Κατανόηση των μπαταριών ιόντων λιθίου: Όροι που πρέπει να γνωρίζετε

Χημεία: Οι μπαταρίες αποτελούνται από πολλαπλά ηλεκτροχημικά στοιχεία.Υπάρχουν αρκετές κυρίαρχες χημικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του μολύβδου-οξέος και του λιθίου.Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος κυκλοφορούν από τα τέλη του 1800 και έχουν πολλαπλές ποικιλίες - την ποικιλία wet flooded, sealed Gel ή τύπου AGM.Οι μπαταρίες μολύβδου οξέος είναι βαριές, περιέχουν λιγότερη ισχύ από τις μπαταρίες λιθίου, είναι βραχύβιες και καταστρέφονται εύκολα από ακατάλληλη συντήρηση.Αντίθετα, λ μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου ιθίου (LiFePO4) έχουν περίπου το ήμισυ του βάρους του μολύβδου-οξέος, περιέχουν περισσότερη ενέργεια, έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και δεν χρειάζονται συντήρηση.

Τάση:   Είναι η ηλεκτρική μονάδα πίεσης σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.Η τάση μετριέται με ένα βολτόμετρο.Είναι ανάλογο με την πίεση ή την κεφαλή της ροής του νερού μέσω των σωλήνων.ΣΗΜΕΙΩΣΗ – Ακριβώς όπως μια αύξηση της πίεσης προκαλεί τη ροή περισσότερου όγκου νερού μέσω ενός δεδομένου σωλήνα, έτσι και η αύξηση της τάσης (βάζοντας περισσότερα στοιχεία στο κύκλωμα) θα προκαλέσει περισσότερα αμπέρ ρεύματος να ρέουν στο ίδιο κύκλωμα.Η μείωση του μεγέθους των σωλήνων αυξάνει την αντίσταση και μειώνει τη ροή του νερού.Η εισαγωγή αντίστασης σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα μειώνει τη ροή ρεύματος με δεδομένη τάση ή πίεση.

Ποσοστό χρέωσης ή C-rate: Ο ορισμός του ρυθμού φόρτισης ή του ρυθμού C μιας μπαταρίας ή κυψέλης είναι το ρεύμα φόρτισης ή εκφόρτισης σε Amperes ως ποσοστό της ονομαστικής χωρητικότητας σε Ah.Για παράδειγμα, στην περίπτωση μιας μπαταρίας 500 mAh, ο ρυθμός C/2 είναι 250 mA και ο ρυθμός 2C θα είναι 1 A.

Χρέωση σταθερού ρεύματος: Αυτό αναφέρεται σε μια διαδικασία φόρτισης όπου το επίπεδο του ρεύματος διατηρείται σε σταθερό επίπεδο ανεξάρτητα από την τάση της μπαταρίας ή της κυψέλης.

Φόρτιση σταθερής τάσης: – Αυτός ο ορισμός αναφέρεται σε μια διαδικασία φόρτισης κατά την οποία η τάση που εφαρμόζεται σε μια μπαταρία διατηρείται σε μια σταθερή τιμή κατά τη διάρκεια του κύκλου φόρτισης ανεξάρτητα από το ρεύμα που αντλείται.

Κύκλος ζωής: Η χωρητικότητα μιας επαναφορτιζόμενης κυψέλης ή μπαταρίας αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής της.Ο ορισμός της διάρκειας ζωής της μπαταρίας ή της διάρκειας κύκλου ζωής μιας μπαταρίας είναι ο αριθμός των κύκλων που μπορεί να φορτιστεί και να αποφορτιστεί μια κυψέλη ή μπαταρία υπό συγκεκριμένες συνθήκες, προτού η διαθέσιμη χωρητικότητα πέσει σε ένα συγκεκριμένο κριτήριο απόδοσης – συνήθως το 80% της ονομαστικής χωρητικότητας.

Οι μπαταρίες NiMH έχουν συνήθως διάρκεια ζωής 500 κύκλων, οι μπαταρίες NiCd μπορεί να έχουν διάρκεια κύκλου πάνω από 1.000 κύκλους και για τις κυψέλες NiMH είναι μικρότερη στους 500 περίπου κύκλους.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν επί του παρόντος περίπου χρόνους ζωής κύκλου 2000 κύκλοι , αν και με την ανάπτυξη αυτό βελτιώνεται.Η διάρκεια ζωής ενός κυττάρου ή μιας μπαταρίας επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το βάθος τύπου του κύκλου και τη μέθοδο επαναφόρτισης.Η ακατάλληλη διακοπή του κύκλου φόρτισης, ιδιαίτερα εάν η κυψέλη είναι υπερφορτισμένη ή αντίστροφη φόρτιση, μειώνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του κύκλου.

