Цэнэглэх, цэнэггүй болгох мөчлөгийн тоо нэмэгдэхийн хэрээр батерейны хүчин чадал муудсаар байх болно. Хүчин чадал нь нэрлэсэн хүчин чадлын 75-80% хүртэл буурах үед лити-ион батерейг эвдэрсэн гэж үзнэ. Цэнэглэх хурд, батерейны температурын өсөлт, орчны температур зэрэг нь лити-ион батерейны цэнэгийн хүчин чадалд илүү их нөлөөлдөг.

Энэхүү баримт бичигт батерейны тогтмол хүчдэл ба тогтмол гүйдлийн цэнэгийн болон тогтмол гүйдлийн цэнэгийн цэнэглэх, цэнэглэх шалгуур үзүүлэлтүүдийг баталсан. Цэнэглэх хурд, зайны цэнэгийн температурын өсөлт, орчны температурыг хувьсах хэмжигдэхүүн болгон дараалан ашигладаг бөгөөд мөчлөгийн туршилтыг тоон байдлаар хийж, цэнэгийн хурд ба зайны цэнэгийн температурыг янз бүрийн катодын материалаар шинжилдэг. Лити-ион батерейны цэнэгийн хүчин чадалд температур, орчны температур, мөчлөгийн цаг хугацааны нөлөө.

1. Зайны үндсэн туршилтын хөтөлбөр

Эерэг болон сөрөг материалууд нь өөр өөр байдаг бөгөөд мөчлөгийн хугацаа нь ихээхэн ялгаатай байдаг нь батерейны хүчин чадлын шинж чанарт нөлөөлдөг. Лити төмрийн фосфат (LFP), никель-кобальт-манганы гурвалсан материал (NMC) нь өвөрмөц давуу талтай, лити-ион хоёрдогч батерейны катодын материал болгон өргөн хэрэглэгддэг. Хүснэгт 1-ээс NMC батерейны нэрлэсэн хүчин чадал, нэрлэсэн хүчдэл, цэнэгийн хэмжээ нь LFP батерейгаас өндөр байгааг харж болно.

LFP болон NMC лити-ион батерейг тодорхой тогтмол гүйдэл ба тогтмол хүчдэлийн цэнэглэх, тогтмол гүйдлийн цэнэггүй болгох дүрмийн дагуу цэнэглэж, цэнэггүй болгож, цэнэглэх, гүйдлийн таслах хүчдэл, цэнэгийн хэмжээ, зайны температурын өсөлт, туршилтын температур, батерейны хүчин чадлын өөрчлөлтийг бүртгэнэ. цэнэглэх, цэнэглэх явцад Нөхцөл .

2. Цэнэглэх чадварын цэнэгийн цэнэгийн нөлөөлөл Температур, цэнэглэх, цэнэггүй болгох дүрмийг тогтоож, LFP батерей болон NMC батерейг янз бүрийн цэнэгийн хурдаар тогтмол гүйдлээр цэнэглэнэ.

Температурыг тус тусад нь тохируулна: 35, 25, 10, 5, -5, -15°C. Зураг 1-ээс харахад ижил температурт цэнэгийн хурдыг нэмэгдүүлснээр LFP батерейны нийт цэнэгийн хүчин чадал буурах хандлагатай байгааг харуулж байна. Ижил цэнэггүй байдлын үед бага температурын өөрчлөлт нь LFP батерейны цэнэгийн хүчин чадалд илүү их нөлөө үзүүлдэг.

Температур 0 ℃-аас доош унах үед гадагшлуулах чадвар эрс муудаж, хүчин чадал нь эргэлт буцалтгүй болдог. LFP батерей нь бага температур, их цэнэгийн хурдны давхар нөлөөн дор цэнэгийн хүчин чадлын бууралтыг улам хүндрүүлдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. LFP батерейтай харьцуулахад NMC батерей нь температурт илүү мэдрэмтгий байдаг бөгөөд тэдгээрийн цэнэгийн хүчин чадал нь орчны температур, цэнэгийн хэмжээнээс хамааран мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг.

Зураг 2-оос харахад ижил температурт NMC батерейны нийт цэнэгийн хүчин чадал эхлээд муудаж, дараа нь нэмэгдэх хандлагатай байгааг харуулж байна. Ижил цэнэгийн хурдтай үед температур бага байх тусам гадагшлуулах хүчин чадал багасна.

Цэнэглэх хурд нэмэгдэхийн хэрээр лити-ион батерейны цэнэгийн хүчин чадал буурсаар байна. Шалтгаан нь ноцтой туйлшралын улмаас гүйдлийн хүчдэл нь урсах таслах хүчдэл хүртэл буурч, өөрөөр хэлбэл цэнэгийн хугацаа богиносч, цэнэггүй, сөрөг электрод Li+ унадаггүй. Бүрэн суулгасан. Зайны цэнэгийн цэнэгийн хэмжээ 1.5-аас 3.0 хооронд байх үед цэнэгийн цэнэг нь янз бүрийн түвшинд сэргэх шинж тэмдэг илэрч эхэлдэг. Урвал үргэлжлэх тусам цэнэгийн цэнэгийн хэмжээ ихсэх тусам батерейны температур мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, Li+-ийн дулааны хөдөлгөөний хүчин чадал нэмэгдэж, тархалтын хурд хурдасч, Li+-ийн шингээлтийн хурд хурдасна. гадагшлуулах чадвар нэмэгддэг. Батерейны цэнэгийн хэмжээ, температурын өсөлтийн давхар нөлөөлөл нь батерейны монотон бус үзэгдлийг үүсгэдэг гэж дүгнэж болно.

3. Зайны температурын өсөлтийн цэнэгийн хүчин чадалд үзүүлэх нөлөө. NMC батерейг 2.0℃ температурт 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 30С-ийн цэнэгийн туршилтанд хамруулсан бөгөөд литий-ион батерейны цэнэгийн хүчин чадал болон температурын өсөлт хоорондын хамаарлын муруйг Зураг 3-т үзүүлэв.

Зураг 3-аас харахад ижил цэнэгийн хүчин чадалтай үед ялгарах хурд ихсэх тусам температурын өсөлт мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг. Тогтмол гүйдлийн цэнэгийн гүйдлийн процессын гурван үеийг ижил цэнэгийн хурдаар шинжлэхэд температурын өсөлт нь голчлон цэнэгийн эхний болон хожуу үе шатанд байгааг харуулж байна.

Дөрөвдүгээрт, орчны температурын цэнэгийн хүчин чадалд үзүүлэх нөлөө Лити-ион батерейны хамгийн сайн ажиллах температур нь 25-40 ℃ байна. Хүснэгт 2, Хүснэгт 3-ын харьцуулалтаас харахад температур 5 ° C-аас бага байх үед хоёр төрлийн батерейнууд хурдан цэнэггүй болж, цэнэгийн цэнэг нь мэдэгдэхүйц буурч байгааг харж болно.

Бага температурт туршилт хийсний дараа өндөр температурыг сэргээсэн. Үүнтэй ижил температурт LFP батерейны цэнэгийн хүчин чадал 137.1mAh, NMC батерей 47.8mAh-аар буурсан боловч температурын өсөлт, цэнэгийн хугацаа өөрчлөгдөөгүй. Эндээс харахад LFP нь дулааны тогтвортой байдал сайтай бөгөөд зөвхөн бага температурт хүлцэл муутай, батерейны хүчин чадал нь эргэлт буцалтгүй уналттай байдаг; харин NMC батерей нь температурын өөрчлөлтөд мэдрэмтгий байдаг.

Тавдугаарт, цэнэгийн цэнэгийн хүчин чадалд циклийн тооны нөлөөлөл Зураг 4-т лити-ион батерейны хүчин чадлын задралын муруйн бүдүүвч диаграмм бөгөөд 0.8Q-д цэнэгийн цэнэгийг батарейны эвдрэлийн цэг болгон тэмдэглэв. Цэнэглэх, цэнэглэх мөчлөгийн тоо нэмэгдэхийн хэрээр цэнэглэх чадвар буурч эхэлдэг.

1600mAh LFP батерейг 0.5С-т цэнэглэж, цэнэггүй болгож, 0.5C-т цэнэглэж, цэнэггүй болгох циклийн туршилт хийсэн. Нийт 600 циклийг гүйцэтгэсэн бөгөөд зайны хүчин чадлын 80% -ийг батерейны эвдрэлийн шалгуур болгон ашигласан. 100-ийг 5-р зурагт үзүүлсэн шиг цэнэгийн цэнэгийн хэмжээ болон хүчин чадлын бууралтын харьцангуй алдааны хувийг шинжлэхийн тулд интервалын хугацаа болгон ашиглана.

2000mAh NMC батерейг 1.0С-т цэнэглэж, 1.0C-т цэнэггүй болгож, цэнэглэх-цэнэглэх мөчлөгийн туршилт хийсэн бөгөөд ашиглалтын хугацаа дууссаны дараа зайны багтаамжийн 80% -ийг батерейны багтаамж болгон авсан. Эхний 700 удаа авч, 100-р зурагт үзүүлсэн шиг цэнэгийн хүчин чадал болон хүчин чадлын бууралтын харьцангуй алдааны хувийг 6 интервалаар шинжилнэ.

Циклийн тоо 0 байх үед LFP батерей болон NMC батерейны багтаамж нь нэрлэсэн хүчин чадал боловч ихэвчлэн бодит хүчин чадал нь нэрлэсэн хүчин чадлаасаа бага байдаг тул эхний 100 циклийн дараа цэнэгийн хүчин чадал эрс мууддаг. LFP батерей нь урт хугацааны мөчлөгтэй, онолын хугацаа нь 1,000 дахин их; NMC батерейны онолын хугацаа 300 дахин их байна. Ижил тооны мөчлөгийн дараа NMC батерейны багтаамж илүү хурдан мууддаг; Циклийн тоо 600 байх үед NMC батерейны хүчин чадал эвдрэлийн босго руу ойртдог.

6. дүгнэлт

Лити-ион батерейг цэнэглэх, цэнэглэх туршилтаар катодын материал, цэнэгийн цэнэгийн хэмжээ, батерейны температурын өсөлт, орчны температур, мөчлөгийн тоо гэсэн таван параметрийг хувьсагч болгон ашиглаж, хүчин чадалтай холбоотой шинж чанарууд болон өөр өөр нөлөөлөх хүчин зүйлсийн хоорондын хамааралд дүн шинжилгээ хийсэн. ба дараахь дүгнэлтэд хүрэв.

(1) Батерейны нэрлэсэн температурын хязгаарт тохирох өндөр температур нь Li+-ийн хоорондын холболтыг сааруулж, шингээлтийг дэмждэг. Ялангуяа цэнэгийн цэнэгийн хувьд цэнэгийн хэмжээ ихсэх тусам дулаан үүсэх хурд ихсэх ба лити-ион батерейны доторх цахилгаан химийн урвал илүү тодорхой болно.

(2) LFP батерей нь цэнэглэх, цэнэггүй байх үед өндөр температурт дасан зохицох чадвар, цэнэгийн хурдыг харуулдаг; Энэ нь бага температурыг тэсвэрлэх чадвар муутай, гадагшлуулах чадвар нь эрс мууддаг, халаасны дараа сэргээх боломжгүй байдаг.

(3) Цэнэглэх, цэнэггүй болгох циклүүдийн ижил тооны үед LFP батерей нь урт хугацааны ашиглалтын хугацаатай бөгөөд NMC батерейны багтаамж нь нэрлэсэн хүчин чадлынхаа 80% хүртэл хурдан мууддаг. (4) LFP батерейтай харьцуулахад NMC батерейны цэнэгийн хүчин чадал нь температурт илүү мэдрэмтгий байдаг бөгөөд их хэмжээний цэнэггүй үед цэнэгийн хүчин чадал нь монотон биш бөгөөд температурын өсөлт мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг.