د لیتیم آئن بیټرۍ خارج کولو منحني تحلیل لپاره جامع لارښود

د لیتیم آئن بیټرۍ ترټولو عام کارول شوي فعالیت ازموینه - د خارج کیدو منحني تحلیل ستراتیژي

کله چې د لیتیم آئن بیټرۍ خارجیږي، د هغې کاري ولتاژ تل د وخت په دوام سره په دوامداره توګه بدلیږي. د بیټرۍ کاري ولتاژ د تنظیم، خارجیدو وخت، یا ظرفیت، یا د چارج حالت (SOC)، یا د ډیسچارج ژورتیا (DOD) د abscissa په توګه کارول کیږي، او د منحني منحل کیدو په نوم یادیږي. د دې لپاره چې د بیټرۍ د خارجیدو ځانګړتیا وکر پوه شي، موږ لومړی باید په اصولو کې د بیټرۍ ولتاژ پوه شو.

[د بیټرۍ ولتاژ]

د دې لپاره چې د الیکټروډ عکس العمل رامینځته شي بیټرۍ باید لاندې شرایط پوره کړي: په کیمیاوي تعامل کې د الکترون له لاسه ورکولو پروسه (د بیلګې په توګه د اکسیډریشن پروسه) او د الکترون ترلاسه کولو پروسه (د کمولو عکس العمل پروسه) باید په دوه مختلف برخو کې جلا شي ، کوم چې د عمومي ریډوکس عکس العمل څخه توپیر لري؛ د دوه الیکټروډونو د فعال مادې ریډکس عکس العمل باید د بهرني سرکټ لخوا لیږدول شي ، کوم چې د فلزي زنګ وهلو پروسې کې د مایکروبیټري عکس العمل څخه توپیر لري. د بیټرۍ ولتاژ د مثبت الکترود او منفي الکترود ترمنځ احتمالي توپیر دی. په ځانګړي کلیدي پیرامیټونو کې د خلاص سرکټ ولټاژ ، کاري ولټاژ ، چارج او خارج کیدو کټ آف ولټاژ او داسې نور شامل دي.

[د لیتیم آیون بیټرۍ موادو الکترود ظرفیت]

د الیکټروډ پوټینشن په الکترولیت محلول کې د جامد موادو ډوبیدو ته اشاره کوي، بریښنایی اغیزه ښیي، دا د فلزي سطح او محلول ترمنځ احتمالي توپیر دی. دا بالقوه توپیر په محلول کې د فلزاتو پوټینشن یا د الکترود پوټینشن په نوم یادیږي. په لنډه توګه، د الکتروډ پوټینشن د ایون یا اتوم لپاره یو تمایل دی چې د الکترون لاسته راوړي.

له همدې امله، د یو ځانګړي مثبت الکترود یا منفي الکترود موادو لپاره، کله چې د لیتیم مالګې سره په الکترولیت کې ځای په ځای شي، د هغې د الکترود احتمال په لاندې ډول څرګندیږي:

چیرته چې φ c د دې مادې د الکترود پوټینشن دی. د معیاري هایدروجن الکترود ظرفیت 0.0V ټاکل شوی و.

[د بیټرۍ خلاص سرکټ ولټاژ]

د بیټرۍ الیکټروموټیو ځواک نظري ارزښت دی چې د بیټرۍ د عکس العمل له مخې د تودوډینامیک میتود په کارولو سره محاسبه کیږي ، دا د بیټرۍ د انډول الیکټروډ پوټینشن او د مثبت او منفي الیکټروډونو ترمینځ توپیر دی کله چې سرکټ مات شي اعظمي ارزښت دی. چې بیټرۍ کولی شي ولتاژ ورکړي. په حقیقت کې، مثبت او منفي الکترودونه په الیکټرولیټ کې د ترموډینامیک انډول حالت کې اړین ندي، دا د الکترولیت محلول کې د بیټرۍ د مثبت او منفي الکترودونو لخوا رامینځته شوي د الیکٹروډ پوټینشن معمولا د انډول الیکټروډ ظرفیت نه دی، نو د بیټرۍ خلاص سرکیټ ولتاژ عموما د هغې د بریښنایی ځواک څخه کوچنی دی. د الکترود غبرګون لپاره:

د عکس العمل اجزا غیر معیاري حالت او د وخت په تیریدو سره د فعال اجزا فعالیت (یا غلظت) په پام کې نیولو سره ، د حجرې ریښتیني خلاص سرکټ ولټاژ د انرژي معادلې لخوا تعدیل کیږي:

