Im Allgemeinen werden bei Zykluslebensdauertests viele Daten generiert, die viele Informationen liefern können. Welche Analyse und Verarbeitung können wir mit diesen Zyklusdaten durchführen? Im Folgenden sind einige der Datenverarbeitungen zusammengefasst, Fortsetzung aus dem Artikel der letzten Woche.
1. Konstantspannungsladestrom und -zeit
Lithium-Ionen-Akkus werden während des Gebrauchs normalerweise mit unterschiedlichen Strömen entladen und können oft keinen vollständigen und stabilen Entladevorgang durchlaufen. Dieser unvollständige Entladevorgang beeinflusst den nachfolgenden Ladevorgang. Der Batterieladevorgang ist im Allgemeinen ein Querstrom-Konstantspannungsmodus CC-CV, der aus zwei kontinuierlichen Prozessen besteht: CC-Laden und CV-Laden, Konstantstrom, bis die Batteriespannung die Nennmaximalspannung erreicht. Anschließend wechselt die Batterie in den Konstantspannungs-Lademodus und die Ladespannung bleibt konstant, bis der Ladestrom allmählich auf den Abschaltstrom absinkt, wie in Abbildung 7 dargestellt. Unabhängig davon, ob die Batterie vollständig entladen ist, sind die dynamischen Eigenschaften des Die CV-Phase kann die Gesundheitsinformationen der Batterie gut widerspiegeln. Darüber hinaus können die Ladedaten der CV-Stufe vollständig über das BMS überwacht werden. Daher kann die Kinetik des CV-Ladens verwendet werden, um die Batteriealterung zu untersuchen.
Abbildung 7 enthält mehrere CV-Ladestromkurven in verschiedenen Alterungszuständen. Bei zyklischer Nutzung und kontinuierlichem aktivem Lithiumverlust wird die CV-Ladezeit durch die Batteriealterung beeinflusst und die Kurvenform ist anders. Zum Beispiel ist die Zeit, die benötigt wird, um das CV-Laden der Batterie im 30. Zyklus abzuschließen, kürzer als die der Batterie im 60. Zyklus. Außerdem nimmt die maximale Krümmung der Stromkurve ab, wenn sich der Zustand der Batterie verschlechtert, und der Wert der CV-Ladekapazität zwischen verschiedenen Kurven ist nicht gleich. Diese Phänomene weisen darauf hin, dass sich die Form der Ladestromkurve beim CV-Ladevorgang mit der Änderung des Batterie-SOH ändert. Wie beispielsweise in Abbildung 8 gezeigt, haben die horizontale Ladezeit und die Zyklenkapazität eine monoton abnehmende lineare Beziehung, aber in praktischen Anwendungen können einige Batterien aufgrund des unvollständigen Ladevorgangs den Abschaltstromwert nicht erreichen. Darüber hinaus können Rauschstörungen bei der Strommessung auch dazu führen, dass die Batterie den CV-Zyklus vorzeitig beendet. Verglichen mit dem vollständigen CV-Ladeprozess beeinflusst jede der beiden oben genannten Situationen die Ladezeit mit konstanter Spannung.
Abbildung 7 Konstantstrom-Konstantspannungs-Lade- und -Entladesystem und Konstantspannungs-Stromkurve
Abbildung 8 Batteriezykluskapazität und Konstantstrom-Ladezeit CV Korrelation zwischen
5. Kapazitätsabbaukurve
Die Kapazitäts- oder spezifische Kapazitäts-Zykluszahl-Kurve ist eine wichtige und gebräuchlichste Charakterisierungsmethode zur Untersuchung des Versagensmechanismus von Kathodenmaterialien, Anodenmaterialien, Elektrolyten und Batterien. Die spezifischen Symbole sind in Abbildung 10 dargestellt. Die detaillierte Einführung und Analysemethoden werden hier nicht wiederholt.
Abbildung 10 Die batteriespezifische Kapazitäts-Zykluszahl-Kurve verschiedener Elektrodenformulierungen
Abschluss:
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