சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, ​​பேட்டரி திறன் தொடர்ந்து சிதைவடையும். மதிப்பிடப்பட்ட திறனில் 75% முதல் 80% வரை திறன் சிதைவடையும் போது, ​​லித்தியம்-அயன் பேட்டரி செயலிழந்த நிலையில் இருப்பதாகக் கருதப்படுகிறது. வெளியேற்ற விகிதம், பேட்டரி வெப்பநிலை உயர்வு மற்றும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலை ஆகியவை லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் வெளியேற்ற திறனில் அதிக தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.

இந்த தாள் நிலையான மின்னழுத்தம் மற்றும் நிலையான மின்னோட்ட சார்ஜிங் மற்றும் பேட்டரிக்கான நிலையான மின்னோட்டத்தை வெளியேற்றுவதற்கான சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் அளவுகோல்களை ஏற்றுக்கொள்கிறது. டிஸ்சார்ஜ் வீதம், பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் வெப்பநிலை உயர்வு மற்றும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலை ஆகியவை மாறிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் சுழற்சி சோதனைகள் அளவுகோலாக மேற்கொள்ளப்படுகின்றன, மேலும் வெளியேற்ற விகிதம் மற்றும் பேட்டரி வெளியேற்ற வெப்பநிலை ஆகியவை வெவ்வேறு கேத்தோடு பொருட்களின் கீழ் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகின்றன. லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் டிஸ்சார்ஜ் திறனில் வெப்பநிலை, சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மற்றும் சுழற்சி நேரங்களின் தாக்கம்.

1. பேட்டரியின் அடிப்படை சோதனை திட்டம்

நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை பொருட்கள் வேறுபட்டவை, மற்றும் சுழற்சி வாழ்க்கை பெரிதும் மாறுபடும், இது பேட்டரி திறன் பண்புகளை பாதிக்கிறது. லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) மற்றும் நிக்கல்-கோபால்ட்-மாங்கனீசு மும்மைப் பொருட்கள் (NMC) ஆகியவை லித்தியம்-அயன் இரண்டாம் நிலை மின்கலங்களுக்கான கேத்தோடு பொருட்களாக அவற்றின் தனித்துவமான நன்மைகளுடன் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. NMC பேட்டரியின் மதிப்பிடப்பட்ட திறன், பெயரளவு மின்னழுத்தம் மற்றும் வெளியேற்ற விகிதம் ஆகியவை LFP பேட்டரியை விட அதிகமாக இருப்பதை அட்டவணை 1ல் இருந்து காணலாம்.

குறிப்பிட்ட நிலையான மின்னோட்டம் மற்றும் நிலையான மின்னழுத்தம் சார்ஜிங் மற்றும் நிலையான மின்னோட்ட வெளியேற்ற விதிகளின்படி LFP மற்றும் NMC லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை சார்ஜ் செய்து வெளியேற்றவும், மேலும் சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தம், வெளியேற்ற விகிதம், பேட்டரி வெப்பநிலை உயர்வு, சோதனை வெப்பநிலை மற்றும் பேட்டரி திறன் மாற்றங்கள் ஆகியவற்றை பதிவு செய்யவும். கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்ற செயல்முறையின் போது நிலை.

2. டிஸ்சார்ஜ் திறனில் டிஸ்சார்ஜ் வீதத்தின் தாக்கம் வெப்பநிலை மற்றும் சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் விதிகளை சரிசெய்து, வெவ்வேறு டிஸ்சார்ஜ் விகிதங்களின்படி நிலையான மின்னோட்டத்தில் எல்எஃப்பி பேட்டரி மற்றும் என்எம்சி பேட்டரியை வெளியேற்றவும்.

வெப்பநிலையை முறையே சரிசெய்யவும்: 35, 25, 10, 5, -5, -15 டிகிரி செல்சியஸ். படம் 1 இல் இருந்து, அதே வெப்பநிலையில், வெளியேற்ற விகிதத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம், LFP பேட்டரியின் ஒட்டுமொத்த டிஸ்சார்ஜ் திறன் குறைந்து வரும் போக்கைக் காட்டுகிறது. அதே வெளியேற்ற விகிதத்தின் கீழ், குறைந்த வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் LFP பேட்டரிகளின் டிஸ்சார்ஜ் திறனில் அதிக தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.

வெப்பநிலை 0 ℃க்குக் கீழே குறையும் போது, ​​வெளியேற்றும் திறன் கடுமையாகச் சிதைவடைகிறது மற்றும் திறன் மீள முடியாததாக இருக்கும். LFP பேட்டரிகள் குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் பெரிய டிஸ்சார்ஜ் வீதத்தின் இரட்டை செல்வாக்கின் கீழ் வெளியேற்ற திறன் குறைவதை மோசமாக்குகிறது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. LFP பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​NMC பேட்டரிகள் வெப்பநிலைக்கு அதிக உணர்திறன் கொண்டவை, மேலும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மற்றும் வெளியேற்ற விகிதத்துடன் அவற்றின் வெளியேற்ற திறன் கணிசமாக மாறுகிறது.