چیرې چې R د ګاز ثابت دی، T د غبرګون تودوخه ده، او a د اجزاو فعالیت یا غلظت دی. د بیټرۍ خلاص سرکټ ولتاژ د مثبت او منفي الکترود موادو ملکیتونو، الکترولیت او د تودوخې شرایطو پورې اړه لري، او د بیټرۍ جیومیټري او اندازې څخه خپلواک دی. قطب ته د لیتیم آئن الکترود مواد چمتو کول، او د لیتیم فلزي شیټ د تڼۍ په نیمه بیټرۍ کې راټول شوي، کولی شي د خلاص ولتاژ په مختلف SOC حالت کې د الکترود مواد اندازه کړي، د خلاص ولتاژ وکر د الکترود موادو چارج حالت غبرګون دی، د بیټرۍ ذخیره کول د خلاص ولتاژ کمول، مګر ډیر لوی ندی، که چیرې د خلاص ولتاژ ډیر ګړندی راټیټ شي یا طولیت غیر معمولي پدیده وي. د دوه قطبي فعالو موادو د سطحي حالت بدلون او د بیټرۍ ځان خلاصول په ذخیره کې د خلاص سرکټ ولټاژ د کمیدو اصلي لاملونه دي ، پشمول د مثبت او منفي الکترود موادو میز د ماسک پرت بدلون؛ احتمالي بدلون د الکترود ترموډینامیک بې ثباتۍ له امله رامینځته شوی ، د فلزي بهرني ناپاکۍ تحلیل او ورښت ، او مایکرو شارټ سرکټ د مثبت او منفي الکترودونو ترمینځ د ډایفرام له امله رامینځته شوی. کله چې د لیتیم آئن بیټرۍ زوړ وي، د K ارزښت بدلون (ولتاژ ډراپ) د الکترود موادو په سطحه د SEI فلم د جوړولو او ثبات پروسه ده. که چیرې د ولتاژ ډراپ ډیر لوی وي، دننه یو مایکرو شارټ سرکټ شتون لري، او بیټرۍ د ناقانونه کیدو په اړه قضاوت کیږي.

[د بیټرۍ قطبي کول]

کله چې جریان د الکتروډ څخه تیریږي، هغه پدیده چې الکترود د انډول الیکټروډ پوټینشن څخه انحراف کوي د قطبي کیدو په نوم یادیږي، او قطبي کول ډیر احتمال تولیدوي. د قطبي کولو د لاملونو له مخې، قطبي کول په اومیک قطبي، غلظت قطبي او الکترو کیمیکل قطبي ویشل کیدی شي. اينځر. 2 د بیټرۍ د خارجیدو عادي وکر او په ولتاژ باندې د مختلف قطبي کیدو اغیزه ده.

 شکل 1. عادي خارجي منحنی منحنی او قطبی کول

(1) اوهمیک قطبي کول: د بیټرۍ د هرې برخې د مقاومت له امله رامینځته کیږي ، د فشار کمیدو ارزښت د اوم قانون تعقیبوي ، جریان کمیږي ، قطبي سمدلاسه راټیټیږي ، او د بندیدو وروسته سمدستي ورک کیږي.

(2) الکترو کیمیکل قطبي کول: قطبي کول د الکترود سطحه د ورو الکترو کیمیکل تعامل له امله رامینځته کیږي. دا د مایکرو ثانیو په کچه کې د پام وړ کم شوی ځکه چې اوسنی کوچنی کیږي.

(3) غلظت قطبي کول: په محلول کې د آیون د خپریدو پروسې د ځنډیدو له امله ، د الکترود سطح او د محلول بدن ترمینځ د غلظت توپیر د یو ټاکلي جریان لاندې قطبي کیږي. دا قطبي کول کمیږي یا ورکیږي ځکه چې بریښنایی جریان په میکروسکوپي ثانیو کې کمیږي (د څو ثانیو څخه تر لسګونو ثانیو).

د بیټرۍ داخلي مقاومت د بیټرۍ د ډیسچارج جریان زیاتوالي سره وده کوي ، کوم چې اساسا دا دی چې لوی خارجي جریان د بیټرۍ د قطبي کیدو رجحان ډیروي ، او څومره چې د خارج کیدو جریان لوی وي ، د قطبي کیدو رجحان ډیر څرګند دی ، لکه څنګه چې ښودل شوي. په 2 شکل کې. د اوهم د قانون له مخې: V=E0-IRT، د داخلي ټولیز مقاومت RT په زیاتوالي سره، د بیټرۍ ولتاژ ته د رسیدو لپاره اړین وخت په ورته ډول کمیږي، نو د خوشې کولو ظرفیت هم کم شوی. کم شوی

شکل 2. په قطبي کولو باندې د اوسني کثافت اغیزه

د لیتیم آئن بیټرۍ په اصل کې د لیتیم آئن غلظت بیټرۍ یو ډول دی. د لیتیم آئن بیټرۍ د چارج او خارجیدو پروسه په مثبت او منفي الکترودونو کې د لیتیم ایونونو د سرایت کولو او ایستلو پروسه ده. هغه عوامل چې د لیتیم آئن بیټرۍ قطبي کیدو اغیزه کوي عبارت دي له:

(1) د الکترولیت نفوذ: د الکترولیت ټیټ چالکتیا د لیتیم آئن بیټرۍ د قطبي کیدو اصلي لامل دی. د تودوخې په عمومي حد کې، د لیتیم آئن بیټرۍ لپاره کارول شوي الکترولیت چلونکي عموما یوازې 0.01 ~ 0.1S/cm وي، کوم چې د اوبو محلول یو سلنه دی. له همدې امله، کله چې د لیتیم آئن بیټرۍ په لوړ جریان کې خارج شي، نو ډیر ناوخته دی چې د الیکټرولایټ څخه لی + بشپړ کړي، او د قطبي کولو پدیده به واقع شي. د الکترولیت چلولو ښه کول د لیتیم آئن بیټرۍ د لوړ اوسني خارج کیدو ظرفیت ښه کولو کلیدي فاکتور دی.

(2) د مثبت او منفي موادو اغیزه: د مثبت او منفي موادو اوږد چینل د لوی لیتیم آئن ذرات سطح ته خپریږي، کوم چې د لوی نرخ خارج کیدو لپاره مناسب ندي.

