Görüntüleme sayısı:0 Yazar:Bu siteyi düzenle Gönderildi: 2024-04-18 Kaynak:Bu site
Bu makale, yeni enerji lityum pillerinde yaygın olarak kullanılan 8 önemli parametreyi kısaca tanıtmaktadır.
Bu herkesin daha fazla endişe duyduğu bir parametredir. Pil kapasitesi pil performansını ölçmek için önemli performans göstergelerinden biridir.Belirli koşullar altında (deşarj oranı, sıcaklık, sonlandırma voltajı vb.) pilin ürettiği elektrik miktarını, yani pilin kapasitesini genellikle amper saat cinsinden (kısaltılmış A·H, 1A·) cinsinden belirtir. h=360°C).Örneğin bir akü 48V 200ah ise bu, akünün 48V*200ah=9,6KWh yani 9,6 kilovatsaat elektrik depolayabildiği anlamına gelir.Pil kapasitesi, farklı koşullara göre gerçek kapasiteye, teorik kapasiteye ve nominal kapasiteye bölünmüştür.
Gerçek kapasite pilin belirli bir deşarj rejimi (belirli sıcaklık, belirli akım yoğunluğu ve sonlandırma voltajı) altında sağlayabileceği elektrik miktarını ifade eder.Gerçek kapasite genellikle nominal kapasiteye eşit değildir ve doğrudan sıcaklık, nem, şarj ve deşarj oranı vb. ile ilişkilidir. Normal koşullar altında, gerçek kapasite nominal kapasiteden daha küçüktür, hatta bazen nominal kapasiteden çok daha küçüktür. ;teorik kapasite, pil reaksiyonuna katılan tüm aktif maddelerin verdiği elektrik miktarını ifade eder.Yani en ideal durumdaki kapasite;
Değerlendirilmiş kapasite Nominal çalışma koşullarında uzun süre çalışmaya devam edebilecek, isim plakasında belirtilen motor veya elektrikli cihazın kapasitesini ifade eder.Genellikle transformatör için görünür güç, motor için aktif güç ve faz modülasyon ekipmanı için görünür güç veya reaktif güç anlamına gelir.Birimler VA, kVA, MVA'dır;Uygulamada plakanın geometrik boyutu, sonlandırma voltajı, sıcaklığı, deşarj oranı vb. faktörler akü kapasitesine etki edecektir.Örneğin kuzey kışında cep telefonunuzu açık havada kullanırsanız pil kapasitesi hızla düşecektir.
Enerji yoğunluğu, pil enerji yoğunluğu, belirli bir elektrokimyasal enerji depolama cihazı için şarj edilebilecek enerjinin, enerji depolama ortamının kütlesine veya hacmine oranıdır.Birincisine 'kütle enerji yoğunluğu', ikincisine ise 'hacim enerji yoğunluğu' denir.Birimler sırasıyla watt·saat/kg, Wh/kg ve watt·saat/litre Wh/L'dir.Buradaki güç, yukarıda belirtilen kapasitenin (Ah) ve çalışma voltajının (V) integralidir.Uygulamada enerji yoğunluğunun göstergesi kapasiteden daha öğreticidir.
Mevcut duruma göre lityum iyon pil teknolojisi, ulaşılabilir enerji yoğunluğu seviyesi yaklaşık 100~200Wh/kg'dır; bu hala nispeten düşüktür ve birçok durumda lityum iyon pillerin uygulanmasında bir darboğaz haline gelmiştir.Bu sorun elektrikli araçlar alanında da yaşanıyor.Hacim ve ağırlık sıkı bir şekilde sınırlandırıldığında, bataryanın enerji yoğunluğu elektrikli aracın maksimum tek sürüş menzilini belirler, dolayısıyla benzersiz bir terim olan 'menzil kaygısı' ortaya çıktı..Elektrikli araçların tek sürüş menzilinin 500 kilometreye ulaşması halinde (geleneksel yakıtlı araçlara benzer şekilde), pil hücrelerinin enerji yoğunluğunun 300Wh/kg'ın üzerine çıkması gerekiyor.
Lityum-iyon pillerin enerji yoğunluğunun iyileştirilmesi, entegre devre endüstrisinin Moore Yasasından çok daha düşük, yavaş bir süreçtir.Bu durum, elektronik ürünlerin performansının iyileştirilmesi ile zamanla artmaya devam eden pil enerji yoğunluğunun iyileştirilmesi arasında bir fark oluşmasına neden oldu.genişletmek.
