Wat sinn d’Ufuerderunge fir héichqualitativ Lithium-Ion Batterien? Am Allgemengen, laang Liewensdauer, héich Energie Dicht, an zouverlässeg Sécherheetsleistung sinn d’Viraussetzunge fir eng héichqualitativ Lithium-Ion Batterie ze moossen. Lithium-Ion Batterien ginn de Moment an allen Aspekter vum Alldag benotzt, awer den Hiersteller oder d’Mark ass anescht. Et ginn e puer Differenzen am Service Liewen a Sécherheetsleistung vu Lithium-Ion Akkuen, déi enk mat de Produktiounsprozess Standarden a Produktiounsmaterialien verbonne sinn; déi folgend Bedéngungen mussen d’Konditioune fir héichqualitativ Lithium-Ion sinn;

1. Laang Service Liewen

D’Liewe vun der sekundärer Batterie enthält zwee Indikatoren: Zyklusliewen a Kalennerliewen. Zyklus Liewen heescht datt nodeems d’Batterie d’Zuel vun den Zyklen erlieft huet, déi vum Hiersteller versprach ass, déi reschtlech Kapazitéit ëmmer nach méi grouss ass wéi oder gläich zu 80%. D’Kalennerliewen heescht datt déi reschtlech Kapazitéit net manner wéi 80% bannent der Zäitperiod ass, déi vum Hiersteller versprach ass, egal ob se benotzt gëtt oder net.

D’Liewen ass ee vun de Schlësselindikatoren vu Kraaft Lithium Batterien. Engersäits ass déi grouss Aktioun fir d’Batterie z’ersetzen wierklech lästeg an d’Benotzererfarung ass net gutt; op der anerer Säit, am Fong, ass d’Liewen e Käschtepunkt.

D’Liewen vun enger Lithium-Ion Batterie heescht datt d’Kapazitéit vun der Batterie op déi nominell Kapazitéit zerfält (bei Raumtemperatur vun 25 ° C, Standardatmosphäreschen Drock, an 70% vun der Batteriekapazitéit entlooss bei 0.2C) no enger Period vum Gebrauch , an d’Liewen kann als d’Enn vum Liewen ugesi ginn. An der Industrie gëtt d’Zyklusliewen allgemeng berechent duerch d’Zuel vun den Zyklen vu voll geluedenen an entladene Lithium-Ion Batterien. Am Gebrauchsprozess geschitt eng irreversibel elektrochemesch Reaktioun bannent der Lithium-Ion Batterie, wat zu enger Ofsenkung vun der Kapazitéit féiert, sou wéi d’Zersetzung vum Elektrolyt, d’Deaktivéierung vun aktive Materialien, an den Zesummebroch vun de positiven an negativen Elektrodenstrukturen féieren zu enger Ofsenkung vun der Unzuel vu Lithiumionen Interkalatioun an Deinterkalatioun. Waart. Experimenter weisen datt e méi héijen Auslaafsquote zu enger méi schneller Dämpfung vun der Kapazitéit féiert. Wann den Entladungsstroum niddereg ass, ass d’Batteriespannung no bei der Gläichgewiichtsspannung, wat méi Energie fräisetze kann.

D’theoretescht Liewen vun enger ternärer Lithium-Ion Batterie ass ongeféier 800 Zyklen, wat mëttelméisseg tëscht kommerziellen nofëllbare Lithium-Ion Batterien ass. Lithium Eisenphosphat ass ongeféier 2,000 Zyklen, wärend Lithium Titanat gesot gëtt 10,000 Zyklen z’erreechen. De Moment verspriechen Mainstream Batterie Hiersteller méi wéi 500 Mol (Ladung an Entladung ënner Standardbedéngungen) an de Spezifikatiounen vun hiren ternäre Batteriesellen. Wéi och ëmmer, nodeems d’Batterien an e Batterie packen, wéinst Konsequenzprobleemer, sinn déi wichtegst Faktore Spannung an intern D’Resistenz kann net genau d’selwecht sinn, a säi Zyklusliewen ass ongeféier 400 Mol. Déi empfohlene SOC Notzungsfenster ass 10%~ 90%. Deep Laden an Entladung gëtt net empfohlen, soss verursaacht et irreversibelem Schued un der positiver an negativer Struktur vun der Batterie. Wann et mat flaacher Ladung a flaacher Entladung berechent gëtt, ass d’Zyklusliewen op d’mannst 1000 Mol. Zousätzlech, wann Lithium-Ion Akkuen dacks an High-Rate an Héich-Temperatur Ëmfeld entlooss ginn, gëtt d’Batteriedauer drastesch op manner wéi 200 Mol reduzéiert.