(3) کنډکټر ایجنټ: د کنډکټر اجنټ مینځپانګه یو مهم فاکتور دی چې د لوړ تناسب خارج کولو فعالیت اغیزه کوي. که چیرې د کاتوډ فارمول کې د کنډکټیو اجنټ مینځپانګه کافي نه وي ، نو الیکترونونه نشي کولی په وخت کې انتقال شي کله چې لوی جریان خارج شي ، او د قطبي داخلي مقاومت په چټکۍ سره وده کوي ، نو د بیټرۍ ولتاژ ژر تر ژره د ډیسچارج کټ آف ولټاژ ته راټیټیږي. .

(4) د قطب ډیزاین اغیزه: د قطب ضخامت: د لوی اوسني خارج کیدو په حالت کې ، د فعالو موادو د عکس العمل سرعت خورا ګړندی دی ، کوم چې لیتیم ایون ته اړتیا لري چې ژر تر ژره په موادو کې ځای په ځای شي او جلا شي. که د قطب پلیټ ضخامت وي او د لیتیم آئن د خپریدو لاره زیاته شي، د قطب ضخامت به د لوی لیتیم آئن غلظت تدریجي تولید کړي.

د مقعد کثافت: د قطب شیټ د ترکیب کثافت لوی دی ، سوری کوچنی کیږي ، او د قطب شیټ ضخامت لوري کې د لیتیم آئن حرکت لاره اوږده ده. سربیره پردې ، که د ترکیب کثافت خورا لوی وي ، د موادو او الیکټرولایټ ترمینځ د تماس ساحه کمیږي ، د الیکټروډ عکس العمل سایټ کم شوی ، او د بیټرۍ داخلي مقاومت به هم لوړ شي.

(5) د SEI جھلی اغیزه: د SEI جھلی جوړښت د الکترود / الکترولیت انٹرفیس مقاومت زیاتوي، چې په پایله کې د ولتاژ هیسټریسیس یا قطبي کیدو المل کیږي.

[د بیټرۍ عملیاتي ولتاژ]

عملیاتي ولتاژ، چې د پای ولتاژ په نوم هم پیژندل کیږي، د بیټرۍ د مثبت او منفي الکترودونو ترمنځ احتمالي توپیر ته اشاره کوي کله چې په کاري حالت کې په سرکټ کې جریان جریان لري. د بیټرۍ د خارجیدو په کاري حالت کې، کله چې د بیټرۍ له لارې جریان تیریږي، د داخلي مقاومت له امله رامینځته شوي مقاومت باید له منځه یوړل شي، کوم چې به د اومیک فشار کمیدو او الکترود قطبي کیدو لامل شي، نو د کار ولتاژ تل د خلاص سرکټ ولتاژ څخه ټیټ وي، او کله چې چارج کیږي، پای ولتاژ تل د خلاص سرکټ ولتاژ څخه لوړ وي. دا دی، د قطبی کولو پایله د بیټرۍ خارجولو پای ولتاژ د بیټرۍ د الکتروموټیو پوټینشن څخه ټیټوي، کوم چې د چارج شوي بیټرۍ الکتروموټیو ظرفیت څخه لوړ دی.

د پولاریزیشن پدیدې د شتون له امله، د چارج او خارجیدو په بهیر کې د فوري ولتاژ او حقیقي ولتاژ. کله چې چارج کیږي، فوري ولتاژ د حقیقي ولتاژ څخه یو څه لوړ وي، قطبي کول له منځه ځي او ولتاژ کمیږي کله چې فوري ولتاژ او حقیقي ولتاژ د خارج کیدو وروسته کم شي.

د پورته توضیحاتو لنډیز لپاره، بیان دا دی:

E +، E- په ترتیب سره د مثبت او منفي الکترودونو پوټینشن استازیتوب کوي، E + 0 او E-0 په ترتیب سره د مثبت او منفي الکترودونو د انډول الکترود پوټینشن استازیتوب کوي، VR د اومیک قطبي ولتاژ استازیتوب کوي، او η + ، η - - په ترتیب سره د مثبت او منفي الکترودونو ډیر احتمالي استازیتوب کوي.

[د خارجیدو د ازموینې اساسی اصول]

د بیټرۍ ولتاژ په اړه د لومړني پوهیدو وروسته، موږ د لیتیم آئن بیټرۍ د خارج کیدو منحني تحلیل پیل کړ. د خارج کیدو منحنی اساس په اصل کې د الکتروډ حالت منعکس کوي، کوم چې د مثبت او منفي الکترودونو د حالت بدلونونو سوپرپوزیشن دی.

د لیتیم آئن بیټرۍ ولتاژ وکر د خارجیدو پروسې په جریان کې په دریو مرحلو ویشل کیدی شي

1) د بیټرۍ په لومړیو مرحلو کې، ولتاژ په چټکۍ سره راټیټیږي، او د خارج کیدو کچه ډیره ده، د ولتاژ په چټکۍ سره کمیږي؛

2) د بیټرۍ ولتاژ د ورو بدلون مرحلې ته ننوځي، کوم چې د بیټرۍ پلیټ فارم ساحه بلل کیږي. د خارج کیدو کچه ټیټه وي

څومره چې د پلیټ فارم ساحه اوږده وي، د پلیټ فارم ولتاژ لوړ وي، د ولتاژ کمښت ورو وي.

3) کله چې د بیټرۍ بریښنا نږدې پای ته ورسیږي، د بیټرۍ بار ولتاژ په چټکۍ سره راټیټیږي تر هغه چې د خارجیدو بند ولتاژ ته ورسیږي.

