Was ist der Leistungsbewertungsindex der Leistungslithiumbatterie?

Das Lithium-Ionen-Batteriemonomer besteht aus Positiv und Negativ, Elektrode, Elektrolyt und Membran, die die grundlegende Struktureinheit des Batteriemoduls und des Batteriepacks bilden. Als eine Art elektrochemische Energiequelle weist die Batterie die charakteristischen Parameter Spannung, Innenwiderstand, Kapazität, Energie und Leistung auf.

In dem Leistungslithiumbatteriesystem kann jeder Parameter die unterschiedliche Leistung des Systems darstellen. In diesem Dokument werden alle Parameter der Lithiumbatterie aufgelistet.

Lithiumbatteriemonomer

Das Lithium-Ionen-Batteriemonomer besteht aus Positiv und Negativ, Elektrode, Elektrolyt und Membran, die die grundlegende Struktureinheit des Batteriemoduls und des Batteriepacks bilden. Als eine Art elektrochemische Energiequelle weist die Batterie die charakteristischen Parameter Spannung, Innenwiderstand, Kapazität, Energie und Leistung auf.

Menschen möchten die Batterieparameter hauptsächlich für zwei Zwecke messen und bewerten.

Eine besteht darin, den Zweck der aktiven Kontrolle zu erreichen. Beispielsweise ist die Batteriespannung inkonsistent, was die energiespeicherkapazität des Systems verringert.

Der andere dient der Sicherheit. Die Parameter der Batterie haben einen festen Bereich. Die Erkennung von Batterieparametern und die Implementierung der Überwachung ihrer Grenze können eine Rolle bei der Charakterisierung des Batteriesicherheitszustands spielen.

Stromspannung

Die Monomerspannung hängt hauptsächlich von der Art der positiven und negativen Elektrodenmaterialien des Monomers ab. Im Allgemeinen können lithiumkobaltoxid, ternäre positive Elektrode und Graphitnegative Elektrode eine volle Ladespannung von etwa 4,2 V erhalten, während Lithiumeisenphosphat höchstens 3,6 V erreichen kann. Die Spannung hier oder vielmehr das Potential in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften wird gleich der Leerlaufspannung der Batterie sein, nachdem sie dort lange genug gesessen hat.

Die Spannung des einzelnen Anschlusses im geschlossenen Stromkreis ist der vom externen Instrument erfasste Spannungswert, der dem Batteriepotential abzüglich des Innenwiderstands entspricht. Der Innenwiderstand der Batterie ist jedoch nicht konstant und kann durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst werden, die im folgenden Abschnitt erläutert werden.

Zusätzlich zur Bestimmung durch das Material ändert sich die Spannung einer einzelnen Zelle mit der Ladungsänderung, und die Beziehung ist eine Eins-zu-Eins-Entsprechung. Daher wird in vielen Fällen die Batterieladung (SOC), die nicht direkt und einfach gemessen werden kann, häufig durch die Leerlaufspannung der Batterie spekuliert.

Die Monomerspannung hängt mit dem Aktivitätsniveau des aktiven Materials in der Batterie zusammen, so dass sie die Temperatur des Aktivitätsniveaus und das Niveau der Monomerspannung in einem kleinen Bereich beeinflussen kann.

Je höher die Monomerspannung ist, desto mehr Energie enthält die Batterie gleicher Kapazität. Unter der Voraussetzung der Gewährleistung der Sicherheit ist daher die Erhöhung der Obergrenze der Monomerspannung ein technischer Weg zur Verbesserung der Energiedichte des Systems.

Innenwiderstand

In einer Lithiumbatterie besteht der Innenwiderstand einer Lithiumionenbatterie aus Faktoren, die verhindern, dass sich die Ionen von einem Pol zum anderen bewegen. Der Hauptteil umfasst den physikalischen Innenwiderstand des leitenden Elements; Inhärente Impedanz elektrochemischer Substanzen wie Motormaterialien, Membranen und Elektrolyte; Der Stromfluss durch die Batterie nimmt vorübergehend zu, was die Bewegung von Lithiumionen behindert. Diese drei Teile bilden zusammen den Hauptteil des Innenwiderstands.

Der Innenwiderstand ist am temperaturempfindlichsten und kann bei verschiedenen Temperaturen stark variieren. Einer der wichtigen Gründe für den Rückgang der Batterieleistung bei niedriger Temperatur ist der übermäßige Innenwiderstand der Batterie bei niedriger Temperatur.

Lithiumbatterie als Stromversorgung, von außen ist der Innenwiderstand sicherlich umso kleiner, desto besser. Insbesondere bei Leistungsanwendungen ist ein geringer Innenwiderstand erforderlich.

Kapazität

Die Kapazität einer Lithiumbatterie, die Kapazität, die gemessen werden kann, ist die maximale Ladungsmenge, die innerhalb eines angemessenen maximalen und minimalen Spannungsbereichs der Batterie geladen und entladen werden kann. Die Kapazität der Zelle kann durch Laden und Entladen gemessen werden, bevor sie in das Fahrzeug geladen wird. Im Auto kann die Batteriekapazität nur durch Algorithmen geschätzt werden. In BMS ist die genaue Schätzung des SOC ein wichtiger Indikator für das Designniveau.

Gegenwärtig ist bekannt, dass das Amperestunden-Integral des Schleifenstroms verwendet wird, um die Batteriemenge mit der Leerlaufspannung der Batterie unter den dynamischen Arbeitsbedingungen zu überprüfen. Obwohl es viele andere Methoden gibt, sind sie entweder nicht stabil oder haben zu viel Rechenaufwand, und nur wenige von ihnen werden wirklich im Batch angewendet.

