Erklären Sie die verschiedenen Parameter der Lithiumbatterie

Die Lithium-Ionen-Batteriezelle besteht aus positiven und negativen Elektroden, einem Elektrolyten und einem Separator. Es ist eine grundlegende Struktureinheit, die aus einem Batteriemodul und einem Batteriepack besteht. Als elektrochemische Energiequelle weist die Batterie natürliche Eigenschaften wie Spannung, Innenwiderstand, Kapazität, Energie und Leistung auf.

In dem Leistungslithiumbatteriesystem kann jeder Parameter die unterschiedliche Leistung des Systems charakterisieren. Dieser Artikel listet die verschiedenen Parameter der Lithiumbatterie auf.

lithium-batteriezelle

Die Lithium-Ionen-Batteriezelle besteht aus positiven und negativen Elektroden, einem Elektrolyten und einem Separator. Es ist eine grundlegende Struktureinheit, die aus einem Batteriemodul und einem Batteriepack besteht. Als elektrochemische Energiequelle weist die Batterie natürliche Eigenschaften wie Spannung, Innenwiderstand, Kapazität, Energie und Leistung auf.

Menschen möchten hauptsächlich die Parameter der Batterie für zwei Zwecke messen und bewerten.

Eine besteht darin, den Zweck der aktiven Steuerung zu erreichen, beispielsweise ist die Batteriezellenspannung inkonsistent, so dass die energiespeicherkapazität des Systems verringert wird. Wenn die Zellenspannung der beiden Pole aktiv eingestellt werden kann, kann der Effekt der Verstärkung der Systemkapazität erreicht werden.

Das andere ist aus Sicherheitsgründen, dass die Batterieparameter einen festen Bereich haben, die Erkennung von Batterieparametern, die Implementierung der Überwachung ihrer Grenzen, kann eine Rolle bei der Charakterisierung des Batteriesicherheitsstatus spielen.

Stromspannung

Die Monomerspannung hängt hauptsächlich von der Art der positiven und negativen Materialien des Monomers ab. Im Allgemeinen können das Lithiumcobaltat, die ternäre positive Elektrode und die Graphitelegative Elektrode eine volle Ladespannung von etwa 4,2 V erhalten, und das Lithiumeisenphosphat kann nur 3,6 V erreichen. Die Spannung sollte hier genau sein, dass das Potential von den Materialeigenschaften abhängt und der Potentialwert nach längerem Stehen gleich der Leerlaufspannung der Batterie ist.

Die Spannung am Zellenanschluss im geschlossenen Regelkreis ist der Wert der Spannung, die wir mit einem externen Instrument erfasst haben. Der Wert entspricht dem Batteriepotential abzüglich des Innenwiderstands der Batterie. Der Innenwiderstand der Batterie ist nicht konstant und wird von vielen Faktoren beeinflusst, die im nächsten Abschnitt beschrieben werden.

Weiter mit der Spannung ändert sich die Zellenspannung entsprechend der Änderung der Ladungsmenge und ist eine Eins-zu-Eins-Beziehung. Daher wird in vielen Fällen die Batterieladung (SOC), die nicht direkt gemessen werden kann, häufig die Leerlaufspannung der Batterie vorhersagen.

Die Zellenspannung hängt mit dem Aktivitätsniveau des aktiven Materials in der Batterie zusammen, sodass die die Aktivität beeinflussende Temperatur auch das Niveau der Zellenspannung in einem kleinen Bereich beeinflussen kann.

Je höher die Zellenspannung ist, desto mehr Energie enthält die Batterie gleicher Kapazität. Daher ist das Erhöhen der Obergrenze der Zellenspannung unter der Voraussetzung der Gewährleistung der Sicherheit ein technischer Weg, um die Energiedichte des Systems zu erhöhen.