د ازموینې په جریان کې، د معلوماتو راټولولو لپاره دوه لارې شتون لري

(1) د ټاکل شوي وخت وقفې سره سم د اوسني، ولتاژ او وخت ډاټا راټول کړئ Δt؛

(2) د ټاکل شوي ولتاژ بدلون توپیر سره سم د اوسني، ولتاژ او وخت ډاټا راټول کړئ Δ V. د چارج کولو او خارجولو تجهیزاتو دقت په عمده توګه د اوسني درستیت، ولتاژ دقت او د وخت دقیقیت شامل دي. جدول 2 د یو ځانګړي چارج کولو او خارجولو ماشین تجهیزات پیرامیټونه ښیې، چیرې چې٪ FS د بشپړ سلسلې فیصده څرګندوي، او 0.05٪ RD د لوستلو 0.05٪ رینج کې اندازه شوي غلطی ته اشاره کوي. د چارج او خارج کولو تجهیزات عموما د بار کولو لپاره د بار مقاومت پرځای د CNC دوامداره اوسني سرچینې څخه کار اخلي ، نو د بیټرۍ تولید ولټاژ په سرکټ کې د لړۍ مقاومت یا پرازیتي مقاومت سره هیڅ تړاو نلري ، مګر یوازې د ولټاژ E او داخلي مقاومت سره تړاو لري. r او د بیټرۍ سره مساوي د مثالی ولتاژ سرچینې سرکیټ اوسنی I. که مقاومت د بار لپاره کارول کیږي، د بیټرۍ د مثالي ولتاژ سرچینې د E سره مساوي ولتاژ تنظیم کړئ، داخلي مقاومت r دی، او د بار مقاومت R دی. د ولتاژ سره د بار مقاومت په دواړو سرونو کې ولتاژ اندازه کړئ. متر، لکه څنګه چې په پورتني شکل په 6 شکل کې ښودل شوي. په هرصورت، په عمل کې، په سرکټ کې د لیډ مقاومت او د فکسچر تماس مقاومت (یونیفورم پرازیتي مقاومت) شتون لري. د مساوي سرکټ ډیاګرام په انځور کې ښودل شوی. 3 د انځور په لاندې شکل کې ښودل شوي. 3. په عمل کې، پرازیتیک مقاومت په ناڅاپي ډول معرفي کیږي، ترڅو د ټول بار مقاومت لوی شي، مګر اندازه شوي ولتاژ د بار مقاومت R په دواړو سرونو کې ولتاژ دی، نو تېروتنه معرفي کیږي.

 شکل 3 د اصلي بلاک ډیاګرام او د مقاومت د خارج کولو میتود حقیقي مساوي سرکټ ډیاګرام

کله چې د اوسني I1 سره ثابت اوسنۍ سرچینه د بار په توګه وکارول شي، سکیمیک ډیاګرام او حقیقي مساوي سرکټ ډیاګرام په 7 شکل کې ښودل شوي. E، I1 ثابت ارزښتونه دي او r د یو ټاکلي وخت لپاره ثابت دی.

د پورتنۍ فورمول څخه، موږ لیدلی شو چې د A او B دوه ولتاژونه ثابت دي، دا د بیټرۍ تولید ولتاژ په لوپ کې د لړۍ مقاومت له اندازې سره تړاو نلري، او البته، دا هیڅ شی نلري. د پرازیتی مقاومت سره. سربیره پردې ، د څلور ترمینل اندازه کولو حالت کولی شي د بیټرۍ تولید ولټاژ خورا دقیق اندازه ترلاسه کړي.

شکل 4 د مساوي بلاک ډیاګرام او د ثابت اوسني سرچینې بار ریښتیني مساوي سرکټ ډیاګرام

هممهاله سرچینه د بریښنا رسولو وسیله ده چې کولی شي بار ته دوامداره جریان چمتو کړي. دا لاهم کولی شي د محصول اوسنی دوام وساتي کله چې د بهرني بریښنا رسولو بدلون راشي او د خنډ ځانګړتیاوې بدل شي.

[د اخراج ازموینې حالت]

د چارج او خارج کیدو ازموینې تجهیزات عموما د سیمی کنډکټر وسیله د جریان عنصر په توګه کاروي. د سیمیکمډکټر وسیلې د کنټرول سیګنال تنظیم کولو سره ، دا کولی شي د مختلف ځانګړتیاو بار نقل کړي لکه ثابت جریان ، ثابت فشار او دوامداره مقاومت او داسې نور. د لیتیم آئن بیټرۍ خارجیدو ټیسټ حالت کې په عمده ډول ثابت اوسني خارج کول ، د ثابت مقاومت خارج کول ، د بریښنا دوامداره خارج کول او داسې نور شامل دي. په هر ډیسچارج حالت کې ، دوامداره خارج کول او د وقفې خارج کول هم ویشل کیدی شي ، په کوم کې چې د وخت اوږدوالي سره سم ، د وقفې خارجیدل په وقفه ایز خارج او د نبض خارجیدو ویشل کیدی شي. د ډیسچارج ازموینې په جریان کې ، بیټرۍ د ټاکل شوي حالت سره سم خارجیږي ، او ټاکل شوي شرایطو ته رسیدو وروسته د خارج کیدو مخه نیسي. د ډیسچارج کټ آف شرایطو کې شامل دي د ولتاژ کټ آف تنظیم کول ، د وخت قطع کول ، د ظرفیت کټ آف تنظیم کول ، د منفي ولتاژ تدریجي کټ آف تنظیم کول ، او داسې نور. د خارجي منحني بدلون هم د خارجي سیسټم لخوا اغیزمن کیږي، په شمول: د خارج کیدو جریان، د خارج کیدو تودوخې، د خارج کیدو پای ته رسیدو ولتاژ؛ موقتي یا دوامداره خارج کیدل. هرڅومره چې د خارج کیدو جریان لوی وي ، د عملیاتي ولتاژ ګړندی کمیږي؛ د خارجیدو د تودوخې سره، د خارج کیدو منحل په نرمۍ سره بدلیږي.

