Litšobotsi tsa ho tjhaja le ho ntsha ke eng?
Tefiso lephallelalitšobotsi
Libetri tsa Lithium-ion hangata li sebelisa-mekhoa e 'meli ea ho tjhaja ho netefatsa polokeho, ho tšepahala, le ho tjhaja hantle. Mokhahlelo oa pele o lula o le teng ka ho fokotsa motlakase, 'me oa bobeli ke motlakase o sa khaotseng o nang le moeli oa hajoale. Tekanyo e phahameng ea motlakase bakeng sa ho tjhaja betri ea lithium{4}}ion e fapana ho ea ka thepa ea cathode. Maemo a mantlha a ho tjhaja/dicharge voltage curves a lithium-betri ya ion e bontshwa ho Setshwantsho 3-11. Li-curve tse setšoantšong li sebelisa tefiso/ho ntša hona joale ea C/3. Bakeng sa libeteri tse fapaneng tsa lithium-ion, liphapang tse kholo li habeli:
1) Boleng bo nepahetseng bo sa feleng ba mohato oa pele bo fapana ho latela lisebelisoa tsa cathode ea betri le ts'ebetso ea tlhahiso. Ka kakaretso, mefuta ea hona joale ea 0.2C ho 0.3C e sebelisoa. Maemong a tšebeliso e potlakileng ea matla, 1C, 2C, kapa esita le litefiso tse phahameng haholo li ka sebelisoa.
2) Libetri tse fapaneng tsa lithium-li bontša phapang e khōlō ea nako ea hona joale, 'me karolo ea matla a ka tjhajoang ka ho lula a le teng ho ea ho kakaretso ea matla le eona e fapana haholo. Ho latela pono ea lits'ebetso tsa koloi ea motlakase, nako e telele e sa fetoheng ea hajoale e etsa hore ho be le nako e khuts'oane ea ho tjhaja, e leng molemo haholo bakeng sa lits'ebetso.
Lithium-voltage ea betri ea ion e tsitsitse 'me e fokotseha butle maemong a pele le a mahareng a ho tsoa, empa e theoha ka potlako methating ea morao, joalo ka ha ho bonts'itsoe karolong ea DE ea setšoantšo sa 3-11. Taolo e sebetsang e bohlokoa nakong ena ho thibela ho tsoa ho feta tekano le tšenyo e ke keng ea etsolloa betri.
Lintlha tse amang litšobotsi tsa ho tjhaja
(1) Phello eamotlakase oa ho tjhajaka litšobotsi tsa ho tjhaja Ho nka betri e itseng ea NCM lithium-ion ea matla a 242A·h e le mohlala, tlas'a maemo a SOC=0% le thempereichara e sa fetoheng ea likhato tse 20, litefiso tse fapaneng tsa ho tjhaja li ne li sebelisetsoa ho tjhaja. Liphetho tsa paramethara li bonts'itsoe ho Lethathamo la 3-1 mme lekhalo la ho tjhaja le bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 3-12.
Lethathamo la 3-1 Li-parameter tsa ho tjhaja bakeng sa Litefiso tse fapaneng tsa ho tjhaja
| Hona joale/A(Reite) | CC{{0}CV①Kakaretso ea Nako | Nako ea Nako le Nako | Total ChargedCapacity/A·h | Total ChargedEnergy/W·h | Constant CurrentCharged Capacity/A·h | Kamehla VoltageCharged Energy/W·h | 170A·hTime/s | 170A·hCurrent/A |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.84/(0.02C) | 182220 | 182220 | 245.74 | 942.54 | 245.74 | 942.54 | 127400 | 4.85 |
| 12.1/(0.05C) | 72318.5 | 72318.5 | 243.70 | 935.37 | 243.70 | 935.37 | 50400 | 12.11 |
| 24.2/(0.1C) | 36206.8 | 35800 | 243.20 | 935.77 | 241.03 | 926.69 | 25200 | 24.24 |
| 48.4/(0.2C) | 18317.5 | 17560 | 241.08 | 933.32 | 236.32 | 912.16 | 12600 | 48.44 |
| 80.7/(0.33C) | 11443.6 | 10490 | 243.50 | 946.27 | 235.29 | 910.08 | 7590 | 80.76 |
| 121/(0.5C) | 7936.6 | 6900 | 243.92 | 952.95 | 232.09 | 900.85 | 5110 | 121.09 |
① CC, Constant Current; CV, Voltage ea kamehla.
Joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Lethathamo la 3-1, nako ea hajoale ea fokotseha butle-butle ha ho tjhaja hona joale, 'me matla a ka tjhajang ka nako e sa khaotseng le ona a fokotseha butle-butle. Ho nka matla a ho tjhaja le a ho tjhaja a 1/2 (ke hore, SOC=50%) e le tekanyetso, nako e hlokehang ya ho tjhaja e fokotseha ha o ntse o tjhaja hona jwale; nako e hlokahalang bakeng sa 0.1C e ka ba makhetlo a 5 ho feta bakeng sa 0.5C. Tlas'a boemo bona, phapang ea hona joale bakeng sa ho tjhaja e tsoelang pele e nyane, kahoo nako ea ho tjhaja bakeng sa 30A·h ea ho qetela ha e fapane haholo. Ka hona, ka har'a matla a ho tjhaja a lumelloang ke betri, ho eketsa lebelo la ho tjhaja, le hoja ho fokotsa matla le matla a ka lefisoang tlas'a nako e sa khaotseng, ho thusa ho fokotsa nako ea ho tjhaja ka kakaretso. Lits'ebetsong tse sebetsang tsa pakete ea betri, palo e phahameng e lumelletsoeng ea ho tjhaja betri ea lithium-ion e ka sebelisoa bakeng sa ho tjhaja, 'me ka mor'a ho fihla moeling oa motlakase, ho tjhaja voltage kamehla ho ka etsoa. Sena se fokotsa nako ea ho tjhaja ha o ntse o netefatsa polokeho ea ho tjhaja. Leha ho le joalo, ho eketsa lebelo la ho tjhaja le hona ho tla lebisa keketsehong ea tahlehelo ea matla ka lebaka la ho hanyetsa ka hare ho betri. Matla a sebelisoang ho hanyetsa ka hare a baloa ho ea ka equation (3-4).
Moo E leng matla a sebelisoang ke ho hanyetsa ka hare;
r ke khanyetso ea ka hare ea betri;
t ke nako e fapaneng ea ho tjhaja;
Ke 'na motlakase oa ho tjhaja;
t₁ le t₂ ke linako tsa ho qala le ho tjhaja.
Teko e matla e bonts'itse hore matla a kahare a betri ea lithium{0}}e fetoha ka har'a 0.4 mΩ nakong ea ho tjhaja. Ka hona, equation (3-4) e bontša hore tšebeliso ea matla ka lebaka la ho hanyetsa ka hare ho betri e hlile e amana le nako ea ho tjhaja, empa e amana ka quadratically le motlakase oa ho tjhaja. Nakong ea ts'ebetso ea nako e sa khaotseng ea ho tjhaja, boholo ba ho tjhaja hona joale ke ntho e ka sehloohong e susumetsang tšebeliso ea matla ea ho hanyetsa ka hare; ho tjhaja ha jwale ho fella ka tshebediso e kgolo ya matla. Nakong ea motlakase o sa khaotseng, mohato o tlaase oa hona joale, nako ea ho tjhaja e fetoha ntho e ka sehloohong e susumetsang tšebeliso ea matla a ho hanyetsa ka hare; nako e telele ea ho tjhaja e fella ka tšebeliso e kholo ea matla. Ha ho nahanoa ka ts'ebetso eohle ea ho tjhaja, kaha hona joale ho tjhaja ho na le kamano ea quadratic le ts'ebeliso ea matla ea ka hare ea ho hanyetsa 'me ke eona ntho e ka sehloohong e e amang, ho tjhaja ho phahameng hona joale ho fella ka ho hanyetsa matla a matla ka hare ho matla. Lits'ebetsong tse sebetsang tsa betri, motlakase o loketseng oa ho tjhaja o lokela ho khethoa ka ho shebisisa ka botlalo nako ea ho tjhaja le ho sebetsa hantle.