Şarj-deşarj oranı, şarj hızının bir ölçüsüdür. Bu gösterge, çalışırken lityum iyon pilin sürekli akımını ve tepe akımını etkileyecektir.Birimi genellikle 1/10C, 1/5C, 1C, 5C, 10C vb. gibi C'dir (C-rate'in kısaltması). Örneğin, bir akünün nominal kapasitesi 20Ah'dir ve nominal şarjı ve deşarjı ise oranı 0,5C'dir, bu, pilin 20Ah*0,5C=10A akımla, şarj veya deşarj kesme voltajına kadar tekrar tekrar şarj edilip deşarj edilebileceği anlamına gelir..Maksimum deşarj hızı 10C@10s ve maksimum şarj hızı 5C@10s ise akü 10 saniye boyunca 200A akımda deşarj edilebilir ve 10 saniye boyunca 100A akımda şarj edilebilir.
Şarj ve deşarj oranı endeksi ne kadar ayrıntılı tanımlanırsa, kullanım açısından rehberliğin önemi de o kadar büyük olur.Özellikle elektrikli araçlar için güç kaynağı olarak kullanılan lityum iyon pillerin, lityum iyon pillerin makul bir aralıkta kullanılmasını sağlamak için farklı sıcaklık koşulları altında sürekli ve nabız hızı göstergelerinin belirtilmesi gerekmektedir.
Lityum iyon pilin voltajı, açık devre voltajı, çalışma voltajı, şarj kesme voltajı, deşarj kesme voltajı ve diğer parametreleri içerir.
Açık devre voltajı, pilin pozitif ve negatif elektrotları arasındaki potansiyel farkının herhangi bir harici yük veya güç kaynağı olmadan ölçülmesi anlamına gelir.Bu pilin açık devre voltajıdır.
çalışma voltajı pil harici bir yüke veya güç kaynağına bağlandığında pozitif ve negatif elektrotlar arasında ölçülen potansiyel farkıdır.Pil çalışır durumda olduğunda ve üzerinden akım geçtiğinde. çalışma voltajı devre kompozisyonu ve ekipmanın çalışma durumu ile ilgili olup değişen bir değerdir.Genel olarak konuşursak, pilin iç direncinin varlığı nedeniyle, deşarj durumundaki çalışma voltajı açık devre voltajından daha düşüktür ve şarj durumundaki çalışma voltajı açık devre voltajından daha yüksektir.
Şarj/deşarj kesme voltajı Pilin ulaşmasına izin verilen en yüksek ve en düşük çalışma voltajını ifade eder.Bu sınırın aşılması, pilde geri dönüşü olmayan bazı hasarlara yol açarak pil performansının düşmesine ve ciddi durumlarda yangınlara, patlamalara ve diğer güvenlik kazalarına neden olabilir.
Deşarj derinliği, bataryanın nominal kapasitesine göre batarya deşarjının yüzdesini ifade eder.Sığ döngülü akülerin deşarj derinliği %25'i geçmemelidir, derin döngülü aküler ise şarjın %80'ini boşaltabilir.Akü üst sınır geriliminde boşalmaya başlar ve alt sınır geriliminde biter.Deşarj edilen gücün tamamını %100 olarak tanımlayın.Pil standardı %80 DOD, gücün %80'inin boşaldığı anlamına gelir.Örneğin, başlangıçtaki SOC %100'dür ve %20'ye ulaştığında duruyorum.Bu %80 DOD'dur.
Lityum-iyon pillerin ömrü, kullanım ve depolamaya bağlı olarak giderek azalacak ve daha belirgin bir performans ortaya çıkacaktır.Yine de akıllı telefonları örnek alırsak, cep telefonunu bir süre kullandıktan sonra cep telefonunun pilinin 'dayanıklı olmadığını' açıkça hissedebiliyorsunuz.İlk başta günde yalnızca bir kez şarj edilebilir, ancak daha sonra günde iki kez şarj edilmesi gerekebilir.Bu da pil ömrünün sürekli azaldığı anlamına geliyor.tezahürü.
lityum iyon pillerin ömrü iki parametreye ayrılır: döngü ömrü ve takvim ömrü.Çevrim ömrü genellikle bir pilin kaç kez şarj edilip boşaltılabileceğini temsil eden birim cinsinden ifade edilir.Tabii burada da koşullar var.Genellikle ideal sıcaklık ve nem koşullarında, nominal şarj ve deşarj akımında derin şarj ve deşarj (%80 DOD) gerçekleştirilir ve akü kapasitesinin nominal kapasitenin %20'sine düştüğünde yaşanan döngü hesaplanır.sıklık.Takvim ömrünün tanımı daha karmaşıktır.Pil her zaman şarj edilip boşaltılamaz, saklanamaz ve rafa kaldırılamaz, her zaman ideal çevre koşullarında da bulunamaz.Çeşitli sıcaklık ve nem koşullarına maruz kalacaktır ve şarj ve deşarj oranları da sürekli olarak değişmektedir, bu nedenle gerçekte hizmet ömrü simülasyon ve test gerektirir.Basitçe söylemek gerekirse takvim ömrü, pilin kullanım ortamı koşullarında belirli kullanım koşullarında kullanım ömrü sonu koşullarına (kapasitenin %20'ye düşmesi gibi) ulaşması için geçen süredir.Takvim ömrü belirli kullanım gereksinimleriyle yakından ilişkilidir ve genellikle belirli kullanım koşulları, çevre koşulları, saklama aralıkları vb.'nin şart koşulması gerekir. Takvim ömrü döngü ömründen daha pratiktir ancak takvim ömrünün hesaplanması çok karmaşık olduğundan ve uzun zaman aldığından çok uzun olduğundan, pil üreticileri genellikle yalnızca çevrim ömrü verilerini verir.Takvim ömrü verilerine ihtiyacınız varsa genellikle fazladan ödeme yapmanız ve uzun süre beklemeniz gerekir.