Innenwiderstand

Innerhalb der Lithiumbatterie bewegen sich Lithiumionen von einem Pol zum anderen, und die Faktoren, die die Bewegung von Ionen im Prozess zusammen behindern, bilden den Innenwiderstand der Lithiumbatterie. Der Hauptteil umfasst den physikalischen Innenwiderstand des leitenden Elements; die inhärente Impedanz des elektrochemischen Materials wie des Motormaterials, der Membran und des Elektrolyten; und die interne Zunahme der Lithiumionenbewegung, die durch das Vorhandensein von Strom in der Batterie verursacht wird; Diese drei Teile bilden zusammen den inneren Hauptkörper des Widerstands.

Der Innenwiderstand ist am temperaturempfindlichsten und der Innenwiderstand kann bei verschiedenen Temperaturen stark variieren. Einer der wichtigen Gründe für die Verschlechterung der Batterieleistung bei niedrigen Temperaturen ist der übermäßige Innenwiderstand der Batterie bei niedrigen Temperaturen.

Lithiumbatterie als Stromquelle, von außen muss der Innenwiderstand so gering wie möglich sein. Insbesondere bei Leistungsanwendungen ist ein geringer Innenwiderstand eine notwendige Voraussetzung.

Kapazität

Die Kapazität der Lithiumbatterie, die messbare Kapazität, ist die maximale Ladungsmenge, die innerhalb des angemessenen maximalen und minimalen Spannungsbereichs der Batterie geladen und entladen werden kann. Die Kapazität des Geräts kann vor dem Einbau in das Fahrzeug durch Laden und Entladen gemessen werden. Im Zug kann die Batteriekapazität nur per Algorithmus geschätzt werden. Im Batteriemanagementsystem BMS ist eine genaue Schätzung des Ladezustands der Batterie ein wichtiger Hinweis auf ihr Auslegungsniveau.

Es ist nun bekannt, dass für dynamische Betriebssituationen der Schleifenstrom integriert ist und im nicht betriebsbereiten Zustand die Leerlaufspannung der Batterie zur Überprüfung der Batterieladung verwendet wird. Obwohl es viele andere Methoden gibt, ist es nicht so, dass die Stabilität nicht gut oder die Berechnung zu groß ist. Es ist selten, es in Chargen zu verwenden.

Die Kapazität des Monomers wird offensichtlich durch den Alterungsgrad beeinflusst. Wie wir alle wissen, ist es offensichtlich, dass die beiden eine absolute Korrelation aufweisen, wenn die Kapazität auf einen Grenzwert gedämpft wird. Zweitens wird die Kapazität auch von der Temperatur beeinflusst. Bei niedrigen Temperaturen nimmt die Aktivität des Wirkstoffs ab, die Menge der Ionen, die zugeführt werden können, nimmt ab und die Kapazität nimmt notwendigerweise ab.

Leistung

Die Leistung, die genau die spezifische Leistung ist, ist die Lade- / Entladeleistungskapazität einer einzelnen Einheit oder die Lade- / Entladeleistungskapazität pro Masseneinheit oder Volumeneinheit.

Ob die Lithiumbatterie eine Hochleistungsladung und -entladung durchführen kann, wurde bei der Entwicklung entschieden. Das gleiche ist das Lithiumeisenphosphatmaterial oder ternäre Material, das unter Verwendung der Verfahrensmittel, Ändern der Elektrodendicke oder Hinzufügen von Additiven, Einstellen der Struktur des aktiven Materials, Elektrolyteigenschaften, Elektroden-SEI-Filmeigenschaften, alle verwendet werden können, um die Batterieleistung einzustellen Performance. Im Allgemeinen können Leistung und Energiedichte oft nicht nebeneinander existieren. Das gleiche Material wird bei der Verfolgung einer hohen Leistung die Energiedichte teilweise opfern.

Sobald die Zelle hergestellt ist, wurde ihr angemessener maximaler Lade- und Entladestrom bestimmt. Zusätzlich zur Anpassung der Wärmeableitungsbedingungen des Akkus kann er seine maximale Lade- und Entladeleistung in einem kleinen Bereich ändern, und es gibt fast keinen Raum für weitere Einstellungen.

Zusätzlich zur spezifischen Leistung gibt es mehrere Äquivalente zur Masse oder zum Volumen der Einheit, mit denen die Parameter des Batteriestands besser angezeigt werden können.

