1. Introduksjon til litium-ion-batteri
1.1 ladetilstand (SOC)
Ladetilstand kan defineres som tilstanden til tilgjengelig elektrisk energi i batteriet, vanligvis uttrykt i prosent.Fordi den tilgjengelige elektriske energien varierer med lade- og utladningsstrømmen, temperaturen og aldringsfenomenet, er definisjonen av ladetilstand også delt inn i to typer: Absolutt ladetilstand (ASOC) og Relativ ladetilstand (RSOC) .
Generelt er området for relativ ladetilstand 0 % – 100 %, mens det er 100 % når batteriet er fulladet og 0 % når det er helt utladet.Den absolutte ladetilstanden er en referanseverdi beregnet i henhold til den beregnede faste kapasitetsverdien når batteriet produseres.Den absolutte ladetilstanden til et nytt fulladet batteri er 100 %;Selv om det aldrende batteriet er fulladet, kan det ikke nå 100 % under forskjellige lade- og utladingsforhold.
Følgende figur viser forholdet mellom spenning og batterikapasitet ved forskjellige utladningshastigheter.Jo høyere utladningshastighet, jo lavere batterikapasitet.Når temperaturen er lav, vil også batterikapasiteten reduseres.
Figur 1. Sammenheng mellom spenning og kapasitet under ulike utladningshastigheter og temperaturer
1.2 Maks ladespenning
Maksimal ladespenning er relatert til den kjemiske sammensetningen og egenskapene til batteriet.Ladespenningen til litiumbatteriet er vanligvis 4,2V og 4,35V, og spenningsverdiene til katode- og anodematerialer vil variere.
1.3 Fulladet
Når forskjellen mellom batterispenning og maksimal ladespenning er mindre enn 100mV og ladestrømmen reduseres til C/10, kan batteriet regnes som fulladet.De fullstendige ladeforholdene varierer med egenskapene til batteriet.
Figuren nedenfor viser en typisk ladekarakteristikk for litiumbatterier.Når batterispenningen er lik maksimal ladespenning og ladestrømmen reduseres til C/10, anses batteriet for å være fulladet
Figur 2. Karakteristikkkurve for litiumbatteri
1.4 Minimum utladningsspenning
Minimum utladningsspenning kan defineres av cut-off utladningsspenning, som vanligvis er spenningen når ladetilstanden er 0 %.Denne spenningsverdien er ikke en fast verdi, men endres med belastning, temperatur, aldringsgrad eller andre faktorer.
1.5 Full utladning
Når batterispenningen er mindre enn eller lik minimum utladningsspenning, kan det kalles fullstendig utladning.
1.6 Lade- og utladningshastighet (C-Rate)
Lade-utladingshastigheten er en representasjon av lade-utladningsstrømmen i forhold til batterikapasiteten.Hvis du for eksempel bruker 1C til å lade ut i én time, vil ideelt sett batteriet lades helt ut.Ulike lade-utladningshastigheter vil resultere i ulik brukbar kapasitet.Generelt, jo høyere ladnings-utladningshastighet, jo mindre er tilgjengelig kapasitet.
1.7 Syklusliv
Antall sykluser refererer til antall fullstendig ladning og utlading av et batteri, som kan estimeres ved den faktiske utladingskapasiteten og designkapasiteten.Når den akkumulerte utladningskapasiteten er lik designkapasiteten, skal antall sykluser være én.Generelt, etter 500 lade-utladingssykluser, vil kapasiteten til det fulladede batteriet reduseres med 10%~20%.
Figur 3. Sammenheng mellom syklustider og batterikapasitet
1.8 Selvutladning
Selvutladingen av alle batterier vil øke med økningen i temperaturen.Selvutlading er i utgangspunktet ikke en produksjonsfeil, men egenskapene til selve batteriet.Imidlertid vil feil behandling i produksjonsprosessen også føre til økning av selvutladning.Vanligvis vil selvutladingshastigheten dobles når batteritemperaturen øker med 10 °C. Selvutladingskapasiteten til litiumionbatterier er ca. 1-2 % per måned, mens den for forskjellige nikkelbaserte batterier er 10- 15 % per måned.
Figur 4. Ytelse av selvutladingshastighet for litiumbatteri ved forskjellige temperaturer
Innleggstid: Feb-07-2023