By hoppt
Когда литий-ионный аккумулятор разряжается, его рабочее напряжение всегда постоянно меняется с течением времени. В качестве оси ординат используется рабочее напряжение аккумулятора, в качестве оси абсцисс — время разряда, или емкость, или состояние заряда (SOC), или глубина разряда (DOD), а нарисованная кривая называется кривой разряда. Чтобы понять характеристическую кривую разряда батареи, нам сначала необходимо понять принцип напряжения батареи.
Для того чтобы в результате электродной реакции образовалась батарея, должны соблюдаться следующие условия: процесс потери электрона в химической реакции (т.е. процесс окисления) и процесс получения электрона (т.е. процесс реакции восстановления) должны быть разделены на две разные области, которая отличается от общей окислительно-восстановительной реакции; окислительно-восстановительная реакция активного вещества двух электродов должна передаваться по внешней цепи, что отличается от микробатарейной реакции в процессе коррозии металла. Напряжение батареи представляет собой разность потенциалов между положительным и отрицательным электродом. Конкретные ключевые параметры включают напряжение холостого хода, рабочее напряжение, напряжение отключения заряда и разряда и т. д.
Потенциал электрода относится к погружению твердого материала в раствор электролита, проявляющему электрический эффект, то есть разность потенциалов между поверхностью металла и раствором. Эту разность потенциалов называют потенциалом металла в растворе или потенциалом электрода. Короче говоря, электродный потенциал — это тенденция иона или атома приобрести электрон.
Следовательно, для определенного положительного электрода или материала отрицательного электрода при помещении его в электролит с солью лития его электродный потенциал выражается как:
Где φ c – электродный потенциал этого вещества. Стандартный потенциал водородного электрода был установлен равным 0.0 В.
Электродвижущая сила аккумулятора – это теоретическая величина, рассчитанная по реакции аккумулятора термодинамическим методом, то есть разница между равновесным электродным потенциалом аккумулятора и положительного и отрицательного электродов при разрыве цепи равна максимальному значению. что батарея может дать напряжение. Фактически, положительные и отрицательные электроды не обязательно находятся в состоянии термодинамического равновесия в электролите, то есть электродный потенциал, устанавливаемый положительным и отрицательным электродами батареи в растворе электролита, обычно не является равновесным электродным потенциалом, поэтому Напряжение холостого хода аккумулятора обычно меньше его электродвижущей силы. Для электродной реакции:
Учитывая нестандартное состояние реагирующего компонента и активность (или концентрацию) активного компонента во времени, фактическое напряжение холостого хода ячейки модифицируется уравнением энергии:
Где R — газовая константа, T — температура реакции, а a — активность или концентрация компонента. Напряжение холостого хода аккумулятора зависит от свойств материала положительного и отрицательного электрода, электролита и температурных условий и не зависит от геометрии и размера аккумулятора. Подготовка материала литий-ионного электрода к полюсу и металлический лист лития, собранный в кнопочную половину батареи, могут измерять материал электрода в различных состояниях SOC открытого напряжения, кривая открытого напряжения - это реакция состояния заряда материала электрода, падение напряжения при открытом аккумуляторе, но не очень большой, если падение открытого напряжения слишком быстрое или амплитуда является ненормальным явлением. Изменение состояния поверхности биполярных активных веществ и саморазряд батареи являются основными причинами снижения напряжения холостого хода при хранении, включая изменение маскирующего слоя таблицы материалов положительного и отрицательного электрода; изменение потенциала, вызванное термодинамической нестабильностью электрода, растворением и осаждением посторонних примесей металлов, а также микрокоротким замыканием, вызванным диафрагмой между положительным и отрицательным электродами. При старении литий-ионного аккумулятора изменение значения K (падение напряжения) – это процесс формирования и стабилизации SEI-пленки на поверхности материала электрода. Если падение напряжения слишком велико, внутри происходит микрокороткое замыкание, и батарея считается негодной.
