Lityum Hücre Tutarlılığı Pil Paketini Nasıl Etkiler?

Bir ahşap fıçının tutabileceği su miktarı, en kısa sapına göre belirlenir.

Eğer bir lityum iyonlu bataryayı su tutan bir fıçıya kıyaslarsak, o zaman bataryayı oluşturan bireysel lityum hücreleri ahşap çubuklardır.En kötü hücrenin performansı tüm pil paketinin genel performansıdır.

Lityum-ion pil paketi montajında (PACK), hücre tutarlılığı çok önemlidir.ve yükleme/boşaltma özellikleri “negatif olarak etkilendiŞarj/şarj döngülerinin sayısı arttıkça, bu etki daha da büyür.

Lityum-Ion Pil Paketi Paketi "Fazla İlkesini" Takip Ediyor

Bunun önemli bir nedeni, pil yönetim sistemi (BMS) tarafından yönetim ve kontroldür.Bir lityum pil paketinin BMS'si, bireysel hücrelerin aşırı şarjına ve aşırı boşaltmasına karşı koruma içerirBu, lityum iyon hücrelerinin şarj ve boşaltma sırasında güvenli ve güvenilir bir voltaj aralığında çalışmasını sağlar, performans bozulmasını önler, ömrü azaltır,veya aşırı şarj veya aşırı boşaltma nedeniyle bile güvenlik tehlikeleri.

Pil paketinin boşaltılması sırasında tutarlılığın etkisi

Örnek olarak üçlü bir lityum hücresi (NMC / NCA) alın. Tek hücreli boşaltma kesme voltajı tipik olarak 2.5V'dir ve BMS genellikle tek hücreli aşırı boşaltma korumasını 2.8V'ye ayarlar.BMS koruma mantığı, voltajınHerhangi birPaketteki hücre 2.8V'ye ulaşır, aşırı boşaltma koruması tetiklenir.

10 seri, 1 paralel (10S1P) üçlü lityum pil paketi düşünün. 10 hücre arasında, en düşük kapasiteli hücre 2000mAh iken, diğer 9 hücrenin hepsi 2500mAh kapasiteye sahip.Paketi boşaltırken, tüm 10 hücre aynı anda boşaltılır. hücre voltajı kapasitesi azalırken düşer. daha düşük kapasiteli 2000mAh hücresi tamamen boşaldığında, voltajı 2.8V'ye ulaşır.Diğer 9 hücrenin (2500mAh) hala kalan kapasitesi var.Bununla birlikte, BMS bir hücre telinin geriliminin 2.8V'ye ulaştığını tespit ettiğinden,Paketin aşırı boşaltma korumasını tetikler ve tüm paketin boşaltmasını durdurur..Sonuç olarak, tüm paketin kullanılabilir boşaltma kapasitesi 2000mAh ile sınırlıdır.

Şarj sırasında tutarlılığın etkisi, boşaltma senaryosuna benzer.

Üçlü bir lityum hücresi 4.2V'de tamamen şarj edilir. BMS tipik olarak tek hücreli aşırı şarj korumasını 4.25V'ye ayarlar. Hücreler şarj edilirken, voltajları kapasite artışıyla yükselir.Düşük kapasiteli 2000mAh hücre tam şarj olduğunda ve voltajı 4'e ulaştığında.25V, diğer 9 hücre henüz tamamen şarj edilmemiştir (muhtemelen 4.1V'den aşağıdır).Tüm paket için şarjı durdurmak.Bu, paketin sadece 2000mAh şarjını kabul etmesine neden olur.

"Fazla etkisi" şöyle ortaya çıkıyor: En düşük kapasiteye sahip hücre, tüm pil paketinin hem şarj hem de boşaltma kapasitesini belirler.

Süreklilik, paketlerin döngü ömrü ve yükleme/atlama özellikleri üzerindeki etkisi de "fıçı ilkesine" uygundur.Toplam paket performansı, en kötü döngü ömrü ve şarj/şarj özelliklerine sahip tek hücre ile belirlenir.

Pil Paketinin Dayanıklılığını Nasıl Kontrol Edebilirsiniz?

Batarya paketi tutarlılığı açık devre voltajı, kapasite ve iç direnç gibi parametreleri içerir. Daha derin bir seviyede, K değeri (kendinden boşaltma hızı),Döngü ömrü, ve yük/boşaltma eğrisi özellikleri.

PACK montajından önce, hücreler sıralama ve eşleşme işlemine tabi tutulur.

• Kapasite sapması: %1 içinde kontrol edilir

• Voltaj farkı: 3mV içinde

• İç direniş (IR) farkı: 2mΩ içinde

K-değeri, döngü ömrü ve şarj / boşaltma özellikleri gibi faktörlere gelince, tutarlılığın hücre üretim kaynağında kontrol edilmesi gerekir.

• Aynı üretim seri içindeki hücreler için aynı malzeme sistemlerini kullanmak.

• Seri üretimdeki kusur oranını kontrol etmek.

• Hücreler için seri üretim sürecinin standartlaştırılması ve otomatikleştirilmesi.

Özetle:

Bir lityum batarya paketi içindeki hücrelerin tutarlılığını titiz bir şekilde kontrol ederek, paketin performansını tam potansiyeline optimize edebiliriz."Barrel Prensibi"nin yönetim etkisi altında bile. "