El daño de la inconsistencia de la batería de ión de litio y cómo ocuparse de él

July 29, 2020

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El daño de la inconsistencia de la batería de ión de litio y cómo ocuparse de él

 

Las baterías de ión de litio del poder han ocupado constantemente la posición del líder en la fuente de alimentación de vehículos eléctricos. Vida de servicio larga, densidad de alta energía, y gran potencial para la mejora. La seguridad puede ser cambiada y la densidad de energía puede continuar subiendo. En el tiempo previsible (la leyenda es cerca de 2020), puede alcanzar el funcionamiento de la resistencia y de coste de los vehículos del combustible e incorporar la primera etapa madura de vehículos eléctricos. Sin embargo, las baterías de ión de litio también tienen los problemas de baterías de ión de litio.


1. Porqué son la mayoría de las baterías de ión de litio pequeñas


Las baterías de ión de litio, las baterías cilíndricas, baterías del suave-paquete, y las baterías del cuadrado que hemos visto son generalmente bonitas y hermosas, y allí no son ninguna cosa tal como una batería de plomo tradicional. ¿Por qué?


Con densidad de alta energía, las baterías de ión de litio tienen a menudo miedo de diseñar capacidad grande. La densidad de energía de baterías de plomo está alrededor de 40Wh/kg, mientras que las baterías de ión de litio han excedido 150Wh/kg. Con el aumento en la concentración de la energía, los requisitos para la seguridad están subiendo.


En primer lugar, es muy peligroso para las baterías de ión de litio que pueden utilizar solamente excesivamente - las altas cantidades de baterías de ión de litio en un accidente, causando fugitivo termal, y una reacción aguda dentro de la batería. En poco tiempo, demasiada energía está en ninguna parte ser lanzada, que es muy peligrosa. Especialmente cuando el desarrollo de las capacidades de la tecnología y de la gestión y de control de la seguridad no es suficiente, la capacidad de cada batería debe ser refrenada.


En segundo lugar, una vez que ocurre un accidente, la energía envuelta en la cáscara de la batería de ión de litio será inaccesible e impotente por los bomberos y los agentes de la extinción. Pueden aislar solamente la escena en caso de accidente y permitir que la batería del accidente reaccione en sí mismo hasta que se agote la energía.


Por supuesto, por razones de seguridad, las baterías de ión de litio actuales se han diseñado con medidas de seguridad múltiples. Tome las baterías cilíndricas como un ejemplo.


Se genera la válvula de seguridad, cuando la reacción interna de la batería excede la gama normal, las subidas de la temperatura, y el gas de la reacción secundaria, la presión alcanza el valor del diseño, la válvula de seguridad se abre automáticamente para librar la presión. El momento que la válvula de seguridad se abre, la batería falla totalmente.


El termistor, y algunas células se equipan del termistor. Una vez que ocurre la sobreintensidad de corriente, después de que la resistencia alcance cierta temperatura, los aumentos del valor de la resistencia agudamente, y la corriente en los descensos del lazo, previniendo subida adicional de la temperatura.


Fúndase, la célula de batería se equipa de un fusible con la función de fusión de la sobreintensidad de corriente, una vez que ocurre el riesgo de sobreintensidad de corriente, el circuito se desconecta para prevenir el acontecimiento de accidentes viciosos.


2. Problema de la consistencia del batería li-ion


Las baterías de ión de litio no se pueden hacer en grande, tan muchas pequeñas baterías tienen que ser organizadas. Todo el mundo puede trabajar difícilmente y cooperar con uno a, y pueden también volar con los coches eléctricos. En este tiempo, tenemos que hacer frente a un problema, consistencia.


Porqué sea constante


Nuestra experiencia relevante diaria es que si los polos positivos y negativos de dos baterías secas están conectados, la linterna puede emitir la luz. Quién cuida cosas casi iguales y contrarias. El uso en grande de baterías de ión de litio no es tan simple.


La inconsistencia de los parámetros de la batería de ión de litio refiere principalmente a la inconsistencia de la capacidad, de la resistencia interna, y del voltaje del circuito abierto. Si las baterías contrarias se utilizan juntas en serie, los problemas siguientes ocurrirán.


1) Pérdida de la capacidad. Las células forman una batería. La capacidad se ajusta al “principio del barril”. La capacidad de la célula peor determina la capacidad de la batería entera.


Para evitar que la batería cobrar excesivamente y overdischarging, la lógica del sistema de gestión de la batería se pone como sigue: al descargar, cuando el voltaje más bajo de la célula alcanza el voltaje de atajo de la descarga, la batería entera para el descargar; al cargar, cuando el voltaje más alto de la célula alcanza el voltaje de atajo de la carga para parar el cargar.


Tome dos baterías en serie como un ejemplo. Una batería tiene una capacidad de C, y la otra tiene una capacidad solamente de 0.9C. En una conexión de serie, dos baterías pasan la misma corriente.


Al encargar, la batería de pequeña capacidad se debe cargar completamente primero, y se alcanza la condición de carga del atajo, y el sistema no continuará cargando. Al descargar, una batería con una necesidad de pequeña capacidad emite toda la energía disponible primero, y el sistema para inmediatamente el descargar.