(1) دوامداره جریان

کله چې ثابت اوسني خارج شي، اوسنی ارزښت ټاکل کیږي، او بیا اوسنی ارزښت د CNC د ثابت اوسني سرچینې تنظیمولو سره رسیږي، ترڅو د بیټرۍ دوامداره اوسني خارج کیدو احساس وکړي. په ورته وخت کې، د بیټرۍ د پای ولتاژ بدلون د بیټرۍ د خارج کولو ځانګړتیاو کشف کولو لپاره راټول شوي. ثابت کرنټ ډیسچارج د ورته ډیسچارج جریان خارج کول دي ، مګر د بیټرۍ ولتاژ په دوامداره توګه راټیټیږي ، نو د بریښنا کمیدو ته دوام ورکوي. شکل 5 د لیتیم آئن بیټرۍ د دوامداره اوسني خارج کیدو ولټاژ او اوسني وکر دی. د دوامداره اوسني خارج کیدو له امله ، د وخت محور په اسانۍ سره ظرفیت (د اوسني او وخت محصول) محور ته بدلیږي. شکل 5 په ثابت اوسني خارج کې د ولتاژ ظرفیت وکر ښیې. ثابت اوسني خارج کول د لیتیم آئن بیټرۍ ازموینو کې د خارج کیدو ترټولو عام کارول کیږي.

شکل 5 ثابت اوسني ثابت ولتاژ چارج کول او په مختلف ضرب نرخونو کې ثابت اوسني خارجي منحني

(2) دوامداره بریښنا خارجول

کله چې دوامداره بریښنا خارجیږي، د ثابت بریښنا ارزښت P لومړی ټاکل کیږي، او د بیټرۍ د تولید ولتاژ U راټولیږي. د خارجیدو په پروسه کې، P اړین دی چې ثابت وي، مګر U په دوامداره توګه بدلیږي، نو دا اړینه ده چې په دوامداره توګه د CNC ثابت اوسني سرچینې I = P / U د فورمول مطابق تنظیم کړئ ترڅو د دوامداره بریښنا خارجولو هدف ترلاسه کړي. . د ډیسچارج بریښنا بدله وساتئ، ځکه چې د بیټرۍ ولتاژ د خارجیدو پروسې په جریان کې راټیټیږي، نو په دوامداره توګه د بریښنا جریان کې جریان لوړیږي. د بریښنا د دوامداره خارجیدو له امله ، د وخت همغږي محور په اسانۍ سره په انرژي (د بریښنا او وخت محصول) همغږي محور بدلیږي.

شکل 6 په مختلف دوه چنده نرخونو کې دوامداره بریښنا چارج کول او منحني منحني کول

د دوامداره اوسني خارج کیدو او دوامداره بریښنا خارج کیدو ترمینځ پرتله کول

شکل 7: (a) د چارج او خارج کولو ظرفیت ډیاګرام په مختلف تناسب کې؛ (b) د چارج او خارج کیدو وکر

 شکل 7 د مختلف تناسب چارج او خارج کولو ازموینو پایلې په دوه حالتونو کې ښیې د لیتیم اوسپنې فاسفیت بیټرۍ. په FIG کې د ظرفیت وکر مطابق. 7 (a)، په ثابت اوسني حالت کې د چارج او ډیسچارج اوسني زیاتوالي سره، د بیټرۍ اصلي چارج او خارج کولو ظرفیت په تدریجي ډول کمیږي، مګر د بدلون حد نسبتا کوچنی دی. د بیټرۍ ریښتیني چارج او خارج کیدو ظرفیت په تدریجي ډول د بریښنا له زیاتوالي سره کمیږي ، او څومره چې ضرب لوی وي ، د ظرفیت تخریب ګړندی کیږي. د 1 h نرخ د خارجیدو ظرفیت د دوامداره جریان حالت څخه ټیټ دی. په ورته وخت کې، کله چې د چارج خارجولو کچه د 5 h نرخ څخه ټیټه وي، د بیټرۍ ظرفیت د ثابت بریښنا حالت کې لوړ دی، پداسې حال کې چې د بیټرۍ ظرفیت د 5 h نرخ څخه لوړ دی په ثابت اوسني حالت کې لوړ دی.

د 7 شکل څخه (b) د ظرفیت - ولتاژ وکر ښیې ، د ټیټ تناسب حالت لاندې ، د لیتیم اوسپنې فاسفیټ بیټرۍ دوه حالت ظرفیت - ولتاژ وکر ، او د چارج او خارج کولو ولتاژ پلیټ فارم بدلون لوی ندی ، مګر د لوړ تناسب حالت لاندې ، د ثابت اوسني - ثابت ولتاژ حالت د ثابت ولتاژ وخت د پام وړ اوږد دی، او د چارج ولتاژ پلیټ فارم د پام وړ زیات شوی، د خارج کولو ولتاژ پلیټ فارم د پام وړ کم شوی.

