リチウム電池パックの放電容量の影響をわかりやすく説明する

リチウムイオン電池パックは、主に電気コアをふるいにかけ、組み立て、梱包し、組み立てて、容量と圧力差が適切かどうかを判断する製品です。

1. マッチンググループの一貫性

バッテリー直列セルと並列セルの間の一貫性は、バッテリーパックで特別な考慮が必要です。 良好な容量、充電状態、内部抵抗、自己放電の一貫性などがなければ、バッテリーパックの容量を発揮および解放することはできません。 性能が悪いと、バッテリーパックの全体的な性能に深刻な影響を及ぼし、過充電または過放電を引き起こして安全上の問題を引き起こすことさえあります。 適切なマッチングスキームは、モノマーの一貫性を向上させる効果的な方法です。

良好な組み合わせは、セルの利用率を向上させるだけでなく、モノマーの一貫性を制御することもできます。これは、バッテリーパックの放電において良好な放電容量とサイクル安定性を達成するための基礎です。 ただし、バッテリセル容量の整合性が悪い場合のACインピーダンスの分散が大きくなり、バッテリパックのサイクル性能と使用可能容量が低下します。

2.充電方法

適切な充電システムは、バッテリーの放電容量に重要な影響を及ぼします。 充電深度が浅い場合は、それに応じて放電容量が減少します。 過充電すると、バッテリーの化学的活物質に影響を与え、不可逆的な損傷を引き起こし、バッテリーの容量と寿命を低下させます。 したがって、充電効率と安全性および安定性を最適化すると同時に、充電容量を確実に達成するために、適切な充電率、上限電圧、および定電圧遮断電流を選択する必要があります。

現在、パワーリチウムイオン電池は、ほとんど定電流定電圧充電モードを採用しています。 異なる充電電流および異なるカットオフ電圧でのリン酸鉄リチウムシステムおよび三元システムバッテリーの定電流および定電圧充電結果を分析することにより、次のことがわかります。（1）充電カットオフ電圧が一定の場合、充電電流が増加し、定電流比が減少します。 充電時間は短くなりますが、エネルギー消費量は増加します。 （2）充電電流が一定の場合、充電遮断電圧が低下すると定電流充電率が低下し、充電容量やエネルギーが低下します。 バッテリー容量を確保するために、リン酸鉄リチウムバッテリーの充電カットオフ電圧は3.4Vより低くすることはできません。 充電時間とエネルギー損失のバランスを取り、適切な充電電流とカットオフ時間を選択する必要があります。

3.排出率

放電率は、パワータイプのパワーバッテリーの重要な指標です。 バッテリーの高速放電は、正と負の材料と電解質のテストです。 正極材料であるリン酸鉄リチウムは、構造が安定しており、充放電時のひずみが小さく、大電流放電の基本条件がありますが、リン酸鉄リチウムの導電性が悪いというデメリットがあります。 電解液中のリチウムイオンの拡散速度は、バッテリーの放電速度に影響を与える主な要因であり、バッテリー内のイオンの拡散は、バッテリーの構造と電解液の濃度に密接に関係しています。

放電率が異なると、バッテリーの放電時間と放電電圧プラットフォームが異なり、その結果、放電容量が異なります。これは、並列バッテリーパックで特に顕著です。 したがって、適切な排出量を選択する必要があります。

周囲温度25℃での0.1C、0.2 C、0.5 C、1 C、1.5 C、2Cの異なるレートでのLiFePO4パワーバッテリーの放電曲線。 異なるレートでのLiFePO4バッテリーの放電プロセスは、安定した放電プラットフォームを持ち、プラットフォーム電圧は3.0〜3.4 Vであることがわかります。さらに、プラットフォーム電圧は放電レートの増加とともに減少します。 これは、放電率の増加により、バッテリーの放電電流とバッテリーの内部抵抗が増加するためです。 、バッテリーが放電すると電圧が上昇します。 一方、高速電流放電は、バッテリーの分極を増加させ、バッテリーの電圧プラットフォームを低下させます。

異なる放電率でのLiFePO4バッテリーの放電容量は、バッテリーの放電率の増加とともに減少します。 0.1 Cの小さなレートでは、バッテリーの放電容量はバッテリーの公称容量よりも大きくなりますが、2 Cのレートでは、放電容量は公称容量の90％にすぎません。 これは、放電率とバッテリーの容量の間に特定の負の相関関係があることを示しています。

リチウムイオン電池を放電する場合、一般的に国家標準の1Cが使用され、最大放電電流は通常2〜3Cに制限されます。 大電流で放電すると、温度上昇が大きくなり、エネルギー損失につながります。 そのため、過熱による電池の損傷を防ぎ、電池の寿命を縮めるために、電池パックの温度をリアルタイムで監視する必要があります。

4.温度条件

リチウムイオン電池は環境温度の影響を受けます。温度が高すぎたり低すぎたりすると、電池の容量に影響します。 バッテリーを高温条件下で長時間使用すると、バッテリーのサイクル寿命に影響を与える可能性があります。 温度が低すぎると、容量を再生するのが難しくなります。

温度は主に電池内部のポールピース材料の活性と電解質性能に影響を与えます。低温では、電池の活性が大幅に低下し、リチウムを挿入および抽出する能力が低下し、電池の内部抵抗と分極電圧が上昇します。実際に利用可能な容量が減少し、バッテリーの放電容量が減少し、放電プラットフォームが低くなり、バッテリーが放電カットオフ電圧に到達する可能性が高くなります。 電池の使用可能容量が減少し、電池のエネルギー利用効率が低下します。温度が上昇すると、正極と負極間のリチウムイオンの抽出と挿入が活発になり、電池の内部抵抗が低下し、内部抵抗安定化時間が長くなり、外部回路内の電子移動量が増加し、容量がより有効になります。 演奏する。 ただし、高温環境で長時間使用すると、正極格子構造の安定性が低下し、電池の安全性が低下し、電池の寿命が大幅に短くなります。

したがって、高温と低温の両方がリン酸鉄リチウム電池の性能と耐用年数に影響を与えます。 実際の作業プロセスでは、バッテリーの熱管理を強化するなどの方法を使用して、バッテリーが適切な温度条件下で動作することを確認する必要があります。 バッテリーパック試験部には、25℃の恒温試験室を設置することができます。

5.まとめ

本稿では、リチウムイオン電池パックの実情と合わせて、放電容量に影響を与える要因を分析・考察します。 良好なバッテリーパックマッチンググループの一貫性は、バッテリーパックの放電性能とレベルを実現するための前提条件です。動的特性マッチンググループ方式の使用を参照できます。 放電する前に各モノマーのSOCプラットフォームが類似していることを確認するために、平衡充電法を使用する充電方法をお勧めします。 容量と試験効率の両方を考慮して、適切な排出率を選択する必要があります。 環境はバッテリーテストに大きな影響を与えるため、温度条件を制御する必要があります。