Когда ток проходит через электрод, явление отклонения электрода от равновесного потенциала электрода называется поляризацией, и поляризация создает перенапряжение. По причинам поляризации поляризацию можно разделить на омическую поляризацию, концентрационную поляризацию и электрохимическую поляризацию. ИНЖИР. 2 — типичная кривая разряда аккумулятора и влияние различной поляризации на напряжение.
Рисунок 1. Типичная кривая разряда и поляризация
(1) Омическая поляризация: вызванное сопротивлением каждой части батареи, значение падения давления подчиняется закону Ома, ток уменьшается, поляризация уменьшается немедленно, и ток исчезает сразу после его прекращения.
(2) Электрохимическая поляризация: поляризация вызвана медленной электрохимической реакцией на поверхности электрода. Он значительно уменьшился на микросекундном уровне по мере того, как ток становится меньше.
(3) Концентрационная поляризация: из-за замедления процесса диффузии ионов в растворе разница концентраций между поверхностью электрода и телом раствора поляризуется при определенном токе. Эта поляризация уменьшается или исчезает по мере уменьшения электрического тока за макроскопические секунды (от нескольких секунд до десятков секунд).
Внутреннее сопротивление батареи увеличивается с увеличением тока разряда батареи, что главным образом связано с тем, что большой ток разряда увеличивает тенденцию поляризации батареи, и чем больше ток разряда, тем более очевидна тенденция поляризации, как показано на рисунке. на рисунке 2. Согласно закону Ома: V=E0-IRT, с увеличением внутреннего габаритного сопротивления RT время, необходимое для достижения напряжением батареи напряжения отсечки разряда, соответственно уменьшается, поэтому емкость отпускания также увеличивается. уменьшенный.
Рис. 2. Влияние плотности тока на поляризацию
Литий-ионный аккумулятор по сути представляет собой разновидность концентрированной литий-ионной батареи. Процесс зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора — это процесс внедрения и удаления ионов лития в положительных и отрицательных электродах. Факторы, влияющие на поляризацию литий-ионных аккумуляторов, включают:
(1) Влияние электролита: низкая проводимость электролита является основной причиной поляризации литий-ионных аккумуляторов. В общем температурном диапазоне проводимость электролита, используемого для литий-ионных аккумуляторов, обычно составляет всего 0.01–0.1 См/см, что составляет один процент водного раствора. Поэтому, когда литий-ионные аккумуляторы разряжаются большим током, дополнять Li+ из электролита уже поздно, и произойдет явление поляризации. Улучшение проводимости электролита является ключевым фактором повышения сильноточной разрядной способности литий-ионных аккумуляторов.
(2) Влияние положительных и отрицательных материалов: более длинный канал диффузии крупных частиц ионов лития положительного и отрицательного материала к поверхности, что не способствует разрядке с большой скоростью.
(3) Проводящий агент: содержание проводящего агента является важным фактором, влияющим на производительность разряда с высоким соотношением. Если содержание проводящего агента в формуле катода недостаточно, электроны не могут быть перенесены вовремя при разряде большого тока, а внутреннее сопротивление поляризации быстро увеличивается, так что напряжение батареи быстро снижается до напряжения отключения разряда. .
(4) Влияние конструкции полюса: толщина полюса: в случае разряда большого тока скорость реакции активных веществ очень высока, что требует, чтобы ион лития быстро внедрялся и отделялся от материала. Если полюсная пластина толстая и путь диффузии ионов лития увеличивается, направление толщины полюса создаст большой градиент концентрации ионов лития.
Плотность уплотнения: плотность уплотнения полюсного листа больше, поры становятся меньше, а путь движения ионов лития в направлении толщины полюсного листа длиннее. Кроме того, если плотность уплотнения слишком велика, уменьшается площадь контакта материала с электролитом, уменьшается место реакции электрода, а также увеличивается внутреннее сопротивление аккумулятора.