2. Manner Ënnerhalt, manner Benotzungskäschte

D’Batterie selwer huet e niddrege Präis pro Kilowatt-Stonn, wat déi intuitivst Käschte sinn. Zousätzlech zu der uewe genannter, fir d’Benotzer, ob d’Käschte wierklech niddereg sinn hänkt vun de “vollen Liewenszykluskäschte vun Elektrizitéit of.”

“Voll Liewenszyklus Käschte vun Elektrizitéit”, d’Gesamtkraaft vun der Muecht Lithium Batterie gëtt multiplizéiert mat der Unzuel vun den Zyklen fir de Gesamtbetrag u Kraaft ze kréien deen am ganzen Liewenszyklus vun der Batterie benotzt ka ginn, an de Gesamtpräis vun der Batterie Pack gëtt vun dëser Zomm gedeelt fir de Präis pro Kilowatt Elektrizitéit am ganzen Liewenszyklus ze kréien.

De Batteriepräis vun deem mir normalerweis schwätzen, sou wéi 1,500 Yuan/kWh, baséiert nëmmen op der Gesamtenergie vun der neier Batteriesell. Tatsächlech sinn d’Käschte fir Elektrizitéit pro Liewensunitéit den direkten Virdeel vum Endclient. Dat intuitivst Resultat ass datt wann Dir zwee Batterie Packs mat der selwechter Muecht zum selwechte Präis kaaft, een erreecht d’Enn vum Liewen no 50 Mol Opladen an Entladung, an deen aneren kann no 100 Mol Laden an Entladung nei benotzt ginn. Dës zwee Batterie Packs kënnen op ee Bléck gesi ginn wat méi bëlleg ass.

Fir et éierlech ze soen, et ass laang Liewensdauer, haltbar a reduzéiert d’Käschte.

Zousätzlech zu den zwou uewe genannte Käschte sollen och d’Käschte vun der Batterie berücksichtegt ginn. Betruecht einfach déi initial Käschte, wielt d’Problemzell, déi spéider Ënnerhaltskäschte an d’Aarbechtskäschte sinn ze héich. Wat den Ënnerhalt vun der Batteriesell selwer ugeet, ass et wichteg op manuell Balancéierung ze referenzéieren. D’BMS’s agebauter Ausgläichungsfunktioun ass limitéiert duerch d’Gréisst vum eegene Design Ausgläichsstroum, a kann net den ideale Gläichgewiicht tëscht den Zellen erreechen. Wéi d’Zäit accumuléiert, wäert de Problem vum exzessiven Drockdifferenz am Batterie optrieden. An esou Situatiounen muss d’manuell Ausgläichung duerchgefouert ginn, an d’Batteriesellen mat ze nidderegen Spannung ginn getrennt gelueden. Wat méi niddreg d’Frequenz vun dëser Situatioun ass, wat méi niddereg d’Käschte fir Ënnerhalt sinn.

3. Héich Energie Dicht/héich Muecht Dicht

Energie Dicht bezitt sech op d’Energie enthält an enger Eenheet Gewiicht oder Eenheetsvolumen; déi elektresch Energie verëffentlecht duerch den duerchschnëttleche Eenheetsvolumen oder Mass vun enger Batterie. Generell, am selwechte Volumen, ass d’Energiedicht vu Lithium-Ion Akkuen 2.5 Mol déi vun Néckel-Kadmium Batterien an 1.8 Mol déi vun Néckel-Waasserstoff Akkuen. Dofir, wann d’Batteriekapazitéit gläich ass, si Lithium-Ion Akkuen besser wéi Néckel-Kadmium a Néckel-Waasserstoff Batterien. Méi kleng Gréisst a méi liicht Gewiicht.

Batterie Energie Dicht = Batterie Kapazitéit × Entladungsplattform/Batteriedicke/Batterie Breet/Batterielängt.

Power Densitéit bezitt sech op de Wäert vun der maximaler Auslaafkraaft pro Eenheet Gewiicht oder Volumen. Am limitéierten Raum vu Stroossefahrzeuge kann nëmmen duerch d’Erhéijung vun der Dicht d’Gesamt Energie an d’Gesamtkraaft effektiv verbessert ginn. Zousätzlech benotzen déi aktuell Staatssubventiounen Energie Dicht a Kraaftdicht als Schwell fir den Niveau vun de Subventiounen ze moossen, wat d’Wichtegkeet vun der Dicht weider verstäerkt.

