Explicar los distintos parámetros de la batería de litio.

La celda de la batería de iones de litio está compuesta por electrodos positivos y negativos, un electrolito y un separador. Es una unidad estructural básica que constituye un módulo de batería y un paquete de batería. Como fuente de energía electroquímica, la batería tiene características naturales como voltaje, resistencia interna, capacidad, energía y potencia.

En el sistema de batería de litio de potencia, cada parámetro puede caracterizar el diferente rendimiento del sistema. Este artículo enumera los diversos parámetros de la batería de litio.

Celda de batería de litio

La celda de la batería de iones de litio está compuesta por electrodos positivos y negativos, un electrolito y un separador. Es una unidad estructural básica que constituye un módulo de batería y un paquete de batería. Como fuente de energía electroquímica, la batería tiene características naturales como voltaje, resistencia interna, capacidad, energía y potencia.

La gente principalmente quiere medir y evaluar los parámetros de la batería con dos propósitos.

Uno es lograr el propósito del control activo, por ejemplo, el voltaje de la celda de la batería es inconsistente, de modo que se reduce la capacidad de almacenamiento de energía del sistema. Si el voltaje de la celda de los dos polos se puede ajustar activamente, se puede lograr el efecto de amplificar la capacidad del sistema.

El otro es por razones de seguridad, los parámetros de la batería tienen un rango fijo, la detección de los parámetros de la batería, la implementación del monitoreo de sus límites, puede desempeñar un papel en la caracterización del estado de seguridad de la batería.

Voltaje

El voltaje del monómero depende principalmente del tipo de materiales positivos y negativos del monómero. Generalmente, el cobaltato de litio, el electrodo positivo ternario y el electrodo negativo de grafito pueden obtener un voltaje de carga completo de aproximadamente 4,2 V, y el fosfato de hierro y litio solo puede alcanzar los 3,6 V. El voltaje aquí, para ser precisos, debería ser que el potencial dependa de las propiedades del material, y el valor del potencial sea igual al voltaje de circuito abierto de la batería después de reposar durante mucho tiempo.

El voltaje en el terminal de la celda en el circuito cerrado es el valor del voltaje que detectamos con un instrumento externo. El valor es igual al potencial de la batería menos la resistencia interna de la batería. La resistencia interna de la batería no es constante y se verá afectada por muchos factores, que se describen en la siguiente sección.

Continuando con el voltaje, el voltaje de la celda cambia de acuerdo con el cambio en la cantidad de carga y es una relación de uno a uno. Por lo tanto, en muchos casos, la carga de la batería (SOC) que no se puede medir directamente suele predecir el voltaje del circuito abierto de la batería.

El voltaje de la celda está relacionado con el nivel de actividad del material activo dentro de la batería, por lo que la temperatura que afecta la actividad también puede afectar el nivel del voltaje de la celda en un rango pequeño.

Cuanto mayor sea el voltaje de la celda, más energía contiene la batería de la misma capacidad. Por lo tanto, aumentar el límite superior del voltaje de la celda bajo la premisa de garantizar la seguridad es una ruta técnica para aumentar la densidad de energía del sistema.

Resistencia interna

Dentro de la batería de litio, los iones de litio se mueven de un polo a otro, y los factores que dificultan el movimiento de los iones en el proceso juntos constituyen la resistencia interna de la batería de litio. La parte principal incluye la resistencia física interna del miembro conductor; la impedancia inherente del material electroquímico, como el material del motor, el diafragma y el electrolito; y el aumento interno del movimiento de iones de litio causado por la presencia de corriente en la batería; estas tres partes juntas constituyen el cuerpo interno principal de resistencia.

La resistencia interna es más sensible a la temperatura y la resistencia interna puede variar mucho a diferentes temperaturas. Una de las razones importantes del deterioro del rendimiento de la batería a bajas temperaturas es la excesiva resistencia interna de la batería a bajas temperaturas.

batería de litio como fuente de alimentación, desde el exterior, la resistencia interna debe ser lo más pequeña posible. Especialmente en el caso de aplicaciones de energía, una pequeña resistencia interna es una condición necesaria.

Capacidad

La capacidad de la batería de litio, capacidad medible, es la cantidad máxima de carga que se puede cargar y descargar dentro del rango razonable de voltaje máximo y mínimo de la batería. La capacidad de la unidad se puede medir por carga y descarga antes de montarla en el vehículo. Una vez en el tren, la capacidad de la batería solo se puede estimar mediante un algoritmo. En el sistema de gestión de batería BMS, la estimación precisa del estado de carga de la batería es una indicación importante de su nivel de diseño.

Ahora es bien sabido que para situaciones de funcionamiento dinámico, la corriente de bucle está integrada y, en el estado no operativo, el voltaje de circuito abierto de la batería se usa para verificar la carga de la batería. Aunque existen muchos otros métodos, no es que la estabilidad no sea buena o que el cálculo sea demasiado grande. Es raro usarlo en lotes.

