С скорост и бързо зареждане или изхвърляне на литий - йонна батерия

Литий - йонна клетка

Литий - йонна модул и клъстер

Около литий - йонна батерия

Успехът на индустриализацията на литий - йонни батерии през 90 -те години не е постигнат с една стъпка или една компания; Това беше резултат от усърдните изследвания и приноса на множество изключителни учени и инженери. Оттогава са положени големи усилия за по -нататъшно подобряване на работата на литий - йонни батерии, което води до значителен напредък. Разбирането на историческото развитие на литий - йонни батерии ни помага да разберем технологичните пробиви и напредъка, които са определили съвременната технология за съхранение на енергия.

Намаляването на емисиите на парникови газове и смекчаването на ефектите от глобалното затопляне са важни глобални цели. Следователно, разработването на екологични, устойчиви технологии за зелена енергия за замяна на изкопаеми горива - захранвани технологии е наложително. През последните години разработването и използването на възобновяема енергия бързо се увеличава, заменяйки традиционното изкопаемо гориво - базирани на електроенергия и предавателни системи.

Зареждане и изпускане на литий - йонна батерия

Зареждането и изхвърлянето на литий - йонни батерии е обратим процес. Принципът е, че литиевите йони (Li+) се движат между положителните и отрицателните електроди през сепаратора. По време на този процес електроните текат от външната верига, за да попълнят литий -, за да поддържат потенциално равновесие. Тази реакция не е идеална и енергията се губи по време на процеса на зареждане и изхвърляне на литиеви - йонни батерии.

Скоростта на зареждане/разряд (c - процент) се отнася до скоростта на зареждане или разряд, която е свързана със скоростта на литиране или делитиране на материала на електрода. C представлява капацитета на батерията, обикновено измерена в ампер - часа (AH) и показва количеството активен материал, наличен за изхвърляне. Ampere е единицата на електрическия ток, представляваща броя на кулоните за единица време. Следователно токът, умножен по време, е действителното количество кулоби, съхранявани в батерията.

Формулата зад оценките на C

t=време
Cr=c процент
t=1 / cr (за преглед в часове)
t=60 минути / cr (за да видите за минути)

Пример за 0,5 ° С.
2300mAh батерия
2300mah / 1000=2.3 a
0.5c x 2.3a=1.15 a Налични
1 / 0.5c=2 часове
60 / 0.5c=120

2С пример за скорост
2300mAh батерия
2300mah / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 a Налични
1 / 2c=0.5 часове
60 / 2c=30 минути

30С пример за скорост
2300mAh батерия
2300mah / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 a Налични
60 / 30c=2 минути

Таблицата по -долу показва времето за изхвърляне на различни скорости на C -.

Скоростите на 0,5 °, 1C и 2C представляват общо време за изпускане на батерия, където 1C е пълен разряд за един час, 0.5 ° С е два - часов разряд, а 2C е 30 - минутен изпускане. За повечето проекти за съхранение на слънчева енергия, скоростите на C за литиеви - йонни батерии са 0,25 ° С, 0,5С и 1С. Литиево-йонните батерии, използвани за UPS, също използват 4c.

Как да изчислим макс. Ток на изпускане на литий - йонна батерия

За да направите изчисление, трябва да знаете неговия капацитет (c), номинално напрежение (V) и C рейтинг (c). Формулата е следната:

Максимален ток на изхвърляне=Капацитет (C) X C Оценка (C) / Номинално напрежение (V)
Например, да предположим, че имате 200AH литий - йонна батерия с 2C оценка и номинално напрежение от 51.2V. Максималният ток на изпускане ще бъде:
Максимален изпускателен ток=200 AH x 2/51.2V=78.125 a

Това означава, че батерията може да достави максимален ток от 78.125a, без да я повреди или да намали живота си.

Факторите, влияещи върху скоростта на C -

1. Температура
Температурата значително влияе върху производителността на батерията и скоростта на заряда и изпускането. При по -високи температури батериите могат да издържат на по -бързи скорости на изпускане, но също така да рискуват от прегряване и повреда.

2. Деградация и състояние на батерията
С напредването на батериите капацитетът и способността им да издържат на високо - изпускането на скоростта обикновено намалява. Това е така, защото вътрешните компоненти се износват с течение на времето, увеличавайки вътрешната устойчивост. По -старите батерии са по -малко ефективни за управление на топлината, генерирана от бързи цикли на зареждане и изпускане и могат да се борят за поддържане на същите скорости на изпускане като по -новите батерии.

3. Размер и дизайн на повърхността
По -голямата повърхност или тези с повече повърхност за текущ поток, обикновено могат да се справят с по -високи скорости на C -. За разлика от тях, по -малките батерии могат да прегряват или разграждат по -бързо, ако бъдат заредени или изхвърлени твърде бързо.