するのに同等化回路を使用し電池のパックの急速な充満を実現し、単一セルを除去できる方法を提案する。電池のパックのサイクル寿命に影響を与える矛盾したバランスをとる充満制御作戦。具体的には、スイッチ信号を通して、リチウム イオン電池のパックの全面的なエネルギーは単一電池に補われる、または単一電池のエネルギーは全面的な電池のパックに変えられる。各々の単一電池の電圧価値の検出による電池のパックの充満プロセスの間に、単一電池の電圧がある特定の価値に達するとき、同等化モジュールは働き始める。単一電池の充満流れは充満電圧を減らすために回避され分けられた流れはモジュールによって変えられ、バランスの目的を達成するためにエネルギーは充満バスに戻って与えられる。
専門家は変動利率の充満同等化の解決を提案した。解決の同等化の考えは同等になる回路の地勢学を記述されている非常に簡単にする高エネルギー単一電池のエネルギーを取るプロセスを避ける付加的なエネルギーと低エネルギーの単一電池を補うことである。すなわち、よいバランスの効果を達成するために異なったエネルギー状態の単一セルを満たすのに異なった充満率が使用されている。
3. 排出率
排出率はパワー タイプ力電池のための重要な表示器である。電池の高レートの排出は肯定的で、否定的な材料および電解物のためのテストである。肯定的な電極の物質的なリチウム鉄の隣酸塩のために、構造は安定している、充満および排出の間の緊張は小さく、大きい現在の排出のための基本的な条件があるが、不利な点はリチウム鉄の隣酸塩の伝導性が粗末であることである。電解物のリチウム イオンの拡散率は電池の排出率に影響を与える、電池の中のイオンの拡散は電池の構造および電解物の集中と密接に関連している主要な要因であり。
従って、異なった排出率は異なった排出容量をそれからもたらす電池の異なった排出時間そして排出の電圧プラットホームで起因する、平行電池のパックのために特に明らかである。従って、適切な排出率を選ぶことは必要である。排出容量と排出率間の関係は(現在の) Peukertの同等化によって記述することができる:
C=KII-n
方式:私は放出流である;nは電池の構造と関連している、価値は1.15と1.42の間にあるPeukertの定数であり、;Kは電池の核分裂物質の量と関連している定数の定数である。
放出流の増加として電池の減少の利用できる容量。
専門家はリチウム鉄の隣酸塩電池細胞の排出容量に対する排出率の効果を調査した。よい最初の一貫性の同じモデルが付いている単一セルのグループは1Cの流れと3.8Vに満たされ、次に0.1、0.2、および0.5とそれぞれ満たされる。、2.5Vへの1、2、および3C排出率、記録電圧と排出された電気間の関係のカーブ。実験結果は1の排出容量および2CがC/3の排出容量のそれぞれ97.8%そして96.5%である、解放されるエネルギーはC/3によって排出されるエネルギーの97.2%そして94.3%それぞれであることを示し。リチウム イオン電池による増加、解放される容量およびエネルギーはかなり減った。
リチウム イオン電池を排出するとき、国民標準的な1Cは一般に使用され、最高の放出流は通常3Cへの2に限られる。高い流れと排出するとき、それは大きい温度の上昇を作り出し、エネルギー損失をもたらす。従って、余分な温度による電池への損傷を防ぎ、電池の耐用年数を減らすためにリアルタイムの電池のパックの温度を監視することは必要である。
4番目に、温度条件
温度は主に電池の中の磁極片材料の活動そして電解物の性能に影響を与える。余りに高く、余りに低温に電池の容量のより大きい影響がある。
低温で、電池の活動はかなり、リチウム減少を、電池の増加挿入し、得る、機能実際の利用できる容量の減少、電池の排出容量の減少の内部抵抗および分極の電圧減る、排出のプラットホームは低く、排出の締切り電圧に達するために電池は本当らしい。電池の減少の利用できる容量、および電池エネルギー利用の減少の効率。
温度が上がるとき、電池の減少の内部抵抗、および外的な回路の増加の電子移動の量を作り、容量がより有効である内部抵抗安定時間がより長くなるように、肯定的で、否定的な電極間のリチウム イオンの抽出そして挿入は活動的になる。演劇。但し、電池が高温度の環境で長い間作動すれば、肯定的な電極の格子構造の安定性は悪化する、電池の安全は減り、電池の寿命はかなり短くされる。
専門家は電池の実際の排出容量の温度の影響を調査し、標準的な排出容量(異なった温度への電池の実際の排出容量の比率をの1C排出の25°C)記録した。電池容量の変更に温度と合って、私達は得る:
C=の(- 5.06974) *EXP (- T/55.90333) +14.03729、R2-0.99784
方式:Cは電池容量である;Tは温度である;R2は付属品の相関係数である。実験は室温のまわりで温度の増加と能力アップが電池容量が低温で非常に速い腐らせることを示した。電池容量は-40°Cに0°Cへの60°Cに、電池容量はわずかな容量の80%から100%に上がるが、わずかな値の1/3だけである。
分析は低温の抵抗抵抗の変化率が低温に電池の活動の重大な影響があることを示す高温でそれより大きいことを、信じ、それにより電池の排出容量に影響を与える。温度が上がるように、充満の間の抵抗内部抵抗および分極の内部抵抗の減少および排出両方。但し、高温で、電池の化学反応のバランスおよび材料の安定性は破壊され、電池容量および内部抵抗に影響を与える側面反作用は短くされたサイクル寿命および減らされた安全に終って起こるかもしれない。
従って、高温および低温はリチウム鉄の隣酸塩電池の性能そして耐用年数に影響を与える。実際の働くプロセスでは電池が適した温度条件の下で働くことを保障するのに、増加する電池熱管理のような方法が使用されるべきである。電池のパックのパック テスト リンクでは、25°Cの一定した温度テスト部屋は確立することができる。
5の概要
リチウム イオン電池のパックの実際の状態と結合されるこのペーパーでは排出容量に影響を与える要因は分析され、論議される。よい電池のパックの一致のグループの一貫性は電池のパックの排出の性能を実現するための前提条件であり、レベル、グループ方法に一致させる動特性の使用を参照できる。充満方法は各単量体のSOCのプラットホームが排出することを前に類似していることを保障するのに釣り合った充満方法を使用するように推薦される。適した排出率を選ぶことは必要であり容量およびテスト効率を両方考慮に入れる。環境にテストする電池の大きい影響がある従って温度条件は制御される必要がある。
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