Wéi och ëmmer, et gëtt eng gewësse Widdersproch tëscht Energie Dicht a Sécherheet. Wéi d’Energiedicht eropgeet, wäert d’Sécherheet ëmmer méi nei a méi schwéier Erausfuerderunge stellen.

4. Héichspannung

Zënter Grafittelektroden gi grondsätzlech als Anodematerial benotzt, gëtt d’Spannung vu Lithium-Ionbatterien haaptsächlech bestëmmt vun de materielle Charakteristike vun de Kathodematerialien. Déi iewescht Limit vun der Spannung vum Lithium Eisenphosphat ass 3.6V, an déi maximal Spannung vun ternäre Lithium a Lithium Manganat Batterien ass ongeféier 4.2V (den nächsten Deel wäert erkläre Firwat kann déi maximal Spannung vun der Li-Ion Batterie net méi wéi 4.2V sinn ). D’Entwécklung vun Héichspannungsbatterien ass eng technesch Wee fir Lithium-Ion Akkuen fir d’Energiedicht ze erhéijen. Fir d’Ausgangsspannung vun der Zell ze erhéijen, sinn e positivt Elektrodenmaterial mat engem héije Potenzial, en negativ Elektrodenmaterial mat engem nidderegen Potenzial an en Elektrolyt mat enger stabiler Héichspannung noutwendeg.

5. Héich Energieeffizienz

Coulomb Effizienz, och Ladeeffizienz genannt, bezitt sech op d’Verhältnis vun der Batterieentladungskapazitéit zu der Ladekapazitéit wärend dem selwechten Zyklus. Dat ass, de Prozentsaz vun der entladender spezifescher Kapazitéit fir spezifesch Kapazitéit ze laden.

Fir de positiven Elektrodenmaterial ass et d’Lithium Insertionskapazitéit/Delithiumkapazitéit, dat heescht d’Entladungskapazitéit/Ladungskapazitéit; fir dat negativ Elektrodenmaterial ass et d’Lithium Entfernungskapazitéit/Lithium Insertiounskapazitéit, dat heescht d’Entladungskapazitéit/Ladungskapazitéit.

Wärend dem Ladeprozess gëtt elektresch Energie a chemesch Energie ëmgewandelt, a wärend dem Entladungsprozess gëtt chemesch Energie an elektresch Energie ëmgewandelt. Et gëtt eng gewëssen Effizienz am Input an Output vun elektrescher Energie wärend den zwee Konversiounsprozesser, an dës Effizienz reflektéiert direkt d’Performance vun der Batterie.

Aus der Perspektiv vun der professioneller Physik, Coulomb Effizienz an Energieeffizienz sinn anescht. Een ass d’Verhältnis vun Elektrizitéit an deen aneren ass d’Verhältnis vun der Aarbecht.

D’Energieeffizienz vun der Späicherbatterie an der Coulomb Effizienz, awer aus dem mathematesche Ausdrock gëtt et eng Spannungsverhältnis tëscht deenen zwee. D’Duerchschnëttsspannung vu Ladung an Entladung ass net gläich, d’Duerchschnëttsspannung vun der Entladung ass allgemeng manner wéi déi duerchschnëttlech Spannungsspannung

D’Performance vun der Batterie kann no der Energieeffizienz vun der Batterie beurteelt ginn. Aus der Erhaalung vun der Energie gëtt déi verluer elektresch Energie haaptsächlech an Hëtzt Energie ëmgewandelt. Dofir kann d’Energieeffizienz d’Hëtzt analyséieren, déi vun der Batterie wärend dem Aarbechtsprozess generéiert gëtt, an da kann d’Relatioun tëscht interner Resistenz an Hëtzt analyséiert ginn. An et ass bekannt datt d’Energieeffizienz déi reschtlech Energie vun der Batterie kann viraussoen an déi rational Notzung vun der Batterie managen.

Well d’Inputkraaft dacks net benotzt gëtt fir dat aktivt Material an e geluedenen Zoustand ze konvertéieren, awer en Deel dovun verbraucht gëtt (zum Beispill irreversibel Säitreaktiounen optrieden), sou datt d’Coulomb Effizienz dacks manner wéi 100%ass. Awer wat aktuell Lithium-Ionbatterien ugeet, kann d’Coulomb Effizienz am Fong 99.9% a méi héich erreechen.

Aflossfaktoren: Elektrolyt Zersetzung, Interface Passivatioun, Ännerungen an der Struktur, Morphologie, a Konduktivitéit vun Elektroden aktive Materialien reduzéieren d’Coulomb Effizienz.