(2) Phello ea Botebo ba ho Hlakola Litšobotsi tsa ho Chaja Tlas'a mocheso o sa khaotseng oa 20 degree, teko ea ho tsoa e ile ea etsoa ho NCM lithium-betri ea ion e nang le bokhoni bo lekantsoeng ba 66.2 A·h. Betri e ile ea ntšoa ka tekanyo ea 0.5C ho ea botebo bo fapaneng ba ho tsoa (DOD) (10% → 100%), e lumellanang le State of Charge (SOC) ea 90% → 0%. Lintlha tsa motlakase, tsa hona joale, le tsa bokhoni li tlalehiloe nakong ea ts'ebetso ea ho ntša. Ka mor'a ho phomola metsotso e 60, betri e ne e lefisoa ka tekanyo ea 0.5C (CC). Ha motlakase oa ho khaola o fihletsoe, mokhoa oa ho tjhaja o ile oa fetisetsoa ho voltage ea kamehla (CV). Ha hona joale e ne e le ka tlase ho 0.05C, ts'ebetso e ile ea emisoa, 'me data ea motlakase, ea hona joale le ea bokhoni e ile ea tlalehoa. Lintlha tse amehang li hlaha ho Lethathamo la 3-2. Li-curve tsa hona joale tsa ho tjhaja betri ea lithium-ion tlas'a botebo bo fapaneng ba maemo a ho qhala li bontšoa ho Setšoantšo sa 3-13.
Lethathamo la 3-2 Li-parameter tsa Teko ea Teko ka botebo bo fapaneng ba ho tsoa
| SOC | DOD | Hlakola | Tefiso | Equal-CapacityCharged Energy①/W·h | Equal-CapacityDischarged Energy②/W·h | Nako ea ho tjhaja/metsotso | Kamehla CurrentTime/mets | Constant CurrentCharged Capacity/A·h | Kakaretso ea Sehlahisoa sa Nako ea ho Chesa③/min | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bokhoni/A·h | Matla/W·h | Bokhoni/A·h | Matla/W·h | ||||||||
| 80.00 | 20.00 | 13.35 | 54.03 | 13.48 | 55.88 | 27.94 | 27.02 | 41.13 | 33.50 | 12.32 | 3.05 |
| 70.00 | 30.00 | 20.02 | 80.16 | 19.99 | 82.08 | 27.36 | 26.72 | 59.23 | 50.83 | 18.69 | 2.96 |
| 60.00 | 40.00 | 26.69 | 105.62 | 26.61 | 108.19 | 27.05 | 26.41 | 77.72 | 68.50 | 25.19 | 2.92 |
| 50.00 | 50.00 | 33.36 | 130.42 | 33.27 | 133.61 | 26.72 | 26.08 | 96.02 | 86.67 | 31.87 | 2.89 |
| 40.00 | 60.00 | 40.04 | 154.61 | 39.95 | 158.50 | 26.42 | 25.77 | 114.18 | 104.83 | 38.55 | 2.86 |
| 30.00 | 70.00 | 46.71 | 178.38 | 46.61 | 182.97 | 26.14 | 25.48 | 132.28 | 123.00 | 45.22 | 2.84 |
| 20.00 | 80.00 | 53.38 | 201.73 | 53.26 | 207.07 | 25.88 | 25.22 | 150.40 | 141.00 | 51.84 | 2.82 |
| 10.00 | 90.00 | 60.05 | 224.45 | 59.92 | 230.62 | 25.62 | 24.94 | 168.47 | 159.17 | 58.52 | 2.81 |
① Equal-Capacity Charge Energy: Matla a lefisoa tlas'a phetoho e tšoanang ea SOC (mohlala, 10%). Mohlala: haeba matla a ho tjhaja ho 90% DOD e le 30W·h, matla a lekanang-ke 30W·h; haeba matla a ho tjhaja a le 80% DOD e le 50W·h, -ya lekanang le matla a tjhajang ke 25W·h.