அதே வெப்பநிலையில், NMC பேட்டரியின் ஒட்டுமொத்த டிஸ்சார்ஜ் திறன் முதலில் சிதைந்து பின்னர் உயரும் போக்கைக் காட்டுகிறது என்பதை படம் 2 இலிருந்து காணலாம். அதே வெளியேற்ற விகிதத்தின் கீழ், குறைந்த வெப்பநிலை, குறைந்த வெளியேற்ற திறன்.

வெளியேற்ற வீதத்தின் அதிகரிப்புடன், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் வெளியேற்ற திறன் தொடர்ந்து குறைந்து வருகிறது. காரணம், தீவிர துருவமுனைப்பு காரணமாக, டிஸ்சார்ஜ் மின்னழுத்தம் முன்கூட்டியே டிஸ்சார்ஜ் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தத்திற்கு குறைக்கப்படுகிறது, அதாவது, வெளியேற்ற நேரம் குறைக்கப்படுகிறது, வெளியேற்றம் போதுமானதாக இல்லை, மற்றும் எதிர்மறை மின்முனை Li+ வீழ்ச்சியடையாது. முழுமையாக உட்பொதிக்கப்பட்டது. பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் விகிதம் 1.5 மற்றும் 3.0 க்கு இடையில் இருக்கும்போது, ​​​​வெளியேற்ற திறன் பல்வேறு அளவுகளில் மீட்புக்கான அறிகுறிகளைக் காட்டத் தொடங்குகிறது. எதிர்வினை தொடரும் போது, ​​டிஸ்சார்ஜ் வீதத்தின் அதிகரிப்புடன் பேட்டரியின் வெப்பநிலை கணிசமாக அதிகரிக்கும், Li+ இன் வெப்ப இயக்கம் திறன் பலப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் பரவல் வேகம் துரிதப்படுத்தப்படுகிறது, இதனால் Li+ இன் டி-உட்பொதித்தல் வேகம் துரிதப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் வெளியேற்ற திறன் உயர்கிறது. பெரிய வெளியேற்ற வீதத்தின் இரட்டை செல்வாக்கு மற்றும் பேட்டரியின் வெப்பநிலை உயர்வு ஆகியவை பேட்டரியின் மோனோடோனிக் அல்லாத நிகழ்வை ஏற்படுத்துகிறது என்று முடிவு செய்யலாம்.

3. டிஸ்சார்ஜ் திறனில் பேட்டரி வெப்பநிலை உயர்வின் தாக்கம். NMC பேட்டரிகள் முறையே 2.0℃ இல் 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 30C டிஸ்சார்ஜ் பரிசோதனைகளுக்கு உட்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் டிஸ்சார்ஜ் திறன் மற்றும் வெப்பநிலை உயர்வு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு வளைவு படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

படம் 3 இல் இருந்து, அதே வெளியேற்றும் திறனின் கீழ், அதிக வெளியேற்ற விகிதம், வெப்பநிலை உயர்வு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களைக் காணலாம். அதே வெளியேற்ற விகிதத்தின் கீழ் நிலையான தற்போதைய வெளியேற்ற செயல்முறையின் மூன்று காலகட்டங்களை பகுப்பாய்வு செய்வது, வெப்பநிலை உயர்வு முக்கியமாக வெளியேற்றத்தின் ஆரம்ப மற்றும் தாமத நிலைகளில் இருப்பதைக் காட்டுகிறது.

நான்காவது, டிஸ்சார்ஜ் திறனில் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையின் தாக்கம் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் சிறந்த இயக்க வெப்பநிலை 25-40 ℃ ஆகும். அட்டவணை 2 மற்றும் அட்டவணை 3 இன் ஒப்பீட்டிலிருந்து, வெப்பநிலை 5 ° C க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​இரண்டு வகையான பேட்டரிகள் விரைவாக வெளியேற்றப்படுவதைக் காணலாம் மற்றும் வெளியேற்றும் திறன் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது.

குறைந்த வெப்பநிலை பரிசோதனைக்குப் பிறகு, அதிக வெப்பநிலை மீட்டெடுக்கப்பட்டது. அதே வெப்பநிலையில், LFP பேட்டரியின் டிஸ்சார்ஜ் திறன் 137.1mAh ஆகவும், NMC பேட்டரி 47.8mAh ஆகவும் குறைந்தது, ஆனால் வெப்பநிலை உயர்வு மற்றும் வெளியேற்ற நேரம் மாறவில்லை. LFP நல்ல வெப்ப நிலைப்புத்தன்மையைக் கொண்டிருப்பதைக் காணலாம் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் மட்டுமே மோசமான சகிப்புத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது, மேலும் பேட்டரி திறன் மீளமுடியாத குறைப்புத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது; NMC பேட்டரிகள் வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு உணர்திறன் கொண்டவை.

ஐந்தாவது, டிஸ்சார்ஜ் திறனில் உள்ள சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை படம் 4 என்பது லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் திறன் சிதைவு வளைவின் திட்ட வரைபடமாகும், மேலும் 0.8Q இல் உள்ள வெளியேற்ற திறன் பேட்டரி செயலிழப்பு புள்ளியாக பதிவு செய்யப்படுகிறது. கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்ற சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, ​​வெளியேற்ற திறன் குறைவதைக் காட்டத் தொடங்குகிறது.

ஒரு 1600mAh LFP பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்பட்டு 0.5C இல் டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்பட்டது மற்றும் சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சி பரிசோதனைக்காக 0.5C இல் டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்பட்டது. மொத்தம் 600 சுழற்சிகள் நிகழ்த்தப்பட்டன, மேலும் 80% பேட்டரி திறன் பேட்டரி செயலிழப்பு அளவுகோலாக பயன்படுத்தப்பட்டது. படம் 100 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெளியேற்ற திறன் மற்றும் திறன் குறைப்பு ஆகியவற்றின் ஒப்பீட்டு பிழை சதவீதத்தை பகுப்பாய்வு செய்ய, இடைவெளி நேரமாக 5 ஐப் பயன்படுத்தவும்.

ஒரு 2000mAh NMC பேட்டரி 1.0C இல் சார்ஜ் செய்யப்பட்டது மற்றும் ஒரு சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சி பரிசோதனைக்காக 1.0C இல் டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்பட்டது, மேலும் பேட்டரி திறனில் 80% அதன் ஆயுட்காலத்தின் முடிவில் பேட்டரி திறனாக எடுத்துக்கொள்ளப்பட்டது. முதல் 700 முறை எடுத்து, படம் 100 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 6ஐ இடைவெளியாகக் கொண்டு, டிஸ்சார்ஜ் திறன் மற்றும் திறன் குறைபாட்டின் ஒப்பீட்டு பிழை சதவீதத்தை பகுப்பாய்வு செய்யவும்.

சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை 0 ஆக இருக்கும் போது LFP பேட்டரி மற்றும் NMC பேட்டரியின் திறன் மதிப்பிடப்பட்ட திறன் ஆகும், ஆனால் வழக்கமாக உண்மையான திறன் மதிப்பிடப்பட்ட திறனை விட குறைவாக இருக்கும், எனவே முதல் 100 சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு, வெளியேற்ற திறன் தீவிரமாக சிதைகிறது. LFP பேட்டரி நீண்ட சுழற்சி ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது, கோட்பாட்டு வாழ்க்கை 1,000 மடங்கு; NMC பேட்டரியின் தத்துவார்த்த ஆயுள் 300 மடங்கு. அதே எண்ணிக்கையிலான சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு, என்எம்சி பேட்டரி திறன் வேகமாக சிதைகிறது; சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை 600 ஆக இருக்கும் போது, ​​என்எம்சி பேட்டரி திறன் தோல்வி வாசலுக்கு அருகில் சிதைகிறது.

6. தீர்மானம்

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் சோதனைகள் மூலம், கேத்தோடு பொருள், டிஸ்சார்ஜ் ரேட், பேட்டரி வெப்பநிலை உயர்வு, சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மற்றும் சுழற்சி எண் ஆகியவற்றின் ஐந்து அளவுருக்கள் மாறிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் திறன் தொடர்பான பண்புகள் மற்றும் பல்வேறு செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகளுக்கு இடையிலான உறவு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. மற்றும் பின்வருபவை முடிவில் பெறப்படுகின்றன:

(1) பேட்டரியின் மதிப்பிடப்பட்ட வெப்பநிலை வரம்பிற்குள், பொருத்தமான உயர் வெப்பநிலை Li+ இன் இடைநிலை மற்றும் உட்பொதிப்பை ஊக்குவிக்கிறது. குறிப்பாக வெளியேற்றும் திறனுக்கு, அதிக வெளியேற்ற விகிதம், அதிக வெப்ப உற்பத்தி விகிதம் மற்றும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரியில் உள்ள மின்வேதியியல் எதிர்வினை மிகவும் வெளிப்படையானது.

(2) LFP பேட்டரி சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் போது அதிக வெப்பநிலை மற்றும் வெளியேற்ற விகிதத்திற்கு நல்ல தகவமைப்பைக் காட்டுகிறது; இது குறைந்த வெப்பநிலைக்கு மோசமான சகிப்புத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, வெளியேற்றும் திறன் கடுமையாக சிதைகிறது, மேலும் வெப்பத்திற்குப் பிறகு மீட்டெடுக்க முடியாது.

(3) அதே எண்ணிக்கையிலான சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளின் கீழ், LFP பேட்டரி நீண்ட சுழற்சி ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் NMC பேட்டரி திறன் மதிப்பிடப்பட்ட திறனில் 80% வரை விரைவாக சிதைகிறது. (4) LFP பேட்டரியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​NMC பேட்டரியின் டிஸ்சார்ஜ் திறன் வெப்பநிலைக்கு அதிக உணர்திறன் கொண்டது, மேலும் ஒரு பெரிய டிஸ்சார்ஜ் விகிதத்தில், டிஸ்சார்ஜ் திறன் மோனோடோனிக் அல்ல மற்றும் வெப்பநிலை உயர்வு கணிசமாக மாறுகிறது.