Zousätzlech ass et derwäert ze erwähnen datt Batterieschued e wéineg Effekt op d’Coulomb Effizienz huet an net vill mat der Temperatur ze dinn huet.

Déi aktuell Dicht reflektéiert d’Gréisst vum Stroumverlaf pro Beräich Eenheet. Wéi déi aktuell Dicht eropgeet, erhéicht de Stroum, dee vum Stack iwwerholl gëtt, d’Spannungseffizienz fällt wéinst der interner Resistenz, an d’Coulomb Effizienz fällt wéinst der Konzentratiounspolariséierung an aus anere Grënn. Schlussendlech féiert zu enger Reduktioun vun der Energieeffizienz.

6. Good héich Temperatur Leeschtung

Lithium-Ion Akkuen hu gutt Héich-Temperatur Performance, dat heescht datt de Batteriekär an enger méi héijer Temperatur Ëmfeld ass, an d’Batterie positiv an negativ Materialien, Separatoren an Elektrolyt kënnen och eng gutt Stabilitéit erhalen, kënnen normalerweis bei héijen Temperaturen schaffen, an den d’Liewen wäert net beschleunegt ginn. Héich Temperatur ass net einfach fir thermesch Fluchaccidenter ze verursaachen.

D’Temperatur vun der Lithium-Ion Batterie weist den thermeschen Zoustand vun der Batterie, an d’Essenz dovun ass d’Resultat vun der Hëtztgeneratioun an dem Wärmetransfer vun der Lithium-Ion Batterie. D’thermesch Charakteristike vu Lithium-Ion Akkuen ze studéieren, an hir Wärmegeneratioun a Wärmetransfer Charakteristiken ënner verschiddene Bedéngungen, kënne mir de wichtege Wee vun exothermesche chemesche Reaktiounen a Lithium-Ion Akkuen realiséieren.

Onsécher Verhalen vu Lithium-Ion Akkuen, abegraff Batterie-Iwwerladung an Iwwerdispositioun, séier Ladung an Entladung, Kuerzschluss, mechanesch Mëssbrauchbedéngungen, an héijen Temperaturthermesche Schock, kënne ganz einfach geféierlech Säitreaktiounen an der Batterie ausléisen an Hëtzt generéieren, direkt negativ zerstéieren an Positiv Elektroden Passivéierungsfilm op der Uewerfläch.

Wann d’Zelltemperatur op 130 ° C klëmmt, zerfällt de SEI Film op der Uewerfläch vun der negativer Elektrode, wouduerch d’High-Aktiv Lithium Kuelestoff negativ Elektrode fir den Elektrolyt ausgesat gëtt fir eng gewalteg Oxidatiounsreduktiounsreaktioun z’ënnerhalen, an d’Hëtzt déi geschitt mécht d’Batterie an en héich-Risiko Zoustand.

Wann déi intern Temperatur vun der Batterie iwwer 200 ° C eropgeet, zersetzt de Passivéierungsfilm op der positiver Elektrode Uewerfläch déi positiv Elektrode fir Sauerstoff ze generéieren, a reagéiert weider hefteg mam Elektrolyt fir eng grouss Quantitéit un Hëtzt ze generéieren an en héijen internen Drock ze bilden . Wann d’Batterietemperatur iwwer 240 ° C erreecht, gëtt se begleet vun enger gewaltsam exothermescher Reaktioun tëscht der Lithiumkuelennegativ Elektrode an dem Bindemittel.

Den Temperaturprobleem vu Lithium-Ion Akkuen huet e groussen Impakt op d’Sécherheet vu Lithium-Ion Akkuen. D’Ëmwelt vum Gebrauch selwer huet eng gewëssen Temperatur, an d’Temperatur vun der Lithium -Ion Batterie erschéngt och wann se benotzt gëtt. Déi wichteg Saach ass datt d’Temperatur e méi groussen Impakt op d’chemesch Reaktioun an der Lithium-Ion Batterie wäert hunn. Ze héich Temperatur kann souguer d’Liewensdauer vun der Lithium-Ion Batterie beschiedegen, an a schwéiere Fäll wäert et Sécherheetsprobleemer fir d’Lithium-Ion Batterie verursaachen.

7. Good niddereg Temperatur Leeschtung

Lithium-Ion Akkuen hunn eng gutt Niddertemperaturleistung, dat heescht datt bei niddregen Temperaturen d’Lithiumionen an d’Elektrodenmaterial bannent der Batterie ëmmer nach héich Aktivitéit behalen, héich Reschtkapazitéit, reduzéiert Auslaafkapazitéit Degradatioun, a grouss zulässlech Ladegeschwindegkeet.