(5) Влияние SEI-мембраны: образование SEI-мембраны увеличивает сопротивление границы раздела электрод/электролит, что приводит к гистерезису напряжения или поляризации.
Рабочее напряжение, также известное как конечное напряжение, относится к разности потенциалов между положительным и отрицательным электродами батареи, когда ток протекает в цепи в рабочем состоянии. В рабочем состоянии разряда батареи, когда ток протекает через батарею, сопротивление, вызванное внутренним сопротивлением, должно быть преодолено, что приведет к омическому падению давления и поляризации электрода, поэтому рабочее напряжение всегда ниже напряжения холостого хода, и при зарядке конечное напряжение всегда выше напряжения холостого хода. То есть в результате поляризации конечное напряжение разряда батареи становится ниже электродвижущего потенциала батареи, который выше электродвижущего потенциала заряженной батареи.
Из-за существования явления поляризации мгновенное напряжение и фактическое напряжение в процессе заряда и разряда. При зарядке мгновенное напряжение немного превышает фактическое, поляризация исчезает и напряжение падает, когда мгновенное напряжение и фактическое напряжение уменьшаются после разряда.
Подводя итог приведенному выше описанию, можно сказать следующее:
E+, E- - представляют собой потенциалы положительного и отрицательного электродов соответственно, E + 0 и E- -0 представляют собой равновесный электродный потенциал положительного и отрицательного электродов соответственно, VR представляет собой напряжение омической поляризации, а η + , η - - представляют собой перенапряжение положительного и отрицательного электродов соответственно.
После базового понимания напряжения аккумулятора мы приступили к анализу кривой разряда литий-ионных аккумуляторов. Кривая разряда в основном отражает состояние электрода, которое представляет собой суперпозицию изменений состояния положительного и отрицательного электродов.
Кривую напряжения литий-ионных аккумуляторов на протяжении всего процесса разряда можно разделить на три этапа.
1) На начальном этапе работы батареи напряжение быстро падает, и чем больше скорость разряда, тем быстрее падает напряжение;
2) Напряжение аккумулятора переходит в стадию медленного изменения, которая называется областью платформы аккумулятора. Чем меньше скорость разряда,
Чем больше продолжительность работы площадки, тем выше напряжение на платформе, тем медленнее падение напряжения.
3) Когда заряд батареи почти исчерпан, напряжение нагрузки батареи начинает резко падать, пока не будет достигнуто напряжение остановки разряда.
Во время тестирования существует два способа сбора данных.
(1) Соберите данные о токе, напряжении и времени в соответствии с установленным временным интервалом Δ t;
(2) Соберите данные о токе, напряжении и времени в соответствии с заданной разницей изменения напряжения Δ V. Точность зарядного и разрядного оборудования в основном включает точность тока, точность напряжения и точность времени. В таблице 2 показаны параметры оборудования определенной загрузочно-разгрузочной машины, где %FS представляет собой процент от полного диапазона, а 0.05%RD относится к погрешности измерения в диапазоне 0.05% от показания. В оборудовании для зарядки и разрядки обычно используется источник постоянного тока с ЧПУ вместо сопротивления нагрузки для нагрузки, так что выходное напряжение батареи не имеет ничего общего с последовательным сопротивлением или паразитным сопротивлением в цепи, а связано только с напряжением E и внутренним сопротивлением. r и ток цепи I идеального источника напряжения, эквивалентного аккумулятору. Если сопротивление используется в качестве нагрузки, установите напряжение идеального источника напряжения эквивалента батареи равным E, внутреннее сопротивление равно r, а сопротивление нагрузки равно R. Измерьте напряжение на обоих концах сопротивления нагрузки с помощью напряжения метр, как показано на рисунке 6 выше. Однако на практике в цепи присутствуют сопротивление провода и сопротивление контакта приспособления (равномерное паразитное сопротивление). Эквивалентная принципиальная схема, показанная на фиг. 3 показано на следующем рисунке фиг. 3. На практике неизбежно возникает паразитное сопротивление, так что общее сопротивление нагрузки становится большим, но измеряемое напряжение представляет собой напряжение на обоих концах сопротивления нагрузки R, поэтому возникает ошибка.
