Conozca los peligros de las baterías de iones de litio inconsistentes

Power batería de litio, ha ocupado firmemente la posición de líder del mercado energético de vehículos eléctricos. Tiene una larga vida útil, una alta densidad energética y un gran potencial de mejora. La seguridad puede cambiarse y la densidad de energía puede seguir aumentando. Leyenda en el período previsible (alrededor de 2020 años más o menos), puede ponerse al día con la resistencia y el rendimiento de costos de los vehículos de combustible y entrar en la primera etapa madura de los vehículos eléctricos.

Sin embargo, las baterías de litio tienen el problema de las baterías de litio.

1 ¿Por qué las baterías de litio son en su mayoría pequeñas?

Baterías de litio, baterías cilíndricas, baterías de paquete flexible, baterías cuadradas, vemos que en general tienen un aspecto hermoso, no encuentran las baterías tradicionales de plomo-ácido tan grandes, ¿por qué?

Las baterías de litio de alta densidad de energía a menudo no están diseñadas para una gran capacidad. Densidad de energía de la batería de plomo-ácido en 40 wh / kg, y la batería de litio tiene más de 150 wh / kg. Con el aumento de la concentración de energía, aumenta la demanda de seguridad.

En primer lugar, una sola batería de litio con demasiada energía sufrirá un accidente y provocará una fuga de calor. La batería reaccionará bruscamente en el interior. En poco tiempo, no habrá lugar para liberar demasiada energía, lo cual es muy peligroso. Especialmente cuando el desarrollo de la tecnología de seguridad y la capacidad de control es insuficiente, se debe restringir la capacidad de cada batería.

En segundo lugar, la carcasa de la batería de litio envolvió la energía, una vez que parece accidental, los bomberos, el agente extintor de incendios no pueden alcanzar y no pueden ayudar. Solo en el caso de un accidente para aislar la escena, deje que la batería del accidente reaccione automáticamente, hasta que la energía se agote.

Por supuesto, por razones de seguridad, las baterías de litio actuales se han diseñado con múltiples medidas de seguridad. Tomemos como ejemplo la batería cilíndrica.

Reacciones internas más allá del rango normal, válvula de alivio, cuando la temperatura de la batería aumenta, y acompañada de gas de reacción de generación, presión para cumplir con el valor de diseño, la válvula de alivio se abre automáticamente, drena la presión. Cuando se abre la válvula de seguridad, la batería está completamente descargada.

Termistor, algunas celdas están equipadas con termistor, una vez que hay un flujo, después de que la resistencia alcanza una cierta temperatura, el valor de la resistencia aumenta bruscamente, la corriente en el circuito cae, evitando que la temperatura aumente aún más.

Fusible, la celda está equipada con el fusible con función de fusible de sobrecorriente, una vez que existe riesgo de sobrecorriente, y el circuito está desconectado, para evitar la ocurrencia de accidentes malignos.

2 baterías de iones de litio de consistencia

La batería de litio no se puede convertir en una grande, tuvimos que poner muchas celdas pequeñas, trabajamos duro para hacer un lugar, cooperación sincera, también podemos llevar el coche eléctrico para volar. En este punto, debes enfrentarte a un problema: la coherencia.

Por que necesita consistencia

Nuestra experiencia diaria es, dos baterías secas, los polos positivo y negativo están conectados, la linterna puede brillar, a quién le importa si es consistente o no. Pero la aplicación a gran escala de la batería de litio, la situación no es tan simple.

La inconsistencia de los parámetros de la batería de litio se refiere principalmente a la inconsistencia de capacidad, resistencia interna y voltaje de circuito abierto. Las cadenas de celdas inconsistentes usadas juntas pueden causar los siguientes problemas:

1) la pérdida de capacidad, la composición del monómero de la batería, la capacidad de acuerdo con el principio de "cubo", la peor capacidad de las baterías para determinar la capacidad de todo el paquete de baterías.

Para evitar que la batería se descargue por sobrecarga, el sistema de gestión de la batería de la lógica configura: descarga, cuando el voltaje de monómero más bajo alcance el voltaje de corte de descarga, descargue la batería para detenerla; Al cargar, cuando el voltaje de monómero supremo se toca con el voltaje de carga, detenga la carga.

Tomemos el ejemplo de dos baterías en serie. Una batería tiene una capacidad de C y la otra tiene una capacidad de 0.9c. En serie, dos baterías pasan la misma cantidad de corriente.

Cargando, la batería de pequeña capacidad debe llenarse primero, lograr la condición de corte de carga, el sistema ya no continuará cargándose. Descarga, la batería de pequeña capacidad debe ser primero toda la energía disponible, el sistema de luz detiene la descarga inmediatamente.

De esta manera, la capacidad de las baterías pequeñas en su totalidad todo el tiempo, las baterías de gran capacidad ha estado utilizando capacidad parcial. Parte de la capacidad de todo el paquete de baterías está inactiva.