(3) د دوامداره مقاومت خارجول

کله چې د ثابت مقاومت ډیسچارج وي، د ثابت مقاومت ارزښت R لومړی د بیټرۍ U د تولید ولتاژ راټولولو لپاره ټاکل کیږي. د خارجیدو پروسې په جریان کې، R باید ثابت وي، مګر U په دوامداره توګه بدلیږي، نو د CNC ثابت اوسني I ارزښت اوسنی I ارزښت. سرچینه باید په دوامداره توګه د I=U/R د فورمول مطابق تنظیم شي ترڅو د ثابت مقاومت خارجیدو هدف ترلاسه کړي. د بیټرۍ ولتاژ تل د خارجیدو په پروسه کې کمیږي ، او مقاومت یې ورته دی ، نو د خارج کیدو جریان I هم د کمیدو پروسه ده.

(4) پرله پسې خارجېدل، په وقفه يي ډول خارجېدل او د نبض خارجېدل

بیټرۍ په دوامداره جریان ، ثابت ځواک او دوامداره مقاومت کې خارجیږي ، پداسې حال کې چې د وخت فعالیت څخه کار اخلي ترڅو د دوامداره خارج کیدو کنټرول احساس کړي ، متقابل خارج او نبض خارج شي. 11 شکل د نبض چارج / خارج کیدو ازموینې اوسني منحني او ولتاژ منحني ښیي.

شکل 8 اوسنی منحنی او ولتاژ منحنی د نبض د چارج خارجولو ازموینو لپاره

[معلومات د خارج کیدو په وکر کې شامل دي]

د ډیسچارج وکر د وخت په تیریدو سره د ډیسچارج پروسې په جریان کې د ولټاژ ، اوسني ، ظرفیت او د بیټرۍ نور بدلونونو وکر ته اشاره کوي. د چارج او خارج کیدو منحني کې موجود معلومات خورا بډایه دي ، پشمول د ظرفیت ، انرژي ، کاري ولټاژ او ولتاژ پلیټ فارم ، د الیکٹروډ پوټینشن او د چارج حالت ترمینځ اړیکه ، او داسې نور. د ډیسچارج ازموینې پرمهال ثبت شوي اصلي معلومات وخت دی. د اوسني او ولتاژ تحول. ډیری پیرامیټونه د دې لومړني معلوماتو څخه ترلاسه کیدی شي. لاندې توضیحات هغه پیرامیټونه چې د خارج کیدو منحني لخوا ترلاسه کیدی شي.

(1) ولتاژ

د لیتیم آئن بیټرۍ د خارجولو په ازموینه کې، د ولتاژ پیرامیټونه په عمده ډول د ولتاژ پلیټ فارم، منځني ولتاژ، اوسط ولتاژ، کټ آف ولتاژ، او نور شامل دي. د پلیټ فارم ولتاژ د اړونده ولتاژ ارزښت دی کله چې د ولتاژ بدلون لږترلږه وي او د ظرفیت بدلون لوی وي. ، کوم چې د dQ / dV لوړ ارزښت څخه ترلاسه کیدی شي. منځنی ولتاژ د بیټرۍ د نیمایي ظرفیت اړوند ولتاژ ارزښت دی. د هغو موادو لپاره چې په پلیټ فارم کې ډیر څرګند وي، لکه د لیتیم اوسپنې فاسفیټ او لیتیم ټایټینټ، منځنی ولتاژ د پلیټ فارم ولتاژ دی. اوسط ولتاژ د ولتاژ د ظرفيت منحني اغېزمنه ساحه ده (يعنې د بيټرۍ د اخراج انرژي) چې د ظرفيت د محاسبې فورمول لخوا وېشل شوی دی u = U (t) * I (t) dt / I (t) dt. کټ آف ولتاژ هغه لږترلږه ولتاژ ته اشاره کوي چې د بیټرۍ خارجیدو پرمهال اجازه ورکول کیږي. که ولتاژ د ډیسچارج کټ آف ولتاژ څخه ټیټ وي، د بیټرۍ په دواړو سرونو کې ولتاژ به په چټکۍ سره راټیټ شي، چې ډیر خارج کیږي. له حده زیات خارج کیدل ممکن د الکترود فعال مادې ته زیان ورسوي، د عکس العمل وړتیا له لاسه ورکړي، او د بیټرۍ ژوند لنډ کړي. لکه څنګه چې په لومړۍ برخه کې تشریح شوي، د بیټرۍ ولتاژ د کیتوډ موادو د چارج حالت او د الکترود پوټینشن سره تړاو لري.

(2) ظرفیت او مشخص ظرفیت

د بیټرۍ ظرفیت د بریښنا مقدار ته اشاره کوي چې د بیټرۍ لخوا د یو ځانګړي ډیسچارج سیسټم لاندې خپریږي (د یو ټاکلي خارج شوي اوسني I لاندې ، د تودوخې تودوخې T ، د خارج کیدو کمول ولټاژ V) ، د بیټرۍ وړتیا په ګوته کوي چې انرژي په Ah یا C کې ذخیره کړي. ظرفیت د ډیری عناصرو لخوا اغیزمن کیږي لکه د خارج کیدو جریان، د تودوخې تودوخه، او نور. د ظرفیت اندازه د مثبت او منفي الکتروډونو کې د فعالو موادو مقدار ټاکل کیږي.

نظري ظرفیت: هغه ظرفیت چې په غبرګون کې د فعال مادې لخوا ورکړل شوی.

حقیقي ظرفیت: حقیقي ظرفیت د یو ځانګړي خارجي سیسټم لاندې خپور شوی.

درجه بندي ظرفیت: د ډیزاین شوي خارج کیدو شرایطو لاندې د بیټرۍ لخوا تضمین شوي لږترلږه بریښنا ته اشاره کوي.