Wéi d’Temperatur fällt, fält déi reschtlech Kapazitéit vun der Lithium-Ion Batterie an eng beschleunegt Situatioun of. Wat méi niddreg d’Temperatur ass, dest méi séier fällt d’Kapazitéit of. Forcibel Ladung bei niddregen Temperaturen ass extrem schiedlech, an et ass ganz einfach thermesch Fluchaccidenter ze verursaachen. Bei nidderegen Temperaturen fällt d’Aktivitéit vu Lithiumionen an Elektroden aktiv Material erof, an den Taux mat deem Lithiumionen an dat negativ Elektrodenmaterial agebaut ginn ass staark reduzéiert. Wann d’extern Energieversuergung gelueden ass mat enger Kraaft déi d’zulässlech Kraaft vun der Batterie iwwerschreift, accumuléiert eng grouss Quantitéit vu Lithiumionen ronderëm déi negativ Elektrode, an d’Lithiumionen, déi an der Elektrode agebonne sinn, sinn ze spéit fir Elektronen ze kréien an dann direkt op de Uewerfläch vun der Elektrode fir Lithium elementar Kristalle ze bilden. Den Dendrit wiisst, dréit direkt an d’Membran a stécht d’positiv Elektrode duerch. Verursaacht e Kuerzschalt tëscht de positiven an den negativen Elektroden, wat ofwiesselnd zu thermesche Fluch féiert.

Zousätzlech zu der schlechter Verschlechterung vun der Entladungskapazitéit kënnen Lithium-Ion Batterien net bei niddregen Temperaturen gelueden ginn. Wärend Niddertemperaturladen existéieren d’Interkalatioun vu Lithiumionen op der Grafittelektrode vun der Batterie an der Lithiumplatreaktioun zesummen a konkurréiere mateneen. Ënner niddregen Temperaturbedingunge gëtt d’Diffusioun vu Lithiumionen am Grafit hemmt, an d’Konduktivitéit vum Elektrolyt fällt erof, wat zu enger Ofsenkung vun der Interkalatiounsquote féiert a mécht d’Lithiumplatreaktioun méi wahrscheinlech op der Grafittoberfläche geschitt. D’Haaptgrënn fir d’Liewensdauer vu Lithium-Ion Batterien wann se bei niddregen Temperaturen benotzt ginn, sinn d’Erhéijung vun der interner Impedanz an d’Degradatioun vun der Kapazitéit wéinst der Nidderschlag vu Lithiumionen.

8. Gutt Sécherheet

D’Sécherheet vu Lithium-Ion Akkuen enthält net nëmmen d’Stabilitéit vun internen Materialien, awer och d’Effektivitéit vun de Batteriesécherheetshëllefsmoossnamen. D’Sécherheet vun internen Materialien bezitt sech op déi positiv an negativ Materialien, Membran an Elektrolyt, déi gutt thermesch Stabilitéit hunn, gutt Kompatibilitéit tëscht Elektrolyt an Elektrodenmaterial, a gutt Flamschutz vun der Elektrolyt selwer. Sécherheetshilfe Moossname bezéien sech op de Sécherheetsventil Design vun der Zell, de Sicherungsdesign, den Temperaturempfindlechen Resistenz Design, an d’Sensibilitéit ass passend. Nodeems eng eenzeg Zell feelt, kann et verhënneren datt de Feeler sech verbreet an den Zweck vun der Isolatioun déngt.

9. Gutt Konsequenz

Duerch den “Faass Effekt” verstinn mir d’Wichtegkeet vun der Batteriekonsequenz. Konsequenz bezitt sech op d’Batteriezellen, déi am selwechte Batterie benotzt ginn, d’Kapazitéit, oppe Circuit Spannung, intern Resistenz, Selbstentladung an aner Parameter sinn extrem kleng, an d’Leeschtung ass ähnlech. Wann d’Konsistenz vun der Batteriezell mat senger eegener exzellenter Leeschtung net gutt ass, gëtt seng Iwwerleeënheet dacks ausgeglach nodeems d’Grupp geformt ass. Studien hu gewisen datt d’Kapazitéit vum Batterie Pack no der Gruppéierung vun der klengster Kapazitéitzell bestëmmt gëtt, an d’Liewensdauer vum Batterie ass manner wéi d’Liewe vun der kuerster Zell.