2) Pérdida de vida, de manera similar, la vida de un paquete de baterías está determinada por la celda con la vida más corta. Gran posibilidad, la celda con la vida útil más corta es la que tiene la capacidad más pequeña. Baterías de pequeña capacidad, cada vez que se llenan, con una salida demasiado dura, lo más probable es que sean las primeras en alcanzar el foco de la vida. Fin de la vida de las baterías, un conjunto de baterías, soldadas entre sí con muere de muerte natural.

3) Aumenta la resistencia interna, diferente resistencia interna, a través de la misma corriente, el valor calorífico de las baterías grandes de resistencia interna es relativamente mayor. La temperatura de la batería es demasiado alta, lo que da como resultado una velocidad de deterioro acelerada, la resistencia interna aumentará aún más. La resistencia interna y el aumento de temperatura, forman una retroalimentación negativa, hacen que las baterías de alta resistencia interna se deterioren por aceleración.

Los tres parámetros anteriores, no son completamente independientes, el grado de envejecimiento de la resistencia interna de la celda profunda es mayor, también una mayor capacidad de atenuación. Por separado, solo quiero indicar claramente su dirección de influencia respectiva.

3 como lidiar con las inconsistencias

El rendimiento de las baterías, se forman en el proceso de producción, en el proceso de uso. Dentro de las mismas baterías de batería, la constante es débil, la débil y la acelerada, la más débil. Los parámetros de grado discreto entre baterías de monómeros aumentan a medida que el grado de envejecimiento.

En la actualidad, el ingeniero deberá realizar baterías de monómero, principalmente desde tres aspectos a considerar. Clasificación de una sola batería, gestión del calor después de la agrupación, el sistema de gestión de la batería proporciona una función equilibrada cuando hay una pequeña cantidad de inconsistencia.

3.1 clasificación

Diferentes lotes de baterías, teóricamente no se usan juntas. Incluso si es necesario filtrar el mismo lote de baterías, los parámetros de las baterías relativamente concentradas se colocan en un paquete de baterías, el mismo paquete de baterías.

El propósito de la separación es similar a las baterías del parámetro seleccionado. Método de separación, se ha estudiado durante muchos años, dividido en dos tipos: separación estática y dinámica.

Separación estática, en vista del voltaje de circuito abierto de las baterías, la resistencia interna, los parámetros característicos de la capacidad, como el cribado, la selección de los parámetros de destino, la introducción de algoritmos estadísticos, establecer los criterios de selección, el final será el mismo lote de baterías es dividido en varios grupos.

Filtro dinámico, es a la vista de las baterías en el proceso de carga y descarga de características para filtrar, algunos optan por el proceso de carga de voltaje constante de corriente constante. Algunos eligen el proceso de descarga y carga por impulso de pulso, y otros comparan la relación entre sus curvas de carga y descarga.

El movimiento en combinación con la separación, hizo el grupo de cribado estático preliminar, sobre la base del filtrado dinámico, que dividió más al grupo, la precisión de cribado es mayor, pero el costo aumentará en consecuencia.

Aquí se refleja la importancia de la escala de producción de la batería de litio de potencia. Los envíos a gran escala permiten a los fabricantes realizar una clasificación más detallada para acercarse al rendimiento del paquete de baterías. Si el volumen de producción es demasiado pequeño y hay demasiados grupos, cada lote no puede equiparse con un paquete de baterías, e incluso no se puede aplicar el mejor método.

3.2 Gestión térmica

Para baterías inconsistentes de resistencia interna, el calor no es el mismo problema. La adición del sistema de gestión térmica puede ajustar la temperatura del paquete de baterías, hacer que se mantenga en un rango más pequeño. El aumento de temperatura del calor generado más baterías, aún en el lado alto, pero no con otras baterías se quedan atrás, el nivel de degradación no aparecerá una diferencia obvia.

3.3 Equilibrio

El monómero celular no es consistente, algo de voltaje terminal de celda, siempre por delante de otras celdas, el primero en alcanzar el umbral de control, resultando en una menor capacidad de todo el sistema. Para resolver este problema, se diseña el sistema de gestión de la batería (función de equilibrio BMS.

Las baterías secundarias cargan el voltaje de corte primero en llegar, y el resto del voltaje de las baterías obviamente se retrasa, la función de equilibrio de carga de inicio del BMS, o la resistencia, apaga la parte de alto voltaje de las baterías, la batería o la transferencia de energía y en baja Baterías de voltaje. Entonces, la carga por condiciones se levantó, comience el proceso de carga, la batería tenga más potencia.

Hasta ahora, la inconsistencia celular sigue siendo un campo importante de investigación en la industria. No importa qué tan alta sea la densidad de energía de la celda, la capacidad de la batería se reducirá en gran medida cuando se vea alterada por una inconsistencia.

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Referencia

Batería de energía automotriz Muchos modelos de calefacción de fuente de calor interna y el estudio de inconsistencias electrotérmicas

Investigación del método de clasificación de la batería de iones de litio del coche eléctrico

Investigación del método de clasificación de baterías de energía de vehículos eléctricos

Basado en la consistencia de la investigación de la batería de energía más método de espectro

Optimización y aplicación del proceso de clasificación de baterías de iones de litio cilíndricas

Batería de energía de fosfato de hierro y litio Bajo el estado dinámico de clasificación SOC

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