Under opladning og afladning af batteriet, som opladnings- og afladningsdybden ændrer sig, ændres spændingen også konstant. Hvis vi bruger kapacitet som vandret koordinat og spænding som vertikal koordinat, kan vi få en simpel lade- og afladningskurve, som indeholder mange spor om batteriets elektriske ydeevne. Disse kurver tegnet med battericelleparametre såsom tid, kapacitet, SOC, spænding osv. involveret i opladning og afladning som koordinater kaldes ladnings- og afladningskurver. Her er nogle almindelige ladnings- og afladningskurver.
Tid-strøm/spændingskurve
● Konstant strøm
Under konstant strøm opladning og afladning er strømmen konstant, og ændringen af batteripolspændingen opsamles på samme tid, hvilket ofte bruges til at detektere batteriets afladningskarakteristika. Under afladningsprocessen forbliver afladningsstrømmen uændret, batterispændingen falder, og afladningseffekten fortsætter også med at falde. Prøvekurven er vist i figuren nedenfor.
● Konstant strøm og konstant spænding (opladning)
Sammenlignet med konstant strømopladning har konstant strøm konstant spændingsopladning en konstant spændingsproces ved slutningen af opladningen. Ved afslutningen af opladningen bliver spændingen konstant, når den når målværdien, mens strømmen gradvist aftager. Når afskæringsstrømmen er nået, ophører konstantstrøm konstant spændingsopladning. Da batterispændingen svinger meget efter at have forladt plateauperioden, hvis konstant strømopladning fortsættes, kan batteriet ikke nå den ideelle fuld opladningstilstand. Derfor er det nødvendigt at skifte til konstant spænding og reducere strømmen for at sikre, at batteriet når en højere ladetilstand så meget som muligt. Prøvekurven er vist i figuren nedenfor.
● Konstant effekt
Hele op- og afladningsprocessen drives ved konstant effekt. Ifølge P=UI stiger spændingen gradvist, og strømmen falder gradvist under konstant strømopladning, og spændingen falder gradvist, og strømmen stiger gradvist under konstant strømafladning. Ifølge den konventionelle opladnings- og afladningsafskæringsspænding for LFP-batteri 3.65-2.5V, kan afladningsslutstrømmen nå næsten 1,5 gange opladningsslutstrømmen. Eksempelkurven er vist i figuren nedenfor.
● Kontinuerlig, intermitterende, puls
Ved konstant strøm eller effekt bruges timing-funktionen til at opnå kontinuerlig, intermitterende og pulsladnings- og afladningskontrol. Disse specielle opladnings- og afladningsregimer bruges ofte til at evaluere batteriets indre DC-modstand. Prøvekurven er vist i figuren nedenfor.
Kapacitet-spændingskurve
Kapacitet-spændingskurvens vandrette akse afspejler batteriets lade- og afladningskapacitet, ladetilstand og anden information, mens den lodrette akse inkluderer batteriets spændingsplatform, bøjningspunkt, polarisering og anden information. Nedenstående figur er en afladningskurve for et lithiumjernfosfatbatteri ved forskellige temperaturer.
Kurvekurve
Strømtætheden påvirker hastigheden af elektrokemisk reaktion og ændrer således batteriets ydeevneparametre. Når man sammenligner batterier med forskellig kapacitet, er den samme strøm ikke relevant, så hastigheden bruges til at bestemme den relative strøm. For eksempel er {{0}}.1C 0,3A for et 3Ah 18650 batteri og 28A for et 280Ah prismatisk batteri. Kort sagt er den specifikke strømværdi repræsenteret ved hastigheden hastigheden ganget med batterikapaciteten.
Ved markering af et batteris kapacitet skal lade- og afladningsstrømmen tages i betragtning, fordi kapaciteten vil være forskellig ved forskellige hastigheder. For at kalibrere et batteris kapacitet ved forskellige hastigheder kan du f.eks. indstille det til at ændre sig trin for trin med opladnings- og afladningscyklushastigheden og derefter tegne en hastighedskurve med afladningskapaciteten som den lodrette akse og antallet af ladninger og afladningstider som den vandrette akse.
dQ/dV kurve
Navnet på dQ/dV-kurven er dens y-aksevariabel, det vil sige ændringshastigheden af volumenet pr. enhedsspændingsinterval. Den vandrette akse for dQ/dV-kurven er generelt SOC, kapacitet eller spænding, som afspejler ændringen i kapacitetsændringshastigheden. Det sted, hvor ændringshastigheden er stor, vises som en karakteristisk top på kurven, hvilket generelt svarer til en elektrokemisk reaktionsproces.
dQ/dV-kurven kan fortælle os, hvor batteriets spændingsplatform er, hvornår den elektrokemiske reaktion finder sted, og hvordan reaktionsprocessen ændrer sig med batteriets ældning og andre tilstandsændringer. Generelt er kemiske reaktioner hurtige, så datapunkterne på kurven kræver højere nøjagtighed. Derfor har output dQ/dV-kurven visse krav til indsamling af rådata, ellers er det umuligt at lave en kurve med tydelige toppe. Når du laver opladnings- og afladningstest, kan du indstille spændingsintervalletΔV=10~50mV til at indsamle data, eller tidsintervalletΔt=10-50ms og derefter screene rådataene med lige store spændingsforskelle.
Følgende figur viser dQ/dV-kurven under forskellige antal cyklusser.
Cykluskurve
Vi ved, at et batteris levetid er opdelt i kalenderlevetid og cykluslevetid. Kalenderlevetid er den tid, det tager for batterikapaciteten at miste i et vist omfang under naturlig placering, mens cykluslevetid er det antal gange, batteriet kontinuerligt oplades og aflades, indtil dets kapacitet falder til en vis grad. Cykluslevetid er en af de vigtige indikatorer til måling af batterilevetid.
Cyklustestdataene for lithium-ion-batterier er akkumuleringen af enkeltopladnings- og afladningsdata. Forskellige enkeltladnings- og afladningsdata kan udtrækkes for at lave flere kurver for forskellige aspekter af analyse. Den enkleste cykluslevetidskurve er med antallet af cyklusser som x-aksen og afladningskapaciteten eller kapacitetsretentionshastigheden som y-aksen, som vist i figuren nedenfor. Efterhånden som cyklussen skrider frem, fortsætter batterikapaciteten med at falde, og opladnings- og afladningssystemet har en væsentlig indflydelse på batterikapacitetens fald.
Du kan også sammenligne kapacitet-spændingskurverne for opladning og afladning på forskellige tidspunkter, som vist i figuren nedenfor. Efterhånden som cyklussen skrider frem, skifter opladnings- og afladningsstartspændingen, batteriets indre DC-modstand ændres, og opladnings- og afladningskapaciteten falder gradvist.
Ud over de ovennævnte to typer er der mange andre kurver med antallet af cyklusser som den vandrette akse og de parametre, der påvirkes af battericyklusdæmpning som den vertikale akse, som spiller en rolle ved at analysere de faktorer, der påvirker batteriets cykluslevetid. celle og forudsige cykluslivet. Som vist i figuren nedenfor, afspejler den den teoretiske værdi af battericyklussens levetid påvirket af coulomb-effektivitetsniveauet. CE er coulomb-effektiviteten, Ck er kapacitetsretentionshastigheden, og k er antallet af cyklusser.
TOB NEW ENERGY giver et komplet sæt afbatteri testertil batteriforskning og -produktion