Рис. 3 Принципиальная структурная схема и фактическая эквивалентная схема метода резистивного разряда.
Когда в качестве нагрузки используется источник постоянного тока с током I1, принципиальная схема и фактическая схема замещения показаны на рисунке 7. E, I1 являются постоянными значениями, а r является постоянным в течение определенного времени.
Из приведенной выше формулы мы видим, что два напряжения A и B постоянны, то есть выходное напряжение батареи не связано с величиной последовательного сопротивления в контуре и, конечно же, не имеет никакого отношения. с паразитарной резистентностью. Кроме того, режим измерения с четырьмя клеммами позволяет обеспечить более точное измерение выходного напряжения батареи.
Рисунок 4. Блок-схема оборудования и фактическая эквивалентная схема нагрузки источника постоянного тока.
Параллельный источник — это устройство электропитания, которое может обеспечить постоянный ток для нагрузки. Он по-прежнему может поддерживать постоянный выходной ток, когда внешний источник питания колеблется и характеристики импеданса изменяются.
В оборудовании для испытаний на заряд и разряд обычно в качестве элемента потока используется полупроводниковое устройство. Регулируя управляющий сигнал полупроводникового устройства, он может моделировать нагрузку с различными характеристиками, такими как постоянный ток, постоянное давление, постоянное сопротивление и так далее. Режим испытания на разрядку литий-ионной батареи в основном включает в себя разряд постоянного тока, разряд постоянного сопротивления, разряд постоянной мощности и т. д. В каждом режиме разряда также можно разделить непрерывный разряд и интервальный разряд, в которых в зависимости от продолжительности времени: интервальный разряд можно разделить на прерывистый разряд и импульсный разряд. Во время теста на разряд аккумулятор разряжается в соответствии с заданным режимом и прекращает разрядку после достижения заданных условий. Условия отключения разряда включают в себя настройку ограничения напряжения, настройку времени отключения, настройку ограничения емкости, настройку отключения отрицательного градиента напряжения и т. д. Изменение напряжения разряда батареи связано с системой разряда, которая То есть на изменение кривой разряда также влияет система разряда, в том числе: ток разряда, температура разряда, напряжение окончания разряда; прерывистый или постоянный разряд. Чем больше ток разряда, тем быстрее падает рабочее напряжение; с температурой нагнетания кривая разряда меняется плавно.
(1) Разряд постоянного тока
При разряде постоянного тока устанавливается значение тока, а затем значение тока достигается путем регулировки источника постоянного тока с ЧПУ, чтобы реализовать разрядку аккумулятора постоянным током. В то же время регистрируется изменение конечного напряжения батареи для определения характеристик разряда батареи. Разряд постоянным током — это разряд того же разрядного тока, но напряжение батареи продолжает падать, поэтому мощность продолжает падать. На рисунке 5 представлена кривая напряжения и тока разряда постоянного тока литий-ионных аккумуляторов. Благодаря постоянному току разряда ось времени легко преобразуется в ось емкости (произведение тока и времени). На рис. 5 показана кривая напряжение-емкость при разряде постоянного тока. Разряд постоянным током является наиболее часто используемым методом разряда при испытаниях литий-ионных аккумуляторов.
Рисунок 5. Кривые зарядки при постоянном токе при постоянном напряжении и кривые разряда при постоянном токе при различных коэффициентах умножения.
(2) Разряд постоянной мощности
Когда происходит разряд постоянной мощности, сначала устанавливается значение мощности P постоянной мощности, и собирается выходное напряжение U батареи. В процессе разряда P должен быть постоянным, но U постоянно меняется, поэтому необходимо постоянно регулировать ток I источника постоянного тока с ЧПУ в соответствии с формулой I = P / U для достижения цели разряда постоянной мощности. . Сохраняйте мощность разряда неизменной, поскольку напряжение батареи продолжает падать в процессе разряда, поэтому ток при разряде постоянной мощности продолжает расти. Благодаря постоянной мощности разряда ось координат времени легко преобразуется в ось координат энергии (произведения мощности и времени).
