የመሙያ እና የመልቀቂያ ዑደቶች ቁጥር ሲጨምር የባትሪው አቅም መበስበስ ይቀጥላል። አቅም ወደ 75% ወደ 80% ከተገመተው አቅም ሲበሰብስ, የሊቲየም-አዮን ባትሪ ውድቀት ሁኔታ ውስጥ እንደሆነ ይቆጠራል. የፈሳሽ መጠን፣ የባትሪ ሙቀት መጨመር እና የአካባቢ ሙቀት በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የማስወጣት አቅም ላይ የበለጠ ተጽእኖ አላቸው።

ይህ ወረቀት የቋሚ ቮልቴጅ እና ቋሚ የአሁን ጊዜ መሙላት እና ለባትሪው ቋሚ የአሁን ጊዜ መሙላትን የመሙያ እና የመሙያ መስፈርቶችን ይቀበላል. የማፍሰሻ መጠን፣ የባትሪ መለቀቅ ሙቀት መጨመር እና የአካባቢ ሙቀት እንደ ተለዋዋጮች በተከታታይ ጥቅም ላይ ይውላሉ እና ሳይክሊካዊ ሙከራዎች በቁጥር ይከናወናሉ ፣ እና የመልቀቂያው መጠን እና የባትሪው ፍሰት የሙቀት መጠን በተለያዩ የካቶድ ቁሳቁሶች ይተነተናል። በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የመልቀቂያ አቅም ላይ የሙቀት መጠን ፣ የአካባቢ ሙቀት እና ዑደት ጊዜ ተፅእኖ።

1. የባትሪው መሰረታዊ የሙከራ ፕሮግራም

አወንታዊ እና አሉታዊ ቁሶች የተለያዩ ናቸው, እና የዑደት ህይወት በጣም ይለያያል, ይህም የባትሪውን አቅም ባህሪያት ይነካል. ሊቲየም ብረት ፎስፌት (ኤልኤፍፒ) እና ኒኬል-ኮባልት-ማንጋኒዝ ተርንሪ ቁሶች (ኤንኤምሲ) እንደ ካቶድ ቁሳቁሶች ለሊቲየም-አዮን ሁለተኛ ደረጃ ባትሪዎች ልዩ ጠቀሜታዎች በሰፊው ያገለግላሉ። ከሰንጠረዥ 1 ማየት የሚቻለው የኤንኤምሲ ባትሪው አቅም፣ ስመ ቮልቴጅ እና የማፍሰሻ መጠን ከኤልኤፍፒ ባትሪዎች የበለጠ መሆኑን ነው።

የኤልኤፍፒ እና ኤንኤምሲ ሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን መሙላት እና ማውጣት በተወሰኑ ቋሚ የአሁን እና ቋሚ የቮልቴጅ መሙላት እና በቋሚ የአሁን ጊዜ የመልቀቂያ ህጎች መሰረት፣ እና የኃይል መሙያውን እና የመልቀቂያውን የተቆረጠ ቮልቴጅ፣ የመልቀቂያ መጠን፣ የባትሪ ሙቀት መጨመር፣ የሙከራ ሙቀት እና የባትሪ አቅም ለውጦችን ይመዝግቡ። በክፍያ እና በመልቀቅ ሂደት ውስጥ ሁኔታ.

2. የማፍሰሻ መጠን በማፍሰሻ አቅም ላይ የሚያሳድረው ተጽእኖ የሙቀት መጠንን እና የመሙላትን እና የመልቀቂያ ደንቦችን ያስተካክሉ እና የኤልኤፍፒ ባትሪ እና የኤንኤምሲ ባትሪን በተለያዩ የመልቀቂያ መጠኖች በቋሚ ጅረት ይልቀቁ።

የሙቀት መጠኑን በቅደም ተከተል ያስተካክሉ: 35, 25, 10, 5, -5, -15 ° C. ከስእል 1 ማየት ይቻላል በተመሳሳይ የሙቀት መጠን, የመፍሰሻውን መጠን በመጨመር, የኤልኤፍፒ ባትሪ አጠቃላይ የማውጣት አቅም የመቀነስ አዝማሚያ ያሳያል. በተመሳሳዩ የመልቀቂያ መጠን ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ለውጦች በኤልኤፍፒ ባትሪዎች የመልቀቂያ አቅም ላይ የበለጠ ተጽዕኖ ያሳድራሉ።

የሙቀት መጠኑ ከ 0 ℃ በታች ሲቀንስ, የመልቀቂያው አቅም በከፍተኛ ሁኔታ መበስበስ እና አቅሙ የማይለወጥ ነው. የኤልኤፍፒ ባትሪዎች በዝቅተኛ የሙቀት መጠን እና በትልቅ የመፍሰሻ መጠን ድርብ ተጽዕኖ ስር የመልቀቂያ አቅምን ማዳከምን እንደሚያባብሱ ልብ ሊባል ይገባል። ከኤልኤፍፒ ባትሪዎች ጋር ሲነጻጸሩ የኤንኤምሲ ባትሪዎች ለሙቀት የበለጠ ስሜታዊ ናቸው፣ እና የመልቀቂያ አቅማቸው ከአካባቢው የሙቀት መጠን እና የመልቀቂያ ፍጥነት ጋር በእጅጉ ይለወጣል።

ከስእል 2 ማየት ይቻላል በተመሳሳይ የሙቀት መጠን, የ NMC ባትሪ አጠቃላይ የማስወጣት አቅም በመጀመሪያ የመበስበስ እና ከዚያም የመጨመር አዝማሚያ ያሳያል. በተመሳሳዩ የማፍሰሻ መጠን, የሙቀት መጠኑ ዝቅተኛ, የመልቀቂያው አቅም ይቀንሳል.