Die Kapazität des Monomers wird offensichtlich durch den Alterungsgrad beeinflusst. Wie wir alle wissen, ist die Kapazität auf einen extremen Wert gesunken, wenn der Akku außer Betrieb ist. Es ist also ersichtlich, dass zwischen beiden eine absolute Korrelation besteht. Zweitens wird die Kapazität auch von der Temperatur beeinflusst. Bei niedriger Temperatur nimmt die Aktivität des aktiven Materials ab und die verfügbaren Ionen werden geringer, so dass die Kapazität unvermeidlich abnimmt.

Leistung

Die Leistung hier ist, um genau zu sein, die Lade-Entlade-Leistungsfähigkeit einer einzelnen Zelle oder die Lade-Entlade-Leistungsfähigkeit einer Zelle pro Masseneinheit oder pro Volumeneinheit.

Ob eine Lithiumbatterie mit hoher Leistung geladen oder entladen werden kann, hängt von der Auslegungszeit ab. Das gleiche Lithiumeisenphosphatmaterial oder ternäre Material, die Verwendung technologischer Mittel, die Änderung der Elektrodendicke oder das Hinzufügen von Additiven, die Einstellung der Struktur des aktiven Materials, die Elektrolyteigenschaften und die SEI-Filmeigenschaften der Elektrode können eine Rolle bei der Einstellung der Batterieleistungsleistung spielen . Im Allgemeinen können Leistung und Energiedichte nicht gleichzeitig existieren. Für das gleiche Material wird das Streben nach hoher Leistung die Energiedichte teilweise opfern.

Sobald die Zelle hergestellt ist, wurde ihr angemessener maximaler Lade- und Entladestrom bestimmt. Neben der Anpassung der Kühlbedingungen des akkus und der Änderung seiner maximalen Lade- und Entladeleistung in einem kleinen Bereich gibt es fast keinen Raum für weitere Einstellungen.

Zusätzlich zur spezifischen Leistung gibt es verschiedene Parameter, die in Masse oder Volumen umgerechnet werden können, um den Batteriestand besser zu verstehen.

Spezifische Kapazität, spezifische Energie

Volumen zu Volumen ist Volumen geteilt durch Batterievolumen und Masse zu Volumen ist Volumen geteilt durch Masse. Von hier aus werden die Batteriekosten in die Kapazität der Einheit umgerechnet, dh aus der Perspektive der Lade- und Entladekapazität der Batterie, um über den Preis zu sprechen: Das Kosten-Leistungs-Verhältnis der Kapazität der Batterieeinheit wird als Preis-Verhältnis-Kapazität berechnet. Das heißt, die Strommenge, die die Batterie pro Stückpreis abgeben kann. Diese Methode wird jedoch selten angewendet.

In ähnlicher Weise ist das Verhältnis von Energie pro Masseneinheit einer Batterie Energie geteilt durch Masse, dh die Energie, die von der Batterie pro Masseneinheit freigesetzt wird; Volumenspezifische Energie, dh Energie, die pro Volumeneinheit Batterie oder aktivem Material freigesetzt wird; Es ist eine übliche Methode, den Batteriepreis aus dem Energiepreis pro Einheit zu definieren.

Lithium-Ionen-Batteriemodul

Das Batteriemodul besteht aus einer Reihe paralleler Batteriemonomere, die das Element des Batteriepacks bilden. Das Batteriemodul wird im tatsächlichen Betrieb selten als einzelnes Subjekt bewertet, und gelegentlich wird sein Spannungswert in einigen Systemen erkannt.

Tatsächlich neigen die Leute dazu, ein Modul als eine große Batterie zu betrachten. Der Unterschied besteht darin, dass das Modul das Problem der Monomerkonsistenz aufweist und die interne Zellenspannungsdifferenz im Mittelpunkt der Ausgleichsfunktion steht. Die Leistung eines Batteriemoduls hängt häufig von der niedrigsten Leistung der Batteriemonomerkomponenten des Batteriemoduls ab und spiegelt sich hauptsächlich in der Kapazität dieses Indikators wider. Beim Laden wird zuerst die Zelle mit Hochspannung gefüllt. Beim Entladen ist die Niederspannungszelle die erste, die geht.

Es ist wahrscheinlich, dass die beiden Zellen nicht gleich sind. Daher hat die Konsistenz der Zellenparameter innerhalb des Moduls einen entscheidenden Einfluss auf die Modulleistung. Konsistenz ist ein weiterer Parameter, der auf Modulebene als auf Monomerebene zu berücksichtigen ist. Zu Beginn der Modulgruppierung wird dieser Parameter durch Screening der Zelle auf verschiedene Weise garantiert. Nach der Herstellung des Moduls ist die Konsistenz ein wichtiger Index für seine Akzeptanz. Im Betrieb kann es sich nur auf die ausgewogene Funktion von BMS verlassen, um dies sicherzustellen.

Lithium-Ionen-Batteriesystem

Ein Akkupack besteht normalerweise aus in Reihe geschalteten Modulen. Neben der Vererbung aller Parameter des Moduls bestimmt die Gesamtspannung des Batteriepacks die Spannungsplattform des Stromversorgungssystems des Elektrofahrzeugs, was ein sehr wichtiger Parameter ist.

Der gesamte Akku verfügt über mehrere Sicherheitsanzeigen, die kontinuierlich überwacht werden. Die positive und negative Elektrodenausgabe des Batteriepacks gegen Masse, Systemleckstrom, Hochspannungsverriegelungssignal, maximale und minimale Systemtemperatur, maximale Temperaturdifferenz des Systems, maximale Temperaturanstiegsrate des Systems, maximale und minimale Einzelspannung des Systems usw.

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