Рисунок 6. Кривые зарядки и разрядки постоянной мощности при различных скоростях удвоения.
Сравнение разряда постоянного тока и разряда постоянной мощности
Рисунок 7: (а) Диаграмма зарядной и разрядной емкости при различных соотношениях; (б) кривая заряда и разряда
На рисунке 7 показаны результаты испытаний на различные соотношения заряда и разряда в двух режимах. литий железо-фосфатный аккумулятор. Согласно кривой производительности на фиг. 7(а), с увеличением тока заряда и разряда в режиме постоянного тока фактическая зарядно-разрядная емкость аккумулятора постепенно снижается, но диапазон изменения относительно невелик. Фактическая зарядная и разрядная емкость аккумулятора постепенно уменьшается с увеличением мощности, и чем больше множитель, тем быстрее снижается емкость. Производительность разряда за 1 час ниже, чем в режиме постоянного расхода. В то же время, когда скорость заряда-разряда ниже, чем 5-часовая скорость, емкость батареи выше в условиях постоянной мощности, в то время как емкость батареи выше, чем 5-часовая скорость, выше в условиях постоянного тока.
На рисунке 7 (b) показана кривая емкость-напряжение при условии низкого коэффициента, двухрежимная кривая емкости-напряжения литий-железо-фосфатной батареи, а изменение платформы напряжения заряда и разряда невелико, но при условии высокого коэффициента, Режим постоянного тока-постоянного напряжения с постоянным напряжением значительно дольше, и платформа зарядного напряжения значительно увеличивается, платформа напряжения разряда значительно уменьшается.
(3) Разряд с постоянным сопротивлением
При разряде с постоянным сопротивлением сначала устанавливается постоянное значение сопротивления R для сбора выходного напряжения батареи U. Во время процесса разряда R должно быть постоянным, но U постоянно меняется, поэтому значение тока I постоянного тока ЧПУ источник должен постоянно регулироваться по формуле I=U/R для достижения цели разряда постоянного сопротивления. Напряжение аккумулятора в процессе разряда всегда уменьшается, а сопротивление одинаково, поэтому ток разряда I также является убывающим процессом.
(4) Непрерывный разряд, прерывистый разряд и импульсный разряд.
Батарея разряжается постоянным током, постоянной мощностью и постоянным сопротивлением, используя функцию синхронизации для реализации контроля непрерывного разряда, прерывистого разряда и импульсного разряда. На рисунке 11 показаны кривые тока и напряжения типичного испытания на импульсный заряд/разряд.
Рисунок 8. Кривые тока и напряжения для типичных импульсных испытаний на заряд-разряд.
Кривая разряда — это кривая напряжения, тока, емкости и других изменений аккумулятора с течением времени в процессе разряда. Информация, содержащаяся в кривых заряда и разряда, очень обширна, включая емкость, энергию, рабочее напряжение и платформу напряжения, взаимосвязь между потенциалом электрода и состоянием заряда и т. д. Основными данными, записываемыми во время испытания на разряд, является время эволюция тока и напряжения. Многие параметры можно получить из этих основных данных. Ниже подробно описаны параметры, которые можно получить по кривой разряда.