Lityum iyon pilin iç direnci, pil çalışırken pilin içinden akan akıma karşı direnci ifade eder.Ohmik iç direnç ve polarizasyon iç direncini içerir.Polarizasyon iç direnci aynı zamanda elektrokimyasal polarizasyon iç direncini ve konsantrasyon farkı elektrotunu da içerir.İç direnci azaltın.
Ohmik iç direnç, elektrot malzemeleri, elektrolitler, diyafram direnci ve çeşitli parçaların temas direncinden oluşur.Polarizasyon iç direnci, elektrokimyasal kutup polarizasyonu ve konsantrasyon polarizasyonunun neden olduğu direnç de dahil olmak üzere, elektrokimyasal reaksiyonlar sırasında polarizasyonun neden olduğu direnci ifade eder.
İç direncin birimi genellikle miliohmdur (mΩ).Büyük iç dirence sahip piller, büyük dahili güç tüketecek ve şarj ve deşarj sırasında ciddi ısı üretecek, bu da lityum iyon pillerin daha hızlı yaşlanmasına ve ömrünün azalmasına neden olacak ve aynı zamanda yüksek hızı sınırlayacaktır.şarj ve deşarj uygulamaları.Bu nedenle, iç direnç ne kadar küçük olursa, lityum iyon pilin ömrü ve oran performansı o kadar iyi olacaktır.
Kendi kendine deşarj, pilin uzun süre boşta kalması durumunda gücünün kaybedilmesi durumudur.Pil yerleştirildiğinde kapasitesi sürekli azalmaktadır.Kapasite azalma oranına kendi kendine deşarj oranı denir ve genellikle yüzde olarak ifade edilir: %/ay.Kendi kendine deşarj görmek istemediğimiz bir şeydir.Tamamen şarj edilmiş bir pil, birkaç ay saklandıktan sonra çok daha az güce sahip olacaktır, bu nedenle lityum iyon pillerin kendi kendine deşarj oranının mümkün olduğunca düşük olmasını umuyoruz.Buraya özel dikkat gösterilmesi gerekiyor.Bir kere lityum iyon pilin kendi kendine deşarj olması Pilin aşırı deşarj olmasına neden olursa, etki genellikle geri döndürülemez.Yeniden şarj edilse bile pilin mevcut kapasitesi büyük ölçüde kaybolacak ve ömrü hızla azalacaktır.Bu nedenle, bir lityum iyon pil uzun süre kullanılmadan bırakılırsa, performansını büyük ölçüde etkileyecek olan kendi kendine deşarj nedeniyle aşırı deşarjı önlemek için pilin düzenli olarak şarj edilmesi gerekir.
Lityum-iyon pillerin dahili kimyasal malzemelerinin özellikleri nedeniyle, lityum-iyon piller makul bir çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir (ortak veriler -20°C ile 60°C arasındadır).Makul aralığın ötesinde kullanılırsa lityum iyon pilin performansı etkilenecektir.daha büyük etkiye neden olur.
Farklı malzemelerden yapılmış lityum iyon piller farklı çalışma sıcaklığı aralıklarına sahiptir.Bazıları iyi yüksek sıcaklık performansına sahipken diğerleri düşük sıcaklık koşullarına uyum sağlayabilir.Lityum iyon pillerin çalışma voltajı, kapasitesi, şarj ve deşarj oranı ve diğer parametreleri sıcaklıktaki değişikliklerle çok önemli ölçüde değişecektir.Yüksek veya düşük sıcaklıklarda uzun süreli kullanım da ısınmayı hızlandıracaktır. lityum iyon pillerin ömrü.Bu nedenle uygun bir çalışma sıcaklığı aralığı oluşturma çabaları, lityum iyon pillerin performansını en üst düzeye çıkarabilir.Çalışma sıcaklığı sınırına ek olarak lityum iyon pillerin saklama sıcaklığı da sıkı bir şekilde sınırlandırılmıştır.Uzun süreli yüksek veya düşük sıcaklıkta depolamanın pil performansı üzerinde geri dönüşü olmayan bir etkisi olacaktır.