② Equal-Motlakase o Hlakotsoeng oa Matla: Matla a tsoang tlas'a phetoho e tšoanang ea SOC (mohlala, 10%).
③ Karolelano ea Nako ea ho tjhaja ka Unit Mothati /min: Nako ea ho tjhaja / Bokhoni ba ho tjhaja.
Ho tsoa ho Lethathamo la 3-2 le la 3-13, ho ka fihleloa liqeto tse latelang:
1) Ka botebo bo ntseng bo eketseha ba ho tsoa, nako ea ho tjhaja ea eketseha, empa nako e tloaelehileng ea ho tjhaja ka tekanyo ea yuniti e fokotseha, ho bolelang hore keketseho ea nako ea ho tjhaja ha e lekane le botebo ba ho tsoa.
2) Ka botebo bo ntseng bo eketseha ba ho ntša metsi, karolo ea nako ea ho tjhaja e sa khaotseng ho fihlela nako eohle ea ho tjhaja ea eketseha, 'me karolo ea matla a kamehla a ho tjhaja ho matla a ho tjhaja a eketseha. Ha e le hantle, litšobotsi tsena li bakoa haholo-holo ke lintlha tse peli: pele, botebo bo tebileng ba ho tsoa bo hloka nako e telele ho lefella betri ka botlalo; ea bobeli, botebo bo tebileng ba ho ntša metsi bo lumellana le mefuta e tlaase ea motlakase, e leng se etsang hore matla a fokolang a lefshoe ka har'a betri tlas'a maemo a tšoanang a hona joale le a nako ea ho tjhaja.
(3) Tšusumetso ea Mocheso ho Charging Characteristics Lithium{1}}libetri tsa ion li lefisitsoe tlas'a mocheso o fapaneng oa tikoloho. Ho nka mohlala oa 66.2 A·h NCM lithium{4}}ion battery, ho ile ha sebelisoa mokhoa o sa khaotseng oa hona joale le oa ho fokotsa motlakase. Litekanyetso tsa ho tjhaja li tlalehiloe 'me moeli oa ho tjhaja e le 1.3 A le 3.3 A, joalo ka ha ho bontšoa ho Lethathamo la 3-3. Tlas'a ts'ebetso e ts'oanang ea ho tsoa, matla a betri a tla ba le ho theoha ho hoholo, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 3-13. Leha ho le joalo, hobane motlakase o lula o le holimo, matla a ho ntša a ntse a le holimo. Boemong ba pele ba ho tsoa, matla a sebelisoang ke ho hanyetsa ka hare ho betri a eketsa mocheso oa betri, a ntlafatsa ts'ebetso ea lisebelisoa tse sebetsang tsa lithium-ion, 'me a phahamisa matla a betri, kahoo a eketsa matla a ka lokolloang. Mehatong e bohareng le ea morao-rao ea ho tsoa, matla a betri a fokotseha, 'me matla a lokolloang ka nako ea yuniti a fokotseha ka tsela e nepahetseng.
Ka mocheso o ts'oanang le ka motlakase o ts'oanang oa ho felloa ke metsi, maqhubu a fapaneng a ho felisa ho ntša metsi a tla fella ka phapang ea matla le matla a lokolloang. Ka kakaretso, tlas'a maemo a tloaelehileng a mocheso, ho fokotseha ha hona joale, ho ba le matla a mangata le matla a lokolloang. Joalo ka tekong ea ho ntša metsi e boletsoeng ka holimo, 0.2C e lokolla matla le matla a 3.2% ho feta 1C.