De esta manera, las baterías con de pequeña capacidad siempre se descargan completamente, mientras que las baterías con capacidad grande utilizan siempre la parte de la capacidad. La parte de la capacidad de la batería entera está siempre ociosa


2) La pérdida de la vida, semejantemente, la vida de una batería es determinada por la célula con la vida más corta. Es muy probable que la célula con la vida más corta sea la célula con un de pequeña capacidad. Las baterías de pequeña capacidad se cargan y se descargan completamente cada vez, y la salida es demasiado fuerte, que es probable alcanzar el foco de la vida primero. La vida de la célula de batería ha terminado, y un grupo de pilas de batería soldadas con autógena juntas morirá.


3) La resistencia interna aumenta, la misma corriente atraviesa diversas resistencias internas, y las células con resistencia interna grande generan más calor. La temperatura de la batería es demasiado alta, haciendo la tarifa del deterioro acelerar, y la resistencia interna aumento posterior. La subida de la resistencia interna y de la temperatura forma un par de voto negativo, que acelera el deterioro de las altas células de la resistencia interna.


Los tres parámetros antedichos no son totalmente independientes. La resistencia interna de la batería con un grado de envejecimiento profundo es más grande, y la atenuación de la capacidad es también más. Explicaciones separadas, apenas expresar claramente sus direcciones respectivas de la influencia.


3. Cómo ocuparse de inconsistencias


La inconsistencia del funcionamiento de la base de la batería se forma durante el proceso de producción y se profundiza durante uso. Las pilas de batería en la misma batería son siempre débiles para el débil, y llegan a ser más débiles a una tarifa acelerada. El grado de dispersión de los parámetros entre las células aumenta mientras que el grado de envejecimiento profundiza.


Actualmente, los ingenieros deben considerar tres aspectos para ocuparse de la inconsistencia de células. La sola batería que clasifica, gestión termal después de agrupar, el sistema de gestión de la batería proporciona la función de la igualación cuando ocurre una pequeña cantidad de inconsistencia.


1) Clasificación


Diversos lotes de baterías no se deben utilizar juntos en teoría. Incluso las baterías del mismo lote deben ser defendidas, y las baterías con parámetros relativamente concentrados se colocan en una batería y en la misma batería.


El propósito de la clasificación es seleccionar las células con parámetros similares. El método de clasificación se ha estudiado durante muchos años, y se divide principalmente en dos categorías: parásitos atmosféricos que clasifican y que clasifican dinámicos.


La clasificación estática es defender el voltaje del circuito abierto, la resistencia interna, la capacidad y otros parámetros característicos de las células, selecciona parámetros de la blanco, introduce algoritmos estadísticos, fijó criterios de cribado, y finalmente divide el mismo lote de células en varios grupos.


La investigación dinámica se basa en las características de la célula de batería durante el proceso de carga y de descarga. Algunos eligen el proceso de carga constante del voltaje actual y constante, algunos eligen la carga del choque del pulso y descargan proceso, y algunos comparan sus propias curvas de la carga y de descarga. relación.


Combinando la clasificación dinámica y estática, la investigación estática se utiliza para agrupar preliminar, y la investigación dinámica se realiza sobre esta base, para poder dividir más grupos y exactitud de la investigación sea más alta, pero el coste subirá por consiguiente.


Aquí está una pequeña reflexión de la importancia de la escala de la producción de una batería de ión de litio del poder. Los envíos en grande permiten que los fabricantes realicen una clasificación más fina y que obtengan las baterías con un funcionamiento más cercano. Si la salida es demasiado pequeña y hay demasiados grupos, un lote no se puede equipar de una batería, y el mejor método no será utilizado.


2) Gestión termal


Para las baterías con resistencia interna contraria, el problema de diverso calor aparece. La adición del sistema de gestión termal puede ajustar la diferencia de la temperatura de la batería entera para mantenerla una pequeña gama. Las células que generan más calor todavía tendrán una subida da alta temperatura, pero no serán separadas de otras células, y no habrá diferencia significativa en nivel de la degradación.


3) Balanza


La inconsistencia de las pilas de batería, el voltaje terminal de algunas pilas de batería está siempre delante de otras pilas de batería, alcanzando el umbral del control primero, dando por resultado la reducción de la capacidad de sistema entera. Para solucionar este problema, el sistema de gestión BMS de la batería ha diseñado una función de equilibrio.


Cierta célula primero alcanza el voltaje de atajo de carga, mientras que se está retrasando el voltaje de las otras células obviamente detrás. El BMS activa la función de la igualación de la carga, o conecta un resistor con la pieza de la descarga del poder de la célula de alto voltaje, o transfiere la energía lejos y la puso al punto bajo que sube la célula del voltaje. De esta manera, se levanta la condición del atajo de la carga, el proceso de carga recomienza, y la batería se encarga de más poder.


Hasta ahora, la inconsistencia de baterías sigue siendo un campo de investigación importante en la industria. No importa cómo es alto es la densidad de energía de la célula de batería, la capacidad de la batería será reducida grandemente si encuentra inconsistencia.