د خارجیدو په ازموینه کې، ظرفیت د وخت په تیریدو سره د اوسني مدغم کولو له لارې محاسبه کیږي، د بیلګې په توګه C = I (t) dt، په ثابت جریان کې ثابت جریان، C = I (t) dt = I t؛ دوامداره مقاومت R خارجول، C = I (t) dt = (1 / R) * U (t) dt (1 / R) * out (u د اوسط خارج کولو ولتاژ دی، t د خارجیدو وخت دی).

ځانګړی ظرفیت: د مختلف بیټرۍ پرتله کولو لپاره، د ځانګړي ظرفیت مفهوم معرفي شوی. مشخص ظرفیت هغه ظرفیت ته اشاره کوي چې د واحد ماس یا د واحد حجم الکترود فعال مادې لخوا ورکړل شوي چې د ماس ځانګړي ظرفیت یا د حجم ځانګړي ظرفیت په نوم یادیږي. د محاسبې معمول طریقه دا ده: ځانګړی ظرفیت = د بیټرۍ لومړی خارج کولو ظرفیت / (د فعال مادې ډله * د فعال مادې کارولو نرخ)

هغه عوامل چې د بیټرۍ ظرفیت اغیزه کوي:

a. د بیټرۍ د جریان جریان: هرڅومره چې جریان لوی وي د تولید ظرفیت کمیږي؛

ب. د بیټرۍ د تودوخې خارج کول: کله چې تودوخه کمه شي، د تولید ظرفیت کمیږي؛

ج. د بیټرۍ د خارجیدو کټ آف ولټاژ: د خارج کیدو وخت د الیکٹروډ موادو لخوا ټاکل شوی او پخپله د الیکټروډ عکس العمل حد عموما 3.0V یا 2.75V دی.

d. د بیټرۍ د چارج او خارج کیدو وختونه: د بیټرۍ ډیری چارج او خارج کیدو وروسته ، د الیکټرود موادو د ناکامۍ له امله ، بیټرۍ به د دې وړتیا ولري چې د بیټرۍ خارجیدو ظرفیت کم کړي.

e. د بیټرۍ د چارج کولو شرایط: د چارج کولو نرخ، تودوخه، د کټ آف ولتاژ د بیټرۍ ظرفیت اغیزه کوي، پدې توګه د خارج کیدو ظرفیت ټاکي.

 د بیټرۍ د ظرفیت د ټاکلو طریقه:

مختلف صنعتونه د کاري شرایطو سره سم مختلف ازموینې معیارونه لري. د 3C محصولاتو لپاره د لیتیم آئن بیټرۍ لپاره د ملي سټنډرډ GB/T18287-2000 د ګرځنده تلیفون لپاره د لیتیم آئن بیټرۍ عمومي توضیحاتو مطابق ، د بیټرۍ درجه شوي ظرفیت ازموینې میتود په لاندې ډول دی: a) چارج کول: 0.2C5A چارج کول؛ ب) خارج کول: 0.2C5A خارج کول؛ c) پنځه دورې، چې یو یې وړ دی.

د بریښنایی وسایطو صنعت لپاره ، د ملي معیار GB / T 31486-2015 بریښنایی فعالیت اړتیاو او د بریښنایی وسایطو لپاره د بریښنا بیټرۍ ازموینې میتودونو سره سم ، د بیټرۍ درجه شوي ظرفیت د خونې په حرارت کې د بیټرۍ لخوا خوشې شوي ظرفیت (Ah) ته اشاره کوي. د 1I1 (A) اوسني خارج کیدو سره د ټرمینیشن ولتاژ ته رسیدو لپاره ، په کوم کې چې I1 د 1 ساعت د خارج کیدو جریان دی ، چې ارزښت یې د C1 (A) سره مساوي دی. د ازموینې طریقه دا ده:

الف) د خونې په تودوخې کې، د تصدۍ لخوا ټاکل شوي د چارج پای ته رسیدو ولتاژ ته د ثابت اوسني چارج سره د چارج کولو پر مهال ثابت ولتاژ ودروئ، او کله چې د چارج پای ته رسیدو جریان 0.05I1 (A) ته راښکته شي چارج ودروي، او وروسته د 1h لپاره چارج وساتئ. چارج کول

Bb) د خونې په حرارت کې، بیټرۍ د 1I1 (A) کرنټ سره خارجیږي تر هغه چې خارج شوي د خارج کیدو پای ته رسیدو ولتاژ ته ورسیږي چې د شرکت تخنیکي شرایطو کې مشخص شوي؛

ج) د اخراج ظرفیت اندازه شوی (د Ah لخوا اندازه شوی)، د خارج کیدو ځانګړي انرژي محاسبه کړئ (د Wh / kg لخوا اندازه شوی)؛

3 d) مرحلې تکرار کړئ a) -) c) 5 ځله. کله چې د 3 پرله پسې ازموینو خورا توپیر د ټاکل شوي ظرفیت له 3٪ څخه کم وي ، ازموینه دمخه پای ته رسیدلی شي او د تیرو 3 ازموینو پایلې اوسط کیدی شي.

