C A lítium-ion akkumulátor gyors töltése vagy gyors töltése vagy kisülése

Lítium-ionsejt

Lítium-ion modul és klaszter

A lítium-ion akkumulátorról

A lítium-ion akkumulátorok iparosodási sikerét az 1990-es években egy lépéssel vagy egy társaság nem érte el; Ez számos kiemelkedő tudós és mérnök szorgalmas kutatásának és hozzájárulásának eredménye volt. Azóta nagy erőfeszítéseket tettek a lítium-ion akkumulátorok teljesítményének további javítása érdekében, ami jelentős előrelépést eredményez. A lítium-ion akkumulátorok történelmi fejlődésének megértése segít megérteni a modern energiatárolási technológiát meghatározó technológiai áttöréseket és fejlődéseket.

Az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése és a globális felmelegedés hatásainak enyhítése fontos globális célok. Ezért elengedhetetlen a környezetbarát, fenntartható, zöld energia-technológiák fejlesztése a fosszilis tüzelőanyagokkal működő technológiák helyettesítésére. Az utóbbi években a megújuló energia fejlesztése és felhasználása gyorsan növekedett, helyettesítve a hagyományos fosszilis tüzelőanyag-alapú energiatermelő és átviteli rendszereket.

Lítium-ion akkumulátor töltése és kisülése

A lítium-ion akkumulátorok töltése és kibocsátása megfordítható folyamat. Az alapelv az, hogy a lítium -ionok (LI+) a pozitív és a negatív elektródok között mozognak az elválasztóban. E folyamat során az elektronok a külső áramkörből folynak, hogy feltöltsék a lítium-hiányos oldalt a potenciális egyensúly fenntartása érdekében. Ez a reakció nem ideális, és az energia elveszik a lítium-ion akkumulátorok töltési és kisülési folyamata során.

A töltés/kisülési sebesség (C-sebesség) a töltés vagy a kisülés sebességére vonatkozik, amely az elektróda anyagának lítiumának vagy delitiációjának sebességéhez kapcsolódik. C képviseli az akkumulátor kapacitását, általában amperórában (AH) mérve, és jelzi a kisüléshez rendelkezésre álló aktív anyag mennyiségét. Az Ampere az elektromos áram egysége, amely az egységenkénti coulombok számát képviseli. Ezért az áram szorzata az idővel az akkumulátorban tárolt coulombok tényleges mennyisége.

A C minősítések mögött álló képlet

t=idő
Cr=c sebesség
t=1 / cr (órákban megtekinteni)
t=60 perc / cr (percek alatt megtekinteni)

0,5 ° C -os példa
2300mAh akkumulátor
2300MAH / 1000=2.3 a
0,5c x 2,3a=1.15 A rendelkezésre álló
1 / 0.5C=2 Órák
60 / 0,5c=120 perc

2C -példa
2300mAh akkumulátor
2300MAH / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 A rendelkezésre álló
1 / 2C=0.5 órák
60/2c=30 percek

30C -példa
2300mAh akkumulátor
2300MAH / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 A rendelkezésre álló
60/30c=2 percek

Az alábbi táblázat a különböző C-sadarak kisülési idejét mutatja.

A 0,5 ° C, 1C és 2C sebesség egy akkumulátor általános kisülési idejét képviseli, ahol az 1C egy órán belül teljes kisülés, 0,5 ° C két órás kisülés, a 2C pedig egy 30 perces kisülés. A legtöbb napenergia-tárolási projektnél a lítium-ion akkumulátorok C aránya 0,25 ° C, 0,5 ° C és 1C. A UPS-hez használt lítium-ion akkumulátorok szintén 4C-t használnak.

Hogyan lehet kiszámítani a max. Lítium-ion akkumulátor kisülési árama

A számítás elvégzéséhez tudnia kell annak kapacitását (C), névleges feszültség (V) és C besorolás (C). A képlet a következő:

Maximális kisülési áram=kapacitás (c) x c besorolás (c) / névleges feszültség (v)
Tegyük fel például, hogy van egy 200h-os lítium-ion akkumulátora, 2C besorolással és 51,2 V-os névleges feszültséggel. A maximális kisülési áram a következő lenne:
Maximális kisülési áram=200 AH x 2/51,2V=78.125 A

Ez azt jelenti, hogy az akkumulátor maximális áramot képes 78,125a -ra szállítani anélkül, hogy megsérülne, vagy csökkentené élettartamát.

A C-arányt befolyásoló tényezők

1. hőmérséklet
A hőmérséklet jelentősen befolyásolja az akkumulátor teljesítményét és töltését és kisülési sebességét. Magasabb hőmérsékleten az akkumulátorok ellenállhatnak a gyorsabb kisülési arányoknak, de fennállnak a túlmelegedés és a károsodás kockázatának is.

2. Az akkumulátor lebomlása és állapota
Mivel az akkumulátorok öregednek, képességük és képességük, hogy ellenálljon a nagysebességű kisülésnek, általában csökken. Ennek oka az, hogy a belső alkatrészek idővel elhasználódnak, növelve a belső ellenállást. A régebbi akkumulátorok kevésbé hatékonyak a gyors töltési és kisülési ciklusok által generált hő kezelésében, és küzdhetnek ugyanolyan kisülési arányok fenntartása érdekében, mint az újabb akkumulátorok.

3. Felület mérete és kialakítása
A nagyobb felület, vagy azok, akiknek nagyobb a felülete az áram áramlásához, általában magasabb C-arányt képes kezelni. Ezzel szemben a kisebb akkumulátorok gyorsabban túlmelegedhetnek vagy lebomlanak, ha túl gyorsan töltik vagy ürítik.