O dano da inconsistência da bateria do lítio-íon e como tratar ele

O dano da inconsistência da bateria do lítio-íon e como tratar ele

 

As baterias do lítio-íon do poder ocuparam firmemente a posição do líder na fonte de alimentação dos veículos elétricos. Vida útil longa, densidade de alta energia, e grande potencial para a melhoria. A segurança pode ser mudada e a densidade de energia pode continuar a aumentar. No tempo previsível (a legenda é aproximadamente 2020), pode alcançar com o desempenho da resistência e de custo de veículos do combustível e incorporar a primeira fase madura dos veículos elétricos. Contudo, as baterias de íon de lítio igualmente têm os problemas de baterias de íon de lítio.

1. Porque são a maioria de baterias do lítio-íon pequenas

As baterias do lítio-íon, as baterias cilíndricas, baterias do macio-bloco, e as baterias que do quadrado nós vimos são geralmente bonitas e bonitas, e lá não são nenhuma coisa como uma bateria acidificada ao chumbo tradicional. Por que?

Com densidade de alta energia, as baterias do lítio-íon estão frequentemente receosas projetar a grande capacidade. A densidade de energia de baterias acidificadas ao chumbo é em torno de 40Wh/kg, quando as baterias do lítio-íon excederem 150Wh/kg. Com o aumento na concentração da energia, as exigências para a segurança estão aumentando.

Antes de mais nada, é muito perigoso para as baterias do lítio-íon que podem somente se usar excessivamente - quantidades altas de baterias do lítio-íon em um acidente, causando o fugitivo térmico, e uma reação afiada dentro da bateria. Em um curto período de tempo, demasiada energia está em nenhuma parte ser liberada, que é muito perigosa. Especialmente quando o desenvolvimento de capacidades da tecnologia e da gestão e de controle da segurança não é suficiente, a capacidade de cada bateria deve ser contida.

Em segundo lugar, uma vez que um acidente ocorre, a energia envolvida no escudo da bateria do lítio-íon será inacessível e impotente por sapadores-bombeiros e agentes extinguir. Podem somente isolar a cena no caso de um acidente e permitir que a bateria do acidente reaja por si só até que a energia esteja esgotada.

Naturalmente, as baterias atuais do lítio-íon foram projetadas por razões de segurança com medidas de segurança múltiplas. Tome baterias cilíndricas como um exemplo.

A válvula de segurança, quando a reação interna da bateria excede a escala normal, as elevações da temperatura, e o gás de reação lateral é gerada, a pressão alcança o valor do projeto, a válvula de segurança abre automaticamente para liberar a pressão. O momento onde a válvula de segurança abre, a bateria falha completamente.

O termistor, e algumas pilhas são equipados com o termistor. Uma vez que a sobrecarga ocorre, depois que a resistência alcança uma determinada temperatura, os aumentos do valor da resistência agudamente, e a corrente nas gotas do laço, impedindo a elevação mais adicional da temperatura.

Funda, a pilha de bateria é equipado com um fusível com função de fusão da sobrecarga, uma vez o risco de sobrecarga ocorre, o circuito é desligado para impedir a ocorrência de acidentes viciosos.

2. problema da consistência da bateria do Li-íon

as baterias do Lítio-íon não podem ser feitas em uma grande, tão muitas baterias pequenas têm que ser organizadas. Todos pode trabalhar duramente e cooperar um com o otro, e podem igualmente voar com carros bondes. Neste tempo, nós temos que enfrentar um problema, consistência.

Porque seja consistente

Nossa experiência relevante diária é que se os polos positivos e negativos de duas baterias secas são conectados, a lanterna elétrica pode se emitir a luz. Quem se importa coisas mais ou menos idênticas e incompatíveis. A aplicação em grande escala de baterias do lítio-íon não é tão simples.

A inconsistência de parâmetros da bateria do lítio-íon refere principalmente a inconsistência da capacidade, da resistência interna, e da tensão do circuito aberto. Se as baterias incompatíveis são usadas junto em série, os seguintes problemas ocorrerão.

1) Perda da capacidade. As únicas pilhas formam um bloco da bateria. A capacidade conforma-se do “ao princípio tambor”. A capacidade da pilha a mais má determina a capacidade do bloco inteiro da bateria.

A fim impedir que a bateria sobrecarregue e overdischarging, a lógica do sistema de gestão da bateria estabelece-se como segue: ao descarregar-se, quando a mais baixa tensão da pilha alcança a tensão de interrupção da descarga, o bloco inteiro da bateria para de descarregar-se; ao carregar, quando a mais alta tensão da pilha alcançar a tensão de interrupção da carga para parar de carregar.

Tome duas baterias em série como um exemplo. Uma bateria tem uma capacidade de C, e a outro tem uma capacidade somente de 0.9C. Em uma conexão de série, duas baterias passam a mesma corrente.

Ao carregar, a bateria com a capacidade pequena deve inteiramente ser carregada primeiramente, e a condição de carregamento da interrupção é alcançada, e o sistema não continuará a carregar. Ao descarregar-se, uma bateria com uma capacidade pequena deve emitir-se toda a energia disponível primeiramente, e o sistema para de imediatamente descarregar-se.