Evidentemente, la capacidad del monómero se ve afectada por el grado de envejecimiento. Como todos sabemos, cuando la capacidad se atenúa a un valor límite, es obvio que los dos tienen una correlación absoluta. En segundo lugar, la capacidad también se ve afectada por la temperatura. A bajas temperaturas, la actividad de la sustancia activa disminuye, la cantidad de iones que se pueden suministrar disminuye y la capacidad necesariamente disminuye.

Energía

La potencia aquí, que es exactamente la potencia específica, es la capacidad de potencia de carga / descarga de una sola unidad o la capacidad de potencia de carga / descarga por unidad de masa o unidad de volumen.

Si la batería de litio puede realizar una carga y descarga de alta potencia, lo cual se decidió cuando se diseñó. Lo mismo es el material de fosfato de hierro y litio o material ternario, utilizando los medios del proceso, cambiando el grosor del electrodo o agregando aditivos, ajustando la estructura del material activo, las propiedades del electrolito, las propiedades de la película SEI del electrodo, todo se puede usar para ajustar la potencia de la batería actuación. En general, el rendimiento de potencia y la densidad de energía a menudo no pueden coexistir. El mismo material, en busca de alta potencia, sacrificará parcialmente la densidad de energía.

Una vez que se produce la celda, se ha determinado su carga máxima razonable y la corriente de descarga. Además de ajustar las condiciones de disipación de calor de la batería, puede cambiar su potencia máxima de carga y descarga en un rango pequeño, y casi no hay espacio para ajustes adicionales.

Además de la potencia específica, existen varios equivalentes a la unidad de masa o volumen, que permiten ver mejor los parámetros del nivel de batería.

Capacidad específica, energía específica

La capacidad específica volumétrica es la capacidad dividida por el volumen de la batería, que es la capacidad dividida por la masa. Desde aquí para expandir, el costo de la batería se convierte a la capacidad unitaria, es decir, desde la perspectiva de la capacidad de carga y descarga de la batería para hablar sobre el precio: el método de cálculo rentable de la capacidad unitaria de la batería es la capacidad de la relación de precio, es decir , el precio unitario de la batería puede liberar la energía. Sin embargo, este método es generalmente menos útil.

De manera similar, la energía de la relación masa-masa celular es la energía dividida por la masa, es decir, la energía que puede emitir la unidad de masa de la batería; la energía volumétrica, es decir, la energía que se puede emitir por unidad de volumen de la batería o material activo; el precio de la batería se define a partir del precio unitario de la energía. Es una forma más común en la industria de hablar sobre el precio de la batería, que es de 1kWh.

Módulo de batería de iones de litio

El módulo de batería está formado por una combinación de una pluralidad de celdas de batería en serie y en paralelo, y es un elemento que constituye el paquete de batería. El módulo de batería rara vez se evalúa como un cuerpo principal en el funcionamiento real. Ocasionalmente, en algunos sistemas, se detecta el valor de voltaje.

De hecho, la gente tiende a pensar en un módulo como una batería grande. La diferencia es que el módulo tiene un problema de consistencia de celda única, y su diferencia de voltaje de celda interna es el foco de la función de ecualización. El rendimiento del módulo de batería a menudo está limitado por las celdas de batería de menor rendimiento en el módulo de batería, y se refleja principalmente en el índice de capacidad. Al cargar, primero se llena el monómero de alto voltaje; cuando se descarga, la batería de bajo voltaje se descarga primero.

Es probable que las dos baterías no sean iguales. Por lo tanto, la coherencia de los parámetros internos de la celda del módulo tiene una influencia decisiva en el rendimiento del módulo. La coherencia es un parámetro que debe tenerse en cuenta a nivel de módulo. Al comienzo de la agrupación de módulos, este parámetro será verificado por varios medios para asegurar el núcleo de la batería; el módulo está terminado, la consistencia es un indicador importante de su aceptación; en el proceso de ejecución, solo puede confiar en la función de ecualización BMS. Garantía.

Sistema de batería de iones de litio

Un paquete de baterías generalmente consta de una conexión en serie de módulos. Además de heredar todos los parámetros del módulo, el paquete de baterías determina la plataforma de voltaje del sistema de energía del vehículo eléctrico y es un parámetro muy importante.

Hay varios otros indicadores en el paquete de baterías que están sujetos a seguridad y se monitorean continuamente. El paquete de baterías emite resistencia de tierra positiva y negativa, corriente de fuga del sistema, señal de enclavamiento de alto voltaje, temperatura máxima y mínima del sistema, diferencia de temperatura máxima del sistema, tasa de aumento de temperatura máxima del sistema, voltaje de celda mínimo más alto del sistema, etc.

Todo lo anterior proviene del rendimiento eléctrico, como un todo estructural, el paquete de baterías tiene muchos parámetros que necesitan atención constante, así como el rendimiento de tolerancia ambiental, el rendimiento de tolerancia al abuso, que no se enumeran aquí.

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