(1) Напряжение
При испытании на разряд литий-ионного аккумулятора параметры напряжения в основном включают в себя платформу напряжения, медианное напряжение, среднее напряжение, напряжение отключения и т. д. Напряжение платформы — это соответствующее значение напряжения, когда изменение напряжения минимально, а изменение емкости велико. , которое можно получить из пикового значения dQ/dV. Среднее напряжение — это соответствующее значение напряжения половины емкости аккумулятора. Для материалов, более заметных на платформе, таких как фосфат лития-железа и титанат лития, медианным напряжением является напряжение платформы. Среднее напряжение — это эффективная площадь кривой напряжение-емкость (т. е. энергия разряда батареи), деленная на формулу расчета емкости: u = U(t) * I(t) dt / I (t) dt. Напряжение отключения относится к минимальному напряжению, допустимому при разряде аккумулятора. Если напряжение ниже напряжения отключения разряда, напряжение на обоих концах батареи будет быстро падать, образуя чрезмерный разряд. Чрезмерный разряд может привести к повреждению активного вещества электрода, потере реакционной способности и сокращению срока службы батареи. Как описано в первой части, напряжение батареи связано с состоянием заряда материала катода и потенциалом электрода.
(2) Мощность и удельная мощность
Емкость аккумулятора — это количество электричества, выделяемое аккумулятором при определенной системе разряда (при определенном токе разряда I, температуре разряда T, напряжении отсечки разряда V), что указывает на способность аккумулятора хранить энергию в Ач или С. На емкость влияют многие элементы, такие как ток разряда, температура разряда и т. д. Размер емкости определяется количеством активных веществ в положительном и отрицательном электродах.
Теоретическая емкость: емкость, которую дает активное вещество в реакции.
Фактическая мощность: фактическая мощность, высвобождаемая при определенной системе сброса.
Номинальная емкость: относится к минимальному количеству энергии, гарантированному аккумулятором при расчетных условиях разряда.
При испытании на разряд емкость рассчитывается путем интегрирования тока по времени, т.е. C = I (t) dt, постоянный ток в t постоянного разряда, C = I (t) dt = I t; постоянное сопротивление R разряда, C = I(t)dt = (1/R)*U(t)dt(1/R)*out (u — среднее напряжение разряда, t — время разряда).
Удельная емкость: Для сравнения различных аккумуляторов вводится понятие удельной емкости. Удельная емкость относится к емкости, придаваемой активным веществом единичной массы или единичного объема электрода, которая называется удельной массовой емкостью или удельной объемной емкостью. Обычный метод расчета: удельная емкость = емкость аккумулятора при первом разряде / (масса активного вещества * коэффициент использования активного вещества).
Факторы, влияющие на емкость аккумулятора:
а. Ток разряда аккумулятора: чем больше ток, тем снижается выходная емкость;
б. Температура разряда аккумулятора: при понижении температуры выходная емкость снижается;
в. Напряжение отключения разряда аккумулятора: время разряда, установленное материалом электрода и пределом самой реакции электрода, обычно составляет 3.0 В или 2.75 В.
д. Время зарядки и разрядки аккумулятора: после многократного заряда и разряда аккумулятора из-за разрушения материала электрода аккумулятор может снизить разрядную емкость аккумулятора.
е. Условия зарядки аккумулятора: скорость зарядки, температура, напряжение отключения влияют на емкость аккумулятора, определяя тем самым разрядную емкость.
Метод определения емкости аккумулятора:
В разных отраслях существуют разные стандарты испытаний в зависимости от условий труда. Для литий-ионных аккумуляторов для продуктов 3C в соответствии с национальным стандартом GB/T18287-2000 «Общая спецификация для литий-ионных аккумуляторов для сотовых телефонов» метод испытания номинальной емкости аккумулятора следующий: a) зарядка: зарядка током 0.2C5A; б) разряд: разрядка 0.2C5A; в) пять циклов, из которых один квалификационный.
Для электромобилей в соответствии с национальным стандартом GB/T 31486-2015 «Требования к электрическим характеристикам и методам испытаний силовых аккумуляторов для электромобилей» номинальная емкость аккумулятора относится к емкости (Ач), выделяемой аккумулятором при комнатной температуре. с током разряда 1I1 (А) до достижения конечного напряжения, при котором I1 представляет собой 1-часовой разрядный ток, значение которого равно С1 (А). Метод испытания:
А) При комнатной температуре прекратите подачу постоянного напряжения при зарядке постоянным током до напряжения завершения зарядки, указанного предприятием, и прекратите зарядку, когда ток завершения зарядки упадет до 0.05I1 (А), и удерживайте зарядку в течение 1 часа после зарядка.
