国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

鋰電池組均衡新選擇-電化學均衡

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年08月26日  

長期以來鋰電池單體一致性差是困擾著鋰電池組設計難題,這里我們所說的一致性不僅僅是指傳統意義上的容量、電壓等參數,還包括了單體電池的容量衰降速度、內阻衰降速度和電池組的溫度分布等因素。理想情況下,同一批次的鋰電池應該具有相同的電化學性能,但是實際上由于制造過程中的誤差,會使鋰離子單體電池之間存在不一致性。電池組往往由數百只,甚至是數千只單體電池通過串并聯而成,因此電池組的容量受到單體電池的不一致性影響很大(對電池組性能影響最大的不一致性因素包括庫倫效率的不一致、自放電率的不一致、內阻新增速度的不一致等),研究顯示即便是單體電池循環壽命達到1000次以上,組成電池組后,電池組的壽命可能不足200次。


因此有關一個由數量眾多的單體電池組成的電池組而言均衡設備是必須的,目前上市面上常見的均衡方法重要是借助電子設備實現單體電池之間的電壓均衡,因此技術上也都大同小異。近日德國斯圖加特大學的AlexanderU.Sch等人利用Ni金屬氫化物電池(NiMH)和Ni-Zn電池實現了電池組的電化學均衡,為電池組的均衡供應了一個新的思路。


由于鋰電池工作原理的限制,其抗過充的能力很弱,在過充情況下可能出現電解液分解、析鋰等問題。NiMH電池在發生過充的情況下,電解液中的H2O會在正負極分解出現的O2和H2,而O2和H2能夠在催化劑的用途下重新結合生成水,從而形成一個完整的循環。在C/3-C/10的小倍率下,氣體出現的速率幾乎和其再結合的速率相同,因此NiMH電池的抗過充性能非常好。基于上述原理,AlexanderU.Sch將NiMH電池和類似的Ni-Zn電池用來對鋰電池組進行均衡。在使用這種電化學均衡手段時,傳統的電壓監測和電子均衡單元都可以省略,有效降低了電池組管理的復雜程度,提高電池組的可靠性。


AlexanderU.Sch選取了LiFePO4和Li4Ti5O12材料作為實驗對象,原因是這兩種材料對過充都具有一定的耐受能力,并且在完全脫鋰后電壓會快速上升,此時NiMH和Ni-Zn電池承擔起電流Bypass的用途,多余的電流會流入到NiMH和Ni-Zn電池之中,從而防止鋰電池發生過充。


其工作原理如下圖所示,用于均衡的NiMH電池或者Ni-Zn電池通過并聯的方式和鋰電池連接在一起,當電池組中的一組串聯低容量電池充滿電后,電壓達到閥值,此時和之并聯的NiMH電池承擔起了分流的用途,所有的電流基本上都流過NiMH電池,不再流過鋰電池,從而防止了鋰電池發生過充。在這個過程中鋰電池和NiMH電壓和電流的變化如下圖b所示,在完美匹配的情況下,鋰電池電流如紅色曲線所示。


下表為實驗中使用到的電池的信息,實驗中重要用到了LFP/石墨,LMO/LTO,LFP/LTO,Ni-Zn和NiMH電池。


下圖為實驗中采用的幾種電池的容量-電壓曲線圖,其中2′NiZn的意思是兩個Ni-Zn電池串聯在一起,可以看到兩只串聯的Ni-Zn電池最大電壓為3.95V(I=150mA),恰好能用于LFP/C電池上,防止其發生過充。一個Ni-Zn電池可以和LFP/LTO電池并聯,防止電池發生過充,或者兩只NiMH電池串聯和LMO/LTO并聯,此時最大電壓會達到3V以上,而LMO/LTO電池的最大電壓為2.8V左右,但是只要LMO/LTO電池電壓不超過3.2V就是可接受的,而且LMO/LTO電池從2.8-3.2V新增的容量僅為0.65Ah,約為常溫容量的6.5%,因此對電池的性能影響不大。


下圖展示了LMO/LTO電池和兩個串聯的NiMH電池一起工作的情況,可以看到在電池組充電的過程中首先是LMO/LTO電池被充滿,當達到某一個點時,電流開始發生改變,流經LMO/LTO電池的電流開始減小,流經NiMH電池的電流在新增,最終流經LMO/LTO電池的電流下降為0,所有的電流都流過NiMH電池,因此此時電池組的電壓不再新增。放電過程中兩種電池是同時開始放電,由于NiMH電池容量較小,因此很快電流下降為0,重要由LMO/LTO電池完成放電。


下圖為LFP/C-2NiZn電池模塊的工作情況,可以看到,在開始充電的時候,幾乎所有的電流都會進入LFP/C電池,只有80mA左右的電流經過NiZn電池。隨后在t=1.2h,電流的流向發生了完全的轉變,電流開始重要流過NiZn電池,因此為了防止NiZn電池發生過熱,因此模塊的充電電流分成了幾步,首先是1.1A,然后是0.75A,然后是0.3A,然后是0.15A。放電過程開始的時候NiZn電池供應了最大的電流,隨后其電流開始下降,LFP/C電池的電流開始逐步新增。