Desta maneira, as baterias com capacidade pequena sempre estão descarregadas inteiramente, quando as baterias com grande capacidade usarem sempre a parte da capacidade. A parte da capacidade do bloco inteiro da bateria é sempre inativa

2) A perda da vida, similarmente, a vida de um bloco da bateria é determinada pela pilha com a vida a mais curto. É muito provável que a pilha com a esperança de vida a mais curto é a pilha com uma capacidade pequena. as baterias da Pequeno-capacidade inteiramente são carregadas e descarregadas todas as vezes, e a saída é demasiado forte, que é provável alcançar primeiramente o foco da vida. A vida da pilha de bateria terminou, e um grupo de células de bateria soldadas junto morrerá.

3) A resistência interna aumenta, a mesma corrente corre através de resistências internas diferentes, e as pilhas com grande resistência interna geram mais calor. A temperatura da bateria é demasiado alta, fazendo com que a taxa da deterioração acelere, e a resistência interna um aumento mais ulterior. A elevação da resistência interna e da temperatura forma um par de reação negativa, que acelera a deterioração de pilhas altas da resistência interna.

Os três parâmetros acima não são completamente independentes. A resistência interna da bateria com um grau de envelhecimento profundo é maior, e a atenuação da capacidade é igualmente mais. Explicações separadas, para expressar apenas claramente seus sentidos respectivos da influência.

3. Como tratar as inconsistências

A inconsistência do desempenho do núcleo da bateria é formada durante o processo de produção e aprofundada durante o uso. As células de bateria no mesmo bloco da bateria são sempre fracas para o fraco, e tornam-se mais fracas em uma taxa acelerada. O grau de dispersão dos parâmetros entre as únicas pilhas aumenta enquanto o grau de envelhecimento se aprofunda.

Presentemente, os coordenadores devem considerar três aspectos para tratar a inconsistência de únicas pilhas. A única bateria que classifica, gestão térmica após o agrupamento, o sistema de gestão da bateria fornece a função da igualação quando uma pequena quantidade de inconsistência ocorre.

1) Classificação

Os grupos diferentes de baterias não devem ser usados junto na teoria. Mesmo as baterias do mesmo grupo devem ser selecionadas, e as baterias com parâmetros relativamente concentrados são colocadas em um bloco da bateria e no mesmo bloco da bateria.

A finalidade da classificação é selecionar pilhas com parâmetros similares. O método de classificação foi estudado por muitos anos, e é dividido principalmente em duas categorias: estática que classifica e que classifica dinâmico.

A classificação estática é selecionar a tensão do circuito aberto, a resistência interna, a capacidade e outros parâmetros característicos das pilhas, seleciona parâmetros do alvo, introduz algoritmos estatísticos, ajusta critérios de seleção, e divide finalmente o mesmo grupo de pilhas em diversos grupos.

A seleção dinâmica é baseada nas características da pilha de bateria durante o processo de carregamento e de descarregamento. Alguns escolhem o processo de carregamento constante da tensão atual e constante, alguns escolhem a carga de choque do pulso e descarregam o processo, e alguns comparam suas próprias curvas do carregamento e de descarregamento. relacionamento.

Combinando a classificação dinâmica e estática, a seleção estática é usada para o agrupamento preliminar, e a seleção dinâmica é executada nesta base, de modo que mais grupos possam ser divididos e precisão da seleção seja mais alta, mas o custo aumentará em conformidade.

Está aqui uma reflexão pequena da importância da escala da produção de uma bateria do lítio-íon do poder. As expedições em grande escala permitem que os fabricantes executem uma classificação mais fina e obtenham blocos da bateria com desempenho mais próximo. Se a saída é demasiado pequena e há grupos demais, um grupo não pode ser equipado com um bloco da bateria, e o melhor método não será usado.

2) Gestão térmica

Para baterias com resistência interna incompatível, o problema do calor diferente aparece. A adição do sistema de gestão térmico pode ajustar a diferença da temperatura do bloco inteiro da bateria para mantê-lo em uma escala pequena. As pilhas que geram mais calor ainda terão uma elevação de alta temperatura, mas não serão separadas de outras pilhas, e não haverá nenhuma diferença significativa no nível da degradação.

3) Equilíbrio

A inconsistência das células de bateria, a tensão terminal de algumas células de bateria é sempre antes de outras células de bateria, alcançando o ponto inicial do controle primeiramente, tendo por resultado a redução da capacidade de sistema inteira. A fim resolver este problema, o sistema de gestão BMS da bateria projetou uma função de equilíbrio.

Uma determinada pilha alcança primeiramente a tensão de interrupção de carregamento, quando a tensão das outras pilhas se retardar obviamente atrás. O BMS ativa a função da igualação da carga, ou conecta um resistor à peça da descarga do poder da pilha de alta tensão, ou transfere a energia afastado e põe-na ao ponto baixo que a pilha da tensão vai acima. Desta maneira, a condição da interrupção da carga é levantada, o processo de carregamento reinicia, e o bloco da bateria é carregado com mais poder.

Até aqui, a inconsistência das baterias é ainda uma área de pesquisa importante na indústria. Não importa como alto a densidade de energia da pilha de bateria é, a capacidade do bloco da bateria será reduzida extremamente se encontra a inconsistência.