Spezifische Kapazität, spezifische Energie

Die volumetrische spezifische Kapazität ist die Kapazität geteilt durch das Volumen der Batterie, dh die Kapazität geteilt durch die Masse. Von hier aus werden zur Erweiterung die Batteriekosten in die Einheitskapazität umgerechnet, dh aus der Perspektive der Lade- und Entladekapazität der Batterie, um über den Preis zu sprechen: Die kostengünstige Berechnungsmethode für die Batterieeinheitskapazität ist die Preisverhältniskapazität, d. H. kann der Stückpreis der Batterie den Strom abgeben. Diese Methode ist jedoch im Allgemeinen weniger nützlich.

In ähnlicher Weise ist das Massenverhältnis von Masse zu Zelle die Energie geteilt durch die Masse, dh die Energie, die die Einheitsmasse der Batterie abgeben kann; die volumetrische Energie, dh die Energie, die pro Volumeneinheit der Batterie oder des aktiven Materials abgegeben werden kann; Der Batteriepreis ergibt sich aus dem Energiepreis pro Einheit. In der Branche ist es üblicher, über den Batteriepreis von 1 kWh zu sprechen.

Lithium-Ionen-Batteriemodul

Das Batteriemodul wird durch eine Kombination mehrerer Batteriezellen in Reihe und parallel gebildet und ist ein Element, das den Batteriepack bildet. Das Batteriemodul wird im tatsächlichen Betrieb selten als Hauptteil bewertet. In einigen Systemen wird gelegentlich der Spannungswert erkannt.

Tatsächlich neigen die Leute dazu, sich ein Modul als eine große Batterie vorzustellen. Der Unterschied besteht darin, dass das Modul ein Einzelzellenkonsistenzproblem aufweist und seine interne Zellenspannungsdifferenz im Mittelpunkt der Entzerrungsfunktion steht. Die Leistung des Batteriemoduls wird häufig durch die Batteriezellen mit der niedrigsten Leistung im Batteriemodul begrenzt und spiegelt sich hauptsächlich im Kapazitätsindex wider. Beim Laden wird zuerst das Hochspannungsmonomer gefüllt; Beim Entladen wird zuerst die Niederspannungsbatterie entladen.

Es ist wahrscheinlich, dass die beiden Batterien nicht gleich sind. Daher hat die Konsistenz der internen Zellenparameter des Moduls einen entscheidenden Einfluss auf die Modulleistung. Konsistenz ist ein Parameter, der auf Modulebene berücksichtigt werden muss. Zu Beginn der Modulgruppierung wird dieser Parameter auf verschiedene Weise überprüft, um den Batteriekern sicherzustellen. Wenn das Modul fertig ist, ist die Konsistenz ein wichtiger Indikator für seine Akzeptanz. Im laufenden Prozess kann nur auf die BMS-Entzerrungsfunktion zurückgegriffen werden. Garantie.

Lithium-Ionen-Batteriesystem

Ein Akkupack besteht im Allgemeinen aus einer Reihenschaltung von Modulen. Der Batteriepack übernimmt nicht nur alle Parameter des Moduls, sondern bestimmt auch die Spannungsplattform des Elektrofahrzeug-Stromversorgungssystems und ist ein sehr wichtiger Parameter.

Auf dem Akku befinden sich mehrere andere Anzeigen, die der Sicherheit unterliegen und kontinuierlich überwacht werden. Positiver und negativer Erdungswiderstand des Akkupacks, Systemleckstrom, Hochspannungsverriegelungssignal, maximale und minimale Temperatur des Systems, maximale Temperaturdifferenz des Systems, maximale Temperaturanstiegsrate des Systems, höchste minimale Zellenspannung des Systems usw.

Die oben genannten Angaben beziehen sich alle auf die elektrische Leistung. Als Gesamtstruktur weist der Akku viele Parameter auf, die ständige Aufmerksamkeit erfordern, sowie die hier nicht aufgeführte Leistungstoleranz und Missbrauchstoleranzleistung.

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