Τάση διακοπής: Καθώς μια μπαταρία ή κυψέλη αποφορτίζεται, έχει μια καμπύλη τάσης που ακολουθεί - η τάση γενικά πέφτει κατά τη διάρκεια του κύκλου εκφόρτισης.Ο ορισμός για ένα στοιχείο ή μπαταρία του στοιχείου ή της μπαταρίας τάσης διακοπής είναι η τάση στην οποία τερματίζεται η εκφόρτιση από οποιοδήποτε σύστημα διαχείρισης μπαταρίας.Αυτό το σημείο μπορεί επίσης να αναφέρεται ως τάση τέλους εκφόρτισης.

Βαθύς κύκλος: Ένας κύκλος εκφόρτισης φόρτισης στον οποίο η εκφόρτιση συνεχίζεται μέχρι να αποφορτιστεί πλήρως η μπαταρία.Αυτό κανονικά θεωρείται το σημείο στο οποίο φτάνει στην τάση αποκοπής, συνήθως το 80% της εκφόρτισης.

Ηλεκτρόδιο: Τα ηλεκτρόδια είναι τα βασικά στοιχεία μέσα σε ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο.Υπάρχουν δύο σε κάθε κυψέλη: ένα θετικό και ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο.Η τάση του στοιχείου καθορίζεται από τη διαφορά τάσης μεταξύ του θετικού και του αρνητικού ηλεκτροδίου.

Ηλεκτρολύτης: Ο ορισμός του ηλεκτρολύτη μέσα σε μια μπαταρία είναι ότι είναι το μέσο που παρέχει την αγωγή των ιόντων μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων ενός στοιχείου.

Ενεργειακή πυκνότητα: Η ογκομετρική πυκνότητα αποθήκευσης ενέργειας μιας μπαταρίας, εκφρασμένη σε Watt-hours ανά λίτρο (Wh/l).

Πυκνότητα ισχύος: Η ογκομετρική πυκνότητα ισχύος μιας μπαταρίας, εκφρασμένη σε Watt ανά λίτρο (W/l).

Ονομαστική χωρητικότητα: Η χωρητικότητα μιας μπαταρίας εκφράζεται σε αμπέρ ώρες, Ah και είναι η συνολική φόρτιση που μπορεί να ληφθεί από μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία υπό καθορισμένες συνθήκες εκφόρτισης

εκκένωση ξωτικού: Διαπιστώθηκε ότι οι μπαταρίες και οι κυψέλες θα χάσουν τη φόρτισή τους σε κάποιο χρονικό διάστημα και θα χρειαστούν επαναφόρτιση.Αυτή η αυτοεκφόρτιση είναι φυσιολογική, αλλά ποικίλλει ανάλογα με έναν αριθμό μεταβλητών, συμπεριλαμβανομένης της τεχνολογίας που χρησιμοποιείται και των συνθηκών.Η αυτοεκφόρτιση ορίζεται ως η ανακτήσιμη απώλεια χωρητικότητας μιας κυψέλης ή μιας μπαταρίας.Ο αριθμός εκφράζεται συνήθως σε ένα ποσοστό της ονομαστικής χωρητικότητας που χάνεται ανά μήνα και σε μια δεδομένη θερμοκρασία.Ο ρυθμός αυτοεκφόρτισης μιας μπαταρίας ή κυψέλης εξαρτάται πολύ από τη θερμοκρασία.

Διαχωριστής: Αυτή η ορολογία μπαταρίας χρησιμοποιείται για τον ορισμό της μεμβράνης που απαιτείται μέσα σε μια κυψέλη για να αποτραπεί το βραχυκύκλωμα της ανόδου και της καθόδου μαζί.Καθώς τα κύτταρα γίνονται πιο συμπαγή, ο χώρος μεταξύ της ανόδου και της καθόδου γίνεται πολύ μικρότερος και ως αποτέλεσμα τα δύο ηλεκτρόδια θα μπορούσαν να βραχυκυκλώσουν μεταξύ τους προκαλώντας μια καταστροφική και πιθανώς εκρηκτική αντίδραση.Ο διαχωριστής είναι ένα διαπερατό από ιόντα, ηλεκτρονικά μη αγώγιμο υλικό ή διαχωριστής που τοποθετείται μεταξύ της ανόδου και της καθόδου.

Συνεχές ρεύμα (DC): Το είδος του ηλεκτρικού ρεύματος που μπορεί να παρέχει