Бб) При комнатной температуре аккумулятор разряжают током 1I1(А) до достижения разрядом напряжения прекращения разряда, указанного в технических условиях предприятия;
В) измеряется разрядная емкость (измеряется в Ач), рассчитывается удельная энергия разряда (измеряется в Втч/кг);
3 г) Повторите шаги а)-) в) 5 раз. Когда крайняя разница трех последовательных тестов составляет менее 3% от номинальной мощности, тест можно завершить заранее и усреднить результаты последних трех тестов.
(3) Состояние заряда, SOC
SOC (Состояние заряда) — это состояние заряда, представляющее собой отношение оставшейся емкости аккумулятора к состоянию его полной зарядки через определенный период времени или длительное время при определенной скорости разряда. Метод «напряжение холостого хода + часовое интегрирование» использует метод напряжения холостого хода для оценки зарядной емкости аккумулятора в исходном состоянии, а затем использует метод часового интегрирования для получения мощности, потребляемой аккумулятором. -временной метод интегрирования. Потребляемая мощность является произведением тока разряда и времени разряда, а оставшаяся мощность равна разнице между начальной мощностью и потребляемой мощностью. Математическая оценка SOC между напряжением холостого хода и часовым интегралом:
Где CN – номинальная мощность; η – эффективность заряда-разряда; T — температура использования батареи; I — ток батареи; t — время разряда аккумулятора.
DOD (глубина разряда) — это глубина разряда, мера степени разряда, которая представляет собой процент разрядной емкости от общей разрядной емкости. Глубина разряда тесно связана со сроком службы батареи: чем глубже глубина разряда, тем короче срок службы. Зависимость рассчитывается для SOC = 100%-DOD.
4) Энергия и удельная энергия
Электрическая энергия, которую батарея может отдать, совершив внешнюю работу при определенных условиях, называется энергией батареи, и ее единица обычно выражается в Втч. На разрядной кривой энергия рассчитывается следующим образом: W = U(t)*I(t)dt. При разряде постоянным током W = I*U(t) dt = It*u (u — среднее напряжение разряда, t — время разряда)
а. Теоретическая энергия
Процесс разряда аккумулятора находится в равновесном состоянии, напряжение разряда поддерживает значение электродвижущей силы (Е), а степень использования активного вещества составляет 100%. При этом условии выходная энергия батареи представляет собой теоретическую энергию, то есть максимальную работу, совершаемую реверсивной батареей при постоянной температуре и давлении.
б. Фактическая энергия
Фактическая выходная энергия разряда батареи называется фактической энергией, в соответствии с правилами отрасли электромобилей («GB / T 31486-2015 Требования к электрическим характеристикам силовой батареи и методы испытаний для электромобилей»), батарея при комнатной температуре с 1I1 (А) ) ток разряда, чтобы достичь энергии (Втч), выделяемой оконечным напряжением, называемой номинальной энергией.
в. удельная энергия
Энергия, отдаваемая батареей на единицу массы и на единицу объема, называется удельной энергией массы или удельной энергией объема, также называемой плотностью энергии. В единицах вт/кг или вт/л.
Самая основная форма кривой разряда — это кривая напряжение-время и ток-время. Благодаря преобразованию расчета оси времени общая кривая разряда также имеет кривую напряжение-емкость (удельная емкость), кривую напряжение-энергия (удельная энергия), кривую напряжение-SOC и так далее.
(1) Кривая напряжения-времени и тока-времени
Рисунок 9. Кривые напряжение-время и ток-время.
(2) Кривая напряжение-емкость
Рисунок 10. Кривая напряжение-емкость
(3) Кривая напряжение-энергия
Рисунок Рисунок 11. Кривая напряжение-энергия
ответ в течение 6 часов, любые вопросы приветствуются!