下表是對幾種電池和NiZN、NiMH電池并聯時的效果的總結,從第一列可以看到幾種并聯方式都能夠使的電池組的最大電壓小于鋰電池的最大限制電壓,防止鋰電池發生過充。從第二列可以看到,除了LFP/LTO-NiZn電池不能充分利用鋰電池容量外,其他的兩種并聯方式都能夠充分的利用鋰電池的容量,因此也能夠實現對電池組的均衡(第三列)。從第四列可以看到,受到并聯的NiZn、NiMH電池的影響,電池組的最大放電電流要小于鋰電池的最大電流,因此在實際使用中要選用高功率型的NiZn、NiMH電池,以保證電池組的性能不降低。


下圖為兩個串聯的LFP/C-2NiZn電池的充放電工作情況,兩個串聯LFP/C電池的初始容量差值為200mAh,在經過如下一個充放電后,兩個電池組的容量差值降低為100mAh,也就是說在一個循環中兩個串聯電池組中有8%的容量實現了均衡。


AlexanderU.Sch的工作為電池組均衡供應了一個新的思路,NiMH、NiZn電池由于設計特點,因此在發生過充時,電解液中的水會分別在正負極發生分解,出現O2和H2,在電池內催化劑的用途下,O2會和H2結合出現水,完成一個循環,因此NiMH和NiZn具有非常好的抗過充性能,我們恰好可以利用這一點,通過單個或者幾個串聯的NiMH、NiZn電池和鋰電池并聯,在充電電壓達到上限時,電流幾乎會全部流過NiMH、NiZn電池,從而防止鋰電池過充。我們同樣可以利用這一點實現對鋰電池組的均衡,我們只要持續對電池組進行充電,就能保證所有的電池都能完全充電,而不擔心會有的電池發生過充,從而提高電池組內容量的一致性,實驗也證實一個充放電循環就能實現8%的容量均衡(LFP/C-2NiZn)。該方法最大的優勢在于,整個過程中不要對電池組中的單體電池進行電壓監控,完全是自動完成的,因此極大的簡化了電池組的結構,提高了電池組的可靠性。

相關產品

主站蜘蛛池模板: 91麻豆成人精品国产 | 国产精品免费看 | 少妇无码一区二区三区 | 撸啊撸av| 性免费网站 | www.国产精品.com | 激情婷婷六月 | 亚洲欧美日韩一区 | www欧美 | 久久免费观看视频 | 农村妇女一区二区 | 国产精品美女一区 | 精品美女一区 | 快播色图| 免费在线色 | 成人深夜电影 | 亚洲精品嫩草 | 免费av高清| 少妇中文字幕 | 欧美在线一| 亚洲欧美在线视频 | 韩国三级中文字幕hd浴缸戏 | 亚洲va久久久噜噜噜无码久久 | 亚洲国产二区 | 国产在线无码精品 | 天天综合射 | 久久精品女人毛片国产 | 欧美另类视频在线 | www.三级| 国产一区二区黄色 | 久久99久久99精品免观看粉嫩 | 国产精品第2页 | 欧美乱强伦 | 亚洲三级伦理 | 少妇专区 | 婷婷日韩 | 欧美www视频| 色偷偷噜噜噜亚洲男人 | 视频在线观看91 | 人与动物毛片 | 久免费一级suv好看的国产 | 欧美精品在线视频观看 | 免费无遮挡无码永久在线观看视频 | 日本成人三级电影 | 夜色成人| 亚洲精品日产精品乱码不卡 | 91热爆视频| 日韩免费精品视频 | 蜜桃视频导航 | 香蕉视频在线免费 | 日日夜夜操操操 | 99久久久国产 | 午夜免费看片 | 91国内产香蕉 | 在线免费观看日韩视频 | 亚洲狠狠操 | 亚欧视频在线观看 | 久久精品第一页 | 亚洲第一黄网 | 蜜臀av无码精品人妻色欲 | 免费网站污 | 能看的黄色网址 | 美女扒开腿免费视频 | 超碰在线中文 | 午夜色片 | 亚洲成人日韩 | 交专区videossex非洲 | 亚洲av熟女国产一区二区性色 | 精品在线免费观看视频 | 黄色一级片免费 | 亚洲黄色自拍 | 高清视频免费在线观看 | 黄网页在线观看 | 欧美xxxx18 | 亚洲视频网址 | 国产精品网址 | 四虎黄色网 | 欧美性生活视频 | 国产精品情侣 | 免费无遮挡在线观看视频网站 | 国产美女在线免费观看 | 少女视频的播放方法 | 8090理论片午夜理伦片 | 精品国产一区二区三区噜噜噜 | 国产在线观看你懂的 | 九九在线观看视频 | 欧美黑人xxx | 日韩成人av毛片 | 黄页av| 91爱| a视频免费在线观看 | 污污内射久久一区二区欧美日韩 | 一级黄色a视频 | 嫩色av | 婷婷狠狠爱 | 欧美精品毛片 | 中文字幕一区二区在线播放 | 日韩一区二区影视 | 天堂av官网|