የመልቀቂያው ፍጥነት መጨመር, የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የማውጣት አቅም ማሽቆልቆሉን ይቀጥላል. ምክንያቱ በከባድ የፖላራይዜሽን ምክንያት, የመፍቻ ቮልቴጁ ወደ ማፍሰሻ መቆራረጥ ቮልቴጅ በቅድሚያ ይቀንሳል, ማለትም, የመፍሰሻ ጊዜው አጭር ነው, ፍሳሹ በቂ አይደለም, እና አሉታዊ ኤሌክትሮል Li+ አይወድቅም. ሙሉ በሙሉ የተከተተ። የባትሪው የማፍሰሻ መጠን በ1.5 እና 3.0 መካከል ሲሆን የማፍሰሻ አቅሙ የማገገም ምልክቶችን በተለያዩ ዲግሪዎች ማሳየት ይጀምራል። ምላሹ በሚቀጥልበት ጊዜ የመፍሰሻ መጠን በመጨመር የባትሪው ሙቀት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል ፣ የ Li+ የሙቀት እንቅስቃሴ አቅም ይጠናከራል ፣ እና የማሰራጨት ፍጥነት ይጨምራል ፣ ስለሆነም የ Li+ የማስወገድ ፍጥነት ይጨምራል። የማፍሰሻ አቅም ይጨምራል. በትልቅ የመልቀቂያ ፍጥነት ድርብ ተጽእኖ እና የባትሪው ሙቀት መጨመር የባትሪውን ሞኖቶኒክ ያልሆነ ክስተት ያስከትላል ብሎ መደምደም ይቻላል.

3. የባትሪ ሙቀት መጨመር የመልቀቂያ አቅም ላይ ያለው ተጽእኖ. NMC ባትሪዎች በቅደም ተከተል 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5C ፈሳሽ ሙከራዎች 30 ℃, እና የመልቀቂያ አቅም እና ሊቲየም-አዮን ባትሪ ሙቀት መጨመር መካከል ያለውን ግንኙነት ከርቭ ምስል 3 ውስጥ ይታያል.

ከተመሳሳይ የመልቀቂያ አቅም በታች, የመልቀቂያው መጠን ከፍ ባለ መጠን, የሙቀት መጨመር ለውጦች የበለጠ ጉልህ እንደሆኑ ከስእል 3 ማየት ይቻላል. በተመሳሳዩ የመልቀቂያ መጠን ውስጥ ያለውን የቋሚ ወቅታዊ ፈሳሽ ሂደትን ሶስት ጊዜዎች በመተንተን የሙቀት መጠኑ በዋነኝነት በመነሻ እና በመጨረሻው ደረጃ ላይ እንደሚገኝ ያሳያል።

አራተኛ፣ የአካባቢ ሙቀት የማስለቀቅ አቅም ላይ የሚያሳድረው ተጽእኖ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ምርጥ የስራ ሙቀት 25-40 ℃ ነው። ከሠንጠረዥ 2 እና ሠንጠረዥ 3 ንፅፅር መረዳት የሚቻለው የሙቀት መጠኑ ከ 5 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ሲሆን ሁለቱ አይነት ባትሪዎች በፍጥነት ይለቃሉ እና የመልቀቂያው አቅም በእጅጉ ይቀንሳል.

ከዝቅተኛ የሙቀት መጠን ሙከራ በኋላ, ከፍተኛ ሙቀት ተመልሷል. በተመሳሳዩ የሙቀት መጠን የኤልኤፍፒ ባትሪ የማውጣት አቅም በ137.1mAh፣ እና NMC ባትሪ በ47.8mAh ቀንሷል፣ ነገር ግን የሙቀት መጨመር እና የመልቀቂያ ጊዜ አልተለወጠም። LFP ጥሩ የሙቀት መረጋጋት እንዳለው እና በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ላይ ደካማ መቻቻልን ብቻ እንደሚያሳይ እና የባትሪው አቅም የማይቀለበስ ቅነሳ እንዳለው ማየት ይቻላል ። የኤንኤምሲ ባትሪዎች ለሙቀት ለውጦች ተጋላጭ ናቸው።

አምስተኛ ፣ የዑደቶች ብዛት በማፍሰሻ አቅም ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ምስል 4 የሊቲየም-አዮን ባትሪ አቅም መበስበስ ከርቭ ንድፍ ነው ፣ እና በ 0.8 ኪው የመልቀቂያ አቅም እንደ ባትሪ ውድቀት ነጥብ ይመዘገባል። የመሙያ እና የመልቀቂያ ዑደቶች ቁጥር እየጨመረ በሄደ መጠን የመልቀቂያው አቅም መቀነስ ይጀምራል.

1600mAh LFP ባትሪ ተሞልቶ በ0.5C ተለቅቋል እና በ0.5C ለክፍያ-ፈሳሽ ዑደት ሙከራ ተለቅቋል። በአጠቃላይ 600 ዑደቶች ተካሂደዋል, እና 80% የባትሪ አቅም እንደ የባትሪ አለመሳካት መስፈርት ጥቅም ላይ ውሏል. በስእል 100 እንደሚታየው የመልቀቂያ አቅምን እና የአቅም ማነስን አንጻራዊ ስህተት መቶኛን ለመተንተን 5 እንደ የጊዜ ክፍተት ይጠቀሙ።

2000mAh ኤንኤምሲ ባትሪ በ1.0C ተሞልቶ በ1.0ሲ ተለቀቀ ለቻርጅ-ፈሳሽ ዑደት ሙከራ እና 80% የባትሪ አቅም በህይወቱ መጨረሻ ላይ እንደ የባትሪ አቅም ተወስዷል። የመጀመሪያዎቹን 700 ጊዜ ወስደህ የማፍሰሻ አቅሙን እና የአቅም ማነስ አንጻራዊ ስህተት መቶኛን በ100 እንደ ክፍተት ተንትነው በስእል 6 እንደሚታየው።

የኤልኤፍፒ ባትሪ እና የኤንኤምሲ ባትሪዎች የዑደቶች ብዛት 0 በሚሆንበት ጊዜ የመለኪያ አቅም ነው ፣ ግን ብዙውን ጊዜ ትክክለኛው አቅም ከተገመተው አቅም ያነሰ ነው ፣ ስለሆነም ከመጀመሪያዎቹ 100 ዑደቶች በኋላ የመልቀቂያው አቅም በከፍተኛ ሁኔታ እየበሰበሰ ይሄዳል። የኤልኤፍፒ ባትሪ ረጅም ዑደት ህይወት አለው, የቲዮሬቲክ ህይወት 1,000 ጊዜ ነው; የ NMC ባትሪ ቲዎሬቲካል ህይወት 300 ጊዜ ነው. ከተመሳሳይ ዑደቶች ብዛት በኋላ የኤንኤምሲ የባትሪ አቅም በፍጥነት ይበሰብሳል። የዑደቶች ብዛት 600 ሲሆን የኤንኤምሲ ባትሪ አቅም ወደ ውድቀት ገደብ ይጠጋል።

6. መደምደሚያ

በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ላይ ሙከራዎችን በመሙላት እና በማፍሰስ የካቶድ ቁሳቁስ አምስቱ መለኪያዎች ፣ የመልቀቂያ መጠን ፣ የባትሪ ሙቀት መጨመር ፣ የአካባቢ ሙቀት እና የዑደት ቁጥር እንደ ተለዋዋጮች ጥቅም ላይ ይውላሉ ፣ እና ከአቅም ጋር በተያያዙ ባህሪያት እና በተለያዩ ተጽዕኖ ፈጣሪዎች መካከል ያለው ግንኙነት ተተነተነ። እና የሚከተሉት በማጠቃለያው ይገኛሉ።

(1) በተገመተው የባትሪው የሙቀት መጠን ውስጥ፣ ተገቢ የሆነ ከፍተኛ ሙቀት የ Li+ ን መለየት እና መክተትን ያበረታታል። በተለይም የማፍሰሻ አቅም, የመልቀቂያው መጠን የበለጠ, የሙቀት ማመንጫው መጠን ይጨምራል, እና በሊቲየም-አዮን ባትሪ ውስጥ ያለው ኤሌክትሮኬሚካላዊ ምላሽ ይበልጥ ግልጽ ይሆናል.

(2) የኤልኤፍፒ ባትሪ ከከፍተኛ ሙቀት ጋር ጥሩ መላመድን ያሳያል እና በሚሞላበት ጊዜ የመልቀቂያ ፍጥነት; ለዝቅተኛ የሙቀት መጠን ዝቅተኛ መቻቻል አለው, የመልቀቂያው አቅም በከፍተኛ ሁኔታ መበስበስ, እና ከማሞቅ በኋላ መልሶ ማግኘት አይቻልም.

(3) በተመሳሳዩ የመሙያ እና የመልቀቂያ ዑደቶች ብዛት የኤልኤፍፒ ባትሪ ረጅም የዑደት ህይወት አለው፣ እና የኤንኤምሲ የባትሪ አቅም በፍጥነት ከተገመተው አቅም 80% ይደርሳል። (4) ከኤልኤፍፒ ባትሪ ጋር ሲወዳደር የኤንኤምሲ ባትሪ የማውጣት አቅም ለሙቀት የበለጠ ተጋላጭ ነው፣ እና በትልቅ የማፍሰሻ መጠን፣ የማፍሰሻ አቅሙ ነጠላ አይደለም እና የሙቀት መጠኑ በከፍተኛ ሁኔታ ይለወጣል።