În timpul procesului de încărcare și descărcare a bateriei, pe măsură ce adâncimea de încărcare și descărcare se modifică, tensiunea se schimbă în mod constant. Dacă folosim capacitatea ca coordonată orizontală și tensiunea ca coordonată verticală, putem obține o curbă simplă de încărcare și descărcare, care conține multe indicii despre performanța electrică a bateriei. Aceste curbe desenate cu parametrii celulei bateriei, cum ar fi timpul, capacitatea, SOC, tensiunea etc. implicați în coordonate de încărcare și descărcare se numesc curbe de încărcare și descărcare. Iată câteva curbe comune de încărcare și descărcare.
Curba timp-curent/tensiune
● Curent constant
În timpul încărcării și descărcării cu curent constant, curentul este constant, iar modificarea tensiunii terminale a bateriei este colectată în același timp, care este adesea folosită pentru a detecta caracteristicile de descărcare ale bateriei. În timpul procesului de descărcare, curentul de descărcare rămâne neschimbat, tensiunea bateriei scade și puterea de descărcare continuă să scadă. Curba eșantionului este prezentată în figura de mai jos.
● Curent constant și tensiune constantă (încărcare)
În comparație cu încărcarea cu curent constant, încărcarea cu curent constant cu tensiune constantă are un proces de tensiune constantă la sfârșitul încărcării. La sfârșitul încărcării, tensiunea devine constantă când atinge valoarea țintă, în timp ce curentul scade treptat. Când se atinge curentul de întrerupere, încărcarea cu tensiune constantă de curent constant se termină. Deoarece tensiunea bateriei fluctuează foarte mult după părăsirea perioadei de platou, dacă se continuă încărcarea cu curent constant, bateria nu poate ajunge la starea ideală de încărcare completă. Prin urmare, este necesar să treceți la tensiune constantă și să reduceți curentul pentru a vă asigura că bateria ajunge pe cât posibil la o stare de încărcare mai mare. Curba eșantionului este prezentată în figura de mai jos.
● Putere constantă
Întregul proces de încărcare și descărcare este operat la putere constantă. Conform P=UI, tensiunea crește treptat, iar curentul scade treptat în timpul încărcării cu putere constantă, iar tensiunea scade treptat, iar curentul crește treptat în timpul descărcării cu putere constantă. Conform tensiunii convenționale de întrerupere de încărcare și descărcare a bateriei LFP 3.65-2.5V, curentul final de descărcare poate atinge aproape 1,5 ori curentul final de încărcare. Exemplul de curbă este prezentat în figura de mai jos.
● Continuu, intermitent, puls
La curent sau putere constantă, funcția de temporizare este utilizată pentru a obține un control continuu, intermitent și de încărcare și descărcare în impuls. Aceste regimuri speciale de încărcare și descărcare sunt adesea folosite pentru a evalua rezistența internă DC a bateriei. Curba eșantionului este prezentată în figura de mai jos.
Curba capacitate-tensiune
Axa orizontală a curbei capacitate-tensiune reflectă capacitatea de încărcare și descărcare a bateriei, starea de încărcare și alte informații, în timp ce axa verticală include platforma de tensiune a bateriei, punctul de inflexiune, polarizarea și alte informații. Figura de mai jos este o curbă de descărcare a unei baterii cu litiu fosfat de fier la diferite temperaturi.
Curba ratei
Densitatea de curent afectează viteza de reacție electrochimică, modificând astfel parametrii de performanță ai bateriei. Când se compară baterii cu capacități diferite, același curent nu este aplicabil, astfel încât rata este utilizată pentru a determina curentul relativ. De exemplu, {{0}}.1C este 0,3A pentru o baterie de 3Ah 18650 și 28A pentru o baterie prismatică de 280Ah. Mai simplu spus, valoarea curentă specifică reprezentată de rată este rata înmulțită cu capacitatea bateriei.
