Ki kondisyon pou bon kalite ityòm-ion pil? Anjeneral pale, lavi ki long, dansite enèji segondè, ak pèfòmans sekirite serye yo se kondisyon yo pou mezire yon batri ityòm-ion-wo kalite. Lityòm-ion pil yo itilize kounye a nan tout aspè nan lavi chak jou, men manifakti a oswa mak diferan. Gen kèk diferans nan lavi sèvis la ak pèfòmans sekirite nan ityòm-ion pil, ki gen rapò ak estanda pwosesis pwodiksyon an ak materyèl pwodiksyon; kondisyon sa yo dwe kondisyon yo pou-wo kalite ityòm-ion;

NAN. Long sèvis lavi

Lavi batri segondè a gen ladan de endikatè: lavi sik ak lavi kalandriye. Sik lavi vle di ke apre batri a te fè eksperyans kantite sik manifakti pwomèt la, kapasite ki rete a toujou pi gran pase oswa egal a 80%. Lavi kalandriye a vle di ke kapasite ki rete a pa dwe mwens pase 80% nan peryòd tan pwomès pa manifakti a, kèlkeswa si li itilize oswa ou pa.

Lavi se youn nan endikatè kle yo nan pil ityòm pouvwa. Sou yon bò, aksyon an gwo nan ranplase batri a se reyèlman anbarasman ak eksperyans nan itilizatè se pa bon; nan lòt men an, fondamantalman, lavi a se yon pwoblèm pri.

Lavi yon batri ityòm-ion vle di ke kapasite batri a dekonpoze nan kapasite nominal la (nan tanperati chanm nan 25 ° C, estanda presyon atmosferik, ak 70% nan kapasite batri a egzeyate nan 0.2 C) apre yon peryòd de itilizasyon. , epi lavi a ka konsidere kòm fen lavi a. Nan endistri a, lavi sa a ki sik jeneralman kalkile pa kantite sik nan konplètman chaje ak egzeyate ityòm-ion pil. Nan pwosesis la nan itilize, yon reyaksyon irevokabl electrochemical rive andedan batri a ityòm-ion, ki mennen nan yon diminisyon nan kapasite, tankou dekonpozisyon nan elektwolit la, dezaktivasyon nan materyèl aktif, ak efondreman nan estrikti yo elektwòd pozitif ak negatif. mennen nan yon diminisyon nan kantite iyon ityòm entèrkalasyon ak entèrkalasyon. Tann. Eksperyans yo montre ke yon pousantaj ki pi wo nan egzeyat ap mennen nan yon atenuasyon pi vit nan kapasite. Si aktyèl la egzeyat ba, vòltaj batri a pral fèmen nan vòltaj la ekilib, ki ka lage plis enèji.

Lavi a teyorik nan yon batri ityòm-ion ternary se apeprè 800 sik, ki se mwayen nan mitan komèsyal rechargeable ityòm-ion pil. Lityòm fè fosfat se apeprè 2,000 sik, pandan y ap titanat ityòm yo di ke yo kapab rive nan 10,000 sik. Koulye a, manifaktirè batri endikap pwomèt plis pase 500 fwa (chaj ak egzeyat nan kondisyon estanda) nan espesifikasyon selil batri ternè yo. Sepandan, apre pil yo reyini nan yon pake batri, akòz pwoblèm konsistans, faktè ki pi enpòtan yo se vòltaj ak entèn Rezistans la pa ka egzakteman menm bagay la, ak lavi sik li yo se apeprè 400 fwa. Rekòmande fenèt itilizasyon SOC la se 10% ~ 90%. Gwo twou san fon chaje ak dechaje pa rekòmande, otreman li pral lakòz irevokabl domaj nan estrikti pozitif ak negatif nan batri a. Si li kalkile pa chaj pa fon ak egzeyat fon, lavi sik la pral omwen 1000 fwa. Anplis de sa, si pil ityòm-ion yo souvan egzeyate nan anviwònman ki wo ak tanperati ki wo, lavi batri a pral redwi drastikman a mwens pase 200 fwa.

2. Mwens antretyen, pi ba pri itilizasyon

Batri nan tèt li gen yon pri ki ba pou chak kilowat-èdtan, ki se pri ki pi entwisyon. Anplis de sa ki mansyone pi wo a, pou itilizatè yo, si wi ou non pri a vrèman ba depann sou “kout lavi konplè a nan elektrisite.”

“Pri sik lavi konplè nan elektrisite”, se pouvwa total la nan batri a ityòm pouvwa miltipliye pa kantite sik yo ka resevwa kantite total pouvwa ki ka itilize nan sik la lavi plen nan batri a, ak pri total la nan pake batri divize pa sòm sa a pou jwenn pri pou chak kilowat elektrisite nan sik lavi konplè.