(3) د چارج ریاست، SOC

SOC (د چارج حالت) د چارج حالت دی چې د بیټرۍ د پاتې ظرفیت تناسب د یوې ټاکلې مودې یا د یوې ټاکلې خارج کیدو نرخ لاندې د اوږدې مودې وروسته خپل بشپړ چارج حالت ته نمایش کوي. د "خلاص سرکیټ ولټاژ + د ساعت وخت ادغام" میتود میتود د خلاص سرکټ ولټاژ میتود کاروي ترڅو د بیټرۍ لومړني حالت چارج ظرفیت اټکل کړي ، او بیا د بیټرۍ لخوا مصرف شوي بریښنا ترلاسه کولو لپاره د ساعت وخت ادغام میتود کاروي. - د وخت ادغام میتود. مصرف شوی بریښنا د خارج کیدو اوسني او خارج کیدو وخت محصول دی ، او پاتې بریښنا د لومړني بریښنا او مصرف شوي بریښنا ترمینځ توپیر سره مساوي ده. د خلاص سرکټ ولتاژ او د یو ساعت انټیګرل تر مینځ د SOC ریاضیاتي اټکل دا دی:

چیرته چې د CN درجه بندي ظرفیت دی؛ η د چارج خارجولو موثریت دی؛ T د بیټرۍ کارولو تودوخې ده؛ زه د بیټرۍ اوسنی یم؛ t د بیټرۍ د خارجیدو وخت دی.

DOD (Depth of discharge) د خارجیدو ژوروالی دی، د خارجیدو د درجې اندازه ده، چې د ټول خارج کیدو ظرفیت ته د خارجیدو د ظرفیت فیصدي ده. د خارجیدو ژوروالی د بیټرۍ د ژوند سره خورا ښه اړیکه لري: څومره چې د خارج کیدو ژوره ژوره وي، ژوند یې لنډ وي. اړیکه د SOC = 100٪ -DOD لپاره حساب شوې

4) انرژي او ځانګړې انرژي

هغه بریښنایی انرژي چې بیټرۍ کولی شي په ځانګړو شرایطو کې د بهرني کار په کولو سره تولید کړي د بیټرۍ انرژي بلل کیږي ، او واحد په عمومي ډول په wh کې څرګندیږي. د خارجیدو په منحني کې، انرژي په لاندې ډول محاسبه کیږي: W = U (t) * I (t) dt. په ثابت اوسني خارج کې، W = I * U (t) dt = It * u (u د اوسط خارج کولو ولتاژ دی، t د خارجیدو وخت دی)

a. نظري انرژي

د بیټرۍ د خارجیدو پروسه په انډول حالت کې ده، او د خارجیدو ولتاژ د الکتروموټیو ځواک (E) ارزښت ساتي، او د فعال مادې د کارولو کچه 100٪ ده. د دې حالت لاندې، د بیټرۍ تولید انرژي نظریاتي انرژي ده، دا د دوامداره تودوخې او فشار لاندې د بیرته راګرځیدونکي بیټرۍ لخوا ترسره شوي اعظمي کار دی.

ب. اصلي انرژي

د بیټرۍ خارج کیدو اصلي تولید انرژي حقیقي انرژي بلل کیږي ، د بریښنایی وسایطو صنعت مقررات ("GB / T 31486-2015 بریښنایی بیټرۍ بریښنایی فعالیت اړتیاوې او د بریښنایی وسایطو لپاره ازموینې میتودونه") ، بیټرۍ د خونې په حرارت درجه کې د 1I1 (A) سره ) اوسنی خارج کول، انرژی (Wh) ته د رسیدو لپاره چې د ټرمینیشن ولتاژ لخوا خوشې کیږي، د درجه شوي انرژي په نوم یادیږي.

ج. ځانګړې انرژي

هغه انرژي چې د بیټرۍ لخوا د هر واحد وزن او د هر واحد حجم ته ورکول کیږي د ډله ایز ځانګړي انرژي یا حجم ځانګړي انرژي په نوم یادیږي چې د انرژي کثافت هم ورته ویل کیږي. د wh / kg یا wh / L په واحدونو کې.

[د خارجیدو منحنی اساسی بڼه]

د خارجي منحني تر ټولو اساسي بڼه د ولتاژ وخت او د اوسني وخت وکر دی. د وخت د محور محاسبې د بدلون له لارې، د عام خارج کولو منحل هم د ولتاژ-ظرفیت (مخصوص ظرفیت) وکر، ولتاژ-انرژی (مخصوص انرژی) وکر، ولتاژ-SOC منحنی او داسې نور لري.

(1) ولتاژ وخت او د اوسني وخت وکر

شکل 9 د ولتاژ وخت او د اوسني وخت منحني

(2) ولتاژ-ظرفيت وکر

شکل 10 د ولتاژ ظرفیت وکر

(3) ولتاژ-انرژی وکر

شکل 11. د ولتاژ انرژی وکر

[د حوالې اسناد]

• وانګ چاو، او نور. د بریښنایی کیمیکل انرژي ذخیره کولو وسیلو کې د ثابت اوسني او دوامداره بریښنا د چارج او خارج کیدو ځانګړتیاو پرتله کول [J]. د انرژۍ ذخیره کول ساینس او ​​​​ټیکنالوژي.2017(06): 1313-1320.
• Eom KS, Joshi T, Bordes A, et al. د لی-ion بشپړ سیل بیټرۍ ډیزاین چې د نانو سیلیکون او نانو ملټي لیر ګرافین مرکب انود په کارولو سره [J]
• Guo Jipeng، et al. د لیتیم اوسپنې فاسفیټ بیټرۍ د ثابت اوسني او دوامداره بریښنا ازموینې ځانګړتیاو پرتله [J]. ذخیره بیټرۍ. 2017(03): 109-115
• مارینارو ایم، یون ډي، ګبریلي جی، او نور لوړ فعالیت 1.2 Ah Si-Aloy/Graphite|LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 پروټوټایپ د لیون آټیټ[J].د بریښنا سرچینې ژورنال.2017،357(C ضمیمه):188-197.