La marcarea capacității unei baterii, trebuie să se țină cont de curentul de încărcare și de descărcare, deoarece capacitatea va fi diferită la rate diferite. De exemplu, pentru a calibra capacitatea unei baterii la rate diferite, o puteți seta să se schimbe pas cu pas cu rata ciclului de încărcare și descărcare și apoi să desenați o curbă a ratei cu capacitatea de descărcare ca axă verticală și numărul de încărcare. și timpii de descărcare ca axa orizontală.
curba dQ/dV
Numele curbei dQ/dV este variabila sa pe axa y, adică rata de modificare a volumului pe unitatea de interval de tensiune. Axa orizontală a curbei dQ/dV este în general SOC, capacitate sau tensiune, care reflectă modificarea ratei de modificare a capacității. Locul în care rata de schimbare este mare este afișat ca un vârf caracteristic pe curbă, care corespunde în general unui proces de reacție electrochimică.
Curba dQ/dV ne poate spune unde se află platforma de tensiune a bateriei, când are loc reacția electrochimică și cum se schimbă procesul de reacție odată cu îmbătrânirea bateriei și alte schimbări de stare. În general, reacțiile chimice sunt rapide, astfel încât punctele de date de pe curbă necesită o precizie mai mare. Prin urmare, curba dQ/dV de ieșire are anumite cerințe pentru colectarea datelor brute, altfel este imposibil să se realizeze o curbă cu vârfuri evidente. Când efectuați teste de încărcare și descărcare, puteți seta intervalul de tensiune ΔV=10~50mV pentru a colecta date sau intervalul de timp Δt=10-50ms, apoi puteți analiza datele brute cu diferențe de tensiune egale.
Următoarea figură arată curba dQ/dV sub un număr diferit de cicluri.
Curba ciclului
Știm că durata de viață a bateriei este împărțită în calendar de viață și ciclu de viață. Durata de viață calendaristică este timpul necesar pentru ca capacitatea bateriei să se piardă într-o anumită măsură în condiții de plasare naturală, în timp ce ciclul de viață este numărul de ori în care bateria este încărcată și descărcată continuu până când capacitatea sa scade într-o anumită măsură. Ciclul de viață este unul dintre indicatorii importanți pentru măsurarea performanței de viață a bateriei.
Datele de testare a ciclului bateriilor litiu-ion sunt acumularea de date unice de încărcare și descărcare. Diferite date de încărcare și descărcare unică pot fi extrase pentru a face mai multe curbe pentru diferite aspecte ale analizei. Cea mai simplă curbă de viață a ciclului este cu numărul de cicluri ca axa x și capacitatea de descărcare sau rata de retenție a capacității ca axa y, așa cum se arată în figura de mai jos. Pe măsură ce ciclul progresează, capacitatea bateriei continuă să scadă, iar sistemul de încărcare și descărcare are un impact semnificativ asupra scăderii capacității bateriei.
De asemenea, puteți compara curbele capacitate-tensiune de încărcare și descărcare în momente diferite, așa cum se arată în figura de mai jos. Pe măsură ce ciclul progresează, tensiunea de pornire de încărcare și descărcare se schimbă, rezistența internă DC a bateriei se modifică, iar capacitatea de încărcare și descărcare scade treptat.
În plus față de cele două tipuri de mai sus, există multe alte curbe cu numărul de cicluri ca axă orizontală și parametrii afectați de atenuarea ciclului bateriei ca axă verticală, care joacă un rol în analizarea factorilor care afectează durata de viață a ciclului bateriei. celulă și prezicerea ciclului de viață. După cum se arată în figura de mai jos, reflectă valoarea teoretică a ciclului de viață a bateriei afectată de nivelul de eficiență coulomb. CE este randamentul coulomb, Ck este rata de retenție a capacității și k este numărul de cicluri.
TOB NEW ENERGY oferă un set complet detester bateriepentru cercetarea și fabricarea bateriilor