Pri batri nou konn pale de li a, tankou 1,500 Yuan / kWh, baze sèlman sou enèji total selil batri a nouvo. An reyalite, pri a nan elektrisite pou chak inite nan lavi se benefis dirèk nan kliyan an fen. Rezilta ki pi entwisyon an se ke si ou achte de pake batri ak pouvwa a menm nan pri a menm, yon sèl pral rive nan fen lavi apre 50 fwa nan chaje ak dechaje, ak lòt la ka reyitilize apre 100 fwa nan chaje ak dechaje. De pake batri sa yo ka wè yon ti koutje sou ki pi bon mache.

Pou mete li briskeman, li se lavi ki long, dirab ak diminye depans yo.

Anplis de depans ki anwo yo, yo ta dwe konsidere tou pri antretyen batri a. Senpleman konsidere pri inisyal la, chwazi selil la pwoblèm, pri a antretyen pita ak pri travay yo twò wo. Konsènan antretyen nan selil la batri tèt li, li enpòtan, al gade nan balanse manyèl. Bati-nan fonksyon egalizasyon BMS la limite pa gwosè a nan pwòp konsepsyon egalizasyon aktyèl li yo, epi yo ka pa kapab reyalize balans ideyal la ant selil yo. Kòm tan akimile, pwoblèm lan nan diferans presyon twòp nan pake batri a ap fèt. Nan sitiyasyon sa yo, egalizasyon manyèl dwe fèt, epi selil batri yo ak vòltaj twò ba yo chaje separeman. Pi ba a frekans nan sitiyasyon sa a, pi ba a pri a antretyen.

3. Segondè dansite enèji / gwo dansite pouvwa

Dansite enèji refere a enèji ki genyen nan yon pwa inite oswa volim inite; enèji elektrik la pibliye pa volim inite mwayèn oswa mas yon batri. Anjeneral, nan menm volim, dansite enèji pil ityòm-ion se 2.5 fwa pil nikèl-kadmyòm ak 1.8 fwa pil nikèl-idwojèn. Se poutèt sa, lè kapasite batri a egal, ityòm-ion pil yo pral pi bon pase nikèl-kadmyòm ak nikèl-idwojèn pil. Ki pi piti gwosè ak pi lejè pwa.

Dansite enèji batri = kapasite batri × platfòm egzeyat / epesè batri / lajè batri / longè batri.

Dansite pouvwa refere a valè a nan pouvwa a egzeyat maksimòm pou chak pwa inite oswa volim. Nan espas limite nan machin wout, sèlman lè yo ogmante dansite a ka enèji an jeneral ak pouvwa an jeneral dwe efektivman amelyore. Anplis de sa, sibvansyon leta aktyèl yo itilize dansite enèji ak dansite pouvwa kòm papòt pou mezire nivo sibvansyon, ki plis ranfòse enpòtans dansite.

Sepandan, gen yon sèten kontradiksyon ant dansite enèji ak sekirite. Kòm dansite enèji ogmante, sekirite ap toujou fè fas a nouvo ak pi difisil defi.

4. Segondè vòltaj

Depi elektwòd grafit yo fondamantalman itilize kòm materyèl anod, vòltaj la nan ityòm-ion pil se sitou detèmine pa karakteristik sa yo materyèl nan materyèl yo katod. Limit anwo vòltaj la nan ityòm fè fosfat se 3.6V, ak vòltaj maksimòm nan ternary ityòm ak ityòm manganate pil se sou 4.2V (pwochen pati a pral eksplike Poukisa pa ka vòltaj maksimòm nan Li-ion batri depase 4.2V ). Devlopman pil segondè-vòltaj se yon wout teknik pou ityòm-ion pil ogmante dansite enèji a. Pou ogmante vòltaj pwodiksyon selil la, yo mande yon materyèl elektwòd pozitif ak yon potansyèl segondè, yon materyèl elektwòd negatif ki gen yon potansyèl ki ba ak yon elektwolit ki gen yon vòltaj segondè ki estab.

5. Segondè efikasite enèji

Coulomb efikasite, ki rele tou efikasite chaje, refere a rapò a nan kapasite egzeyat batri a chaje kapasite pandan sik la menm. Sa se, pousantaj la nan egzeyat kapasite espesifik chaje kapasite espesifik.

Pou materyèl elektwòd pozitif la, li se kapasite ensèsyon ityòm / kapasite delityòm, se sa ki, kapasite egzeyat / kapasite chaj; pou materyèl elektwòd negatif la, li se kapasite pou retire ityòm / kapasite ensèsyon ityòm, se sa ki, kapasite egzeyat / kapasite chaj la.

