Lade- und Entladevorgang für Lithium-Ionen-Akkus, umfassende Analyse der Lithium-Akku-Entladekurve

Die Bestimmung der Batterieentladungskurve ist eine der grundlegenden Methoden der Batterieleistung, anhand der Entladekurve kann beurteilt werden, ob die Batterieleistungsstabilität und die Batterie in der zulässigen maximal stromstabilen Arbeit sind. In diesem Artikel wurden die Grundkenntnisse der Entladungskurve für lithium-ionen-batterien ausführlich vorgestellt. Aufgrund des begrenzten Niveaus des Autors, der falschen Stelle, willkommen zu kommentieren. In diesem Artikel, der länger als 10000 Wörter ist, umfasst der Hauptinhalt:

1 die Spannung der Batterie

1.1 Lithium-Ionen-Batteriematerialien mit Elektrodenpotential

1.2 Leerlaufspannung der Batterie

1.3 die Batteriepolarisation

1.4 Arbeitsspannung der Batterie

Das Grundprinzip des 2 Entladungstests

2.1 Entladetestmodus

Die in 2.2 Entladungskurve enthaltenen Informationen

2.3 die Grundform der Entladungskurve

3 Entladungskurve der Differentialbehandlung

Die Arbeitsspannung der Lithium-Ionen-Batterieentladung ändert sich ständig, wobei die ordinierte Zeit, die Arbeitsspannung der Batterieentladungszeit oder -kapazität oder der Ladezustand von (SOC) oder die Entladungstiefe ( DOD) tun Abszisse, gezeichnete Kurve wird als Entladungskurve bezeichnet. Um die Entladungscharakteristikkurve der Batterie zu kennen, muss zunächst aus dem Prinzip der Spannung der Batterie verstanden werden.

1 die Spannung der Batterie

Die Elektrodenreaktion zur Bildung der Zelle muss die folgenden Bedingungen erfüllen: Der Verlust von Elektronen im chemischen Reaktionsprozess (Oxidation) und der elektronische Prozess (dh der Reduktionsreaktionsprozess) müssen in zwei verschiedenen Bereichen getrennt werden. Dies unterscheidet sich von der allgemeinen REDOX-Reaktion Elektrodenaktives Material, um die Notwendigkeit der REDOX-Reaktion von elektronischem Most durch externe Übertragung zu erfüllen, dieser Unterschied in der Mikrozellenreaktion des Metallkorrosionsprozesses. Die Batteriespannung ist eine Potentialdifferenz zwischen den positiven und negativen, spezifischen Schlüsselparametern einschließlich Leerlaufspannung und Arbeitsweise Spannung, Lade- und Entladungs-Abschaltspannung usw.

1.1 Lithium-Ionen-Batteriematerialien mit Elektrodenpotential

Das Elektrodenpotential bezieht sich auf festes Material, das in eine Elektrolytlösung eingetaucht ist, zeigt die Wirkung von Elektrizität, dh die Potentialdifferenz zwischen der Oberfläche des Metalls und der Lösung. Diese Potentialdifferenz wird als Metall in der Lösung des Potentials oder des Elektrodenpotentials bezeichnet. Vereinfachen Sie einfach die Elektrode Potential wird durch Reduktion bestimmter Ionen oder Atome für den elektronischen Trend gesagt.

Daher wird für einige positive oder negative Materialien in einem Lithiumsalzelektrolyten das Elektrodenpotential ausgedrückt als:

Unter diesen ist der pH-Wert das Material des Elektrodenpotentials. Das in Tabelle 1 aufgeführte Standardelektrodenpotential (25,0 ℃ und 101,325 kPa) ist relativ zum Standardwert des Wasserstoffelektrodenpotentials. Das Standardwasserstoffelektrodenpotential beträgt 0,0 V.

Tabelle 1 Standardelektrodenpotential üblicher Materialien in wässriger Lösung

1.2 Leerlaufspannung der Batterie

Die elektromotorische Kraft der Batterie basiert auf der Zellreaktion. Die thermodynamische Methode wird angewendet, um den theoretischen Wert zu berechnen. Die Batterie in der Schaltung im reversiblen Gleichgewichtszustand, das Gleichgewicht zwischen der negativen Elektrodenpotentialdifferenz, erzeugt die maximale Spannungsbatterie. Und tatsächlich , ist negativ im Elektrolyten ist nicht unbedingt im thermodynamischen Gleichgewichtszustand, über die Elektroden der Batterie ist im festgelegten Elektrodenpotential in Elektrolytlösung üblicherweise kein Gleichgewichtselektrodenpotential, daher ist die Leerlaufspannung der Batterie geringer als ihre elektromotorische Kraft. Die Elektrodenreaktion:

Berücksichtigen Sie den nicht standardmäßigen Status der Reaktantenzusammensetzungsaktivität der aktiven Komponenten (oder der Konzentration), der sich im Laufe der Zeit ändert. Die Nernst-Gleichung ist die modifizierte tatsächliche Leerlaufspannung der Batterie:

Unter diesen ist R die Gaskonstante, T ist die Reaktionstemperatur, Teil a ist Aktivität oder Konzentration. Die Spannung des offenen Stromkreises der Batterie hängt von der Batterie ab, ist die Art der Anodenmaterialien, Elektrolyte und Temperaturbedingungen usw. und hat nichts mit der geometrischen Struktur und Größe der Batterie zu tun.

Vorbereitung von Lithium-Ionen-Elektrodenmaterialien zu Polstücken und Lithium-Metall-Teilen zu Knopfbatterien. Elektrodenmaterialien können unter den Bedingungen eines unterschiedlichen SOC der Leerlaufspannung gemessen werden. Die Antwortkurve für die Leerlaufspannungsantwortkurve ist aufgeladen Die Leerlaufspannungskurve von Lithium-Elektrizitätsmaterialien kann aus der Leerlaufspannungskurve die entsprechenden Elektrodenmaterialien bestimmen, die sich im interkalierten Li-Zustand befinden. Und die Leerlaufspannung von Batterieanodenmaterialien ist eine Information über den Überlagerungszustand.

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