Pandan pwosesis la chaje, enèji elektrik konvèti nan enèji chimik, ak pandan pwosesis la dechaje, enèji chimik konvèti nan enèji elektrik. Gen yon sèten efikasite nan opinyon ak pwodiksyon enèji elektrik pandan de pwosesis konvèsyon, ak efikasite sa a dirèkteman reflete pèfòmans batri a.

Soti nan pèspektiv nan fizik pwofesyonèl, efikasite Coulomb ak efikasite enèji yo diferan. Youn nan se rapò a nan elektrisite ak lòt la se rapò a nan travay.

Efikasite enèji nan batri depo a ak efikasite Coulomb, men soti nan ekspresyon matematik la, gen yon relasyon vòltaj ant de la. Mwayèn vòltaj chaj ak egzeyat pa egal, vòltaj mwayèn egzeyat jeneralman mwens pase vòltaj mwayèn chaj.

Pèfòmans batri a ka jije pa efikasite enèji batri a. Soti nan konsèvasyon nan enèji, pèdi enèji elektrik la sitou konvèti nan enèji chalè. Se poutèt sa, efikasite enèji a ka analize chalè ki te pwodwi pa batri a pandan pwosesis k ap travay la, ak Lè sa a, relasyon ki genyen ant rezistans entèn ak chalè ka analize. Epi li konnen ke efikasite enèji ka predi enèji ki rete nan batri a ak jere itilizasyon rasyonèl nan batri a.

Paske se pouvwa a opinyon souvan pa itilize konvèti materyèl la aktif nan yon eta chaje, men se yon pati nan li boule (pou egzanp, reyaksyon bò irevokabl rive), se konsa efikasite nan Coulomb se souvan mwens pase 100%. Men, osi lwen ke aktyèl pil ityòm-ion yo konsène, efikasite Coulomb la ka fondamantalman rive nan 99.9% ak pi wo a.

Enfliyanse faktè: dekonpozisyon elektwolit, pasivasyon koòdone, chanjman nan estrikti a, mòfoloji, ak konduktivite nan materyèl aktif elektwòd ap diminye efikasite nan Coulomb.

Anplis de sa, li vo mansyone ke batri pouri anba ti efè sou efikasite Coulomb e li gen ti kras fè ak tanperati.

Dansite aktyèl la reflete gwosè aktyèl la pase pou chak zòn inite. Kòm dansite aktyèl la ogmante, aktyèl la pase pa chemine a ogmante, efikasite vòltaj la diminye akòz rezistans entèn, ak efikasite Coulomb la diminye akòz polarizasyon konsantrasyon ak lòt rezon. Evantyèlman mennen nan yon rediksyon nan efikasite enèji.

6. bon pèfòmans tanperati anwo nan syèl la

Batri ityòm-ion yo gen bon pèfòmans segondè-tanperati, ki vle di ke nwayo batri a se nan yon anviwònman tanperati ki pi wo, ak materyèl pozitif ak negatif batri a, separateur ak elektwolit kapab tou kenbe bon estabilite, ka travay nòmalman nan tanperati ki wo, ak la. lavi pa pral akselere. Tanperati ki wo pa fasil pou lakòz aksidan tèmik ki sove kite kay la.

Tanperati batri ityòm-ion montre eta tèmik batri a, ak sans li se rezilta jenerasyon chalè ak transfè chalè batri ityòm-ion. Etidye karakteristik tèmik pil ityòm-ion, ak jenerasyon chalè yo ak karakteristik transfè chalè yo nan diferan kondisyon, ka fè nou reyalize fason enpòtan nan reyaksyon chimik èzotèmik andedan pil ityòm-ion.

Konpòtman danjere nan ityòm-ion pil, ki gen ladan surcharge batri ak overdischarge, rapid chaj ak egzeyat, sikwi kout, kondisyon abi mekanik, ak tanperati ki wo tanperati chòk, ka fasilman deklanche reyaksyon danjere bò andedan batri a ak jenere chalè, dirèkteman detwi negatif la ak elektwòd pozitif Fim pasivasyon sou sifas la.

Lè tanperati selil la monte a 130 ° C, fim SEI a sou sifas elektwòd negatif la dekonpoze, sa ki lakòz gwo aktivite ityòm kabòn negatif elektwòd la dwe ekspoze a elektwolit la sibi yon reyaksyon vyolan oksidasyon-rediksyon, ak chalè a ki rive fè batri a antre nan yon eta ki gen anpil risk.

Lè tanperati entèn batri a monte pi wo pase 200 ° C, fim pasivasyon sou sifas elektwòd pozitif la dekonpoze elektwòd pozitif la pou jenere oksijèn, e li kontinye reyaji avèk vyolans avèk elektwolit la pou jenere yon gwo kantite chalè epi fòme yon gwo presyon entèn. . Lè tanperati batri a rive pi wo pase 240 ° C, li akonpaye pa yon reyaksyon vyolan ègzotèrmik ant ityòm kabòn negatif elektwòd la ak lyan la.

Pwoblèm tanperati batri ityòm-ion gen yon gwo enpak sou sekirite batri ityòm-ion. Anviwònman an nan sèvi ak tèt li gen yon tanperati sèten, ak tanperati a nan batri a ityòm ion ap parèt tou lè li se itilize yo. Bagay ki enpòtan an se ke tanperati a pral gen yon pi gwo enpak sou reyaksyon chimik andedan batri a ityòm-ion. Tanperati twò wo ka menm domaje lavi sèvis batri ityòm-ion, ak nan ka grav, li pral lakòz pwoblèm sekirite pou batri ityòm-ion.

7. Bon pèfòmans tanperati ki ba

Lityòm-ion pil yo gen bon pèfòmans ba-tanperati, ki vle di ke nan tanperati ki ba, iyon yo ityòm ak materyèl elektwòd andedan batri a toujou kenbe aktivite segondè, gwo kapasite rezidyèl, redwi degradasyon kapasite egzeyat, ak gwo pousantaj chaj akseptab.

Kòm tanperati a gout, kapasite ki rete nan batri a ityòm-ion pouri nan yon sitiyasyon akselere. Plis tanperati a pi ba, se pi vit kapasite a dekonpoze. Fòs chaje nan tanperati ki ba trè danjere, epi li trè fasil pou lakòz aksidan tèmik ki sove kite kay la. Nan tanperati ki ba, aktivite a nan iyon ityòm ak elektwòd aktif materyèl diminye, ak pousantaj la nan ki iyon ityòm yo eleman nan materyèl la elektwòd negatif grav redwi. Lè ekipman pou pouvwa a ekstèn chaje nan yon pouvwa depase pouvwa admisib nan batri a, yon gwo kantite iyon ityòm akimile alantou elektwòd la negatif, ak iyon yo ityòm entegre nan elektwòd la yo twò ta jwenn elektwon ak Lè sa a, dirèkteman depo sou sifas elektwòd la pou fòme kristal elemantè ityòm. Dendrit la grandi, penetre dyafram nan dirèkteman, epi pèse elektwòd pozitif la. Kòz yon kous kout ant elektwòd pozitif ak negatif, ki an vire mennen nan sove tèmik.

Anplis deteryorasyon grav nan kapasite egzeyat la, pil ityòm-ion pa ka chaje nan tanperati ki ba. Pandan chaje tanperati ki ba, entèrkalasyon nan iyon ityòm sou elektwòd la grafit nan batri a ak reyaksyon an plating ityòm coexist ak konpetisyon youn ak lòt. Anba kondisyon tanperati ki ba, difizyon iyon ityòm nan grafit anpeche, ak konduktiviti elektwolit la diminye, sa ki mennen nan yon diminisyon nan pousantaj entèkalasyon an epi fè reyaksyon an plating ityòm gen plis chans rive sou sifas la grafit. Rezon prensipal ki fè diminye nan lavi a nan ityòm-ion pil lè yo itilize nan tanperati ki ba yo se ogmantasyon nan enpedans entèn ak degradasyon nan kapasite a akòz presipitasyon nan iyon ityòm.

8. Bon sekirite

Sekirite nan ityòm-ion pil gen ladan pa sèlman estabilite nan materyèl entèn yo, men tou, efikasite nan mezi sekirite oksilyè batri. Sekirite nan materyèl entèn refere a materyèl yo pozitif ak negatif, manbràn ak elektwolit, ki gen bon estabilite tèmik, bon konpatibilite ant elektwolit la ak materyèl la elektwòd, ak bon reta flanm dife nan elektwolit nan tèt li. Mezi oksilyè sekirite refere a konsepsyon valv sekirite nan selil la, konsepsyon fuse a, konsepsyon rezistans tanperati-sansib la, ak sansiblite a apwopriye. Apre yon sèl selil echwe, li ka anpeche fay la gaye epi sèvi objektif izolasyon an.

9. bon konsistans

Atravè “efè a barik” nou konprann enpòtans ki genyen nan konsistans batri. Konsistans refere a selil batri yo itilize nan menm pake batri a, kapasite, vòltaj sikwi ouvè, rezistans entèn, egzeyat pwòp tèt ou ak lòt paramèt yo piti anpil, ak pèfòmans la sanble. Si konsistans nan selil batri a ak pwòp pèfòmans ekselan li yo pa bon, siperyorite li yo souvan lis apre gwoup la fòme. Etid yo montre ke kapasite pake batri a apre gwoupman detèmine pa selil kapasite ki pi piti a, ak lavi pake batri a se mwens pase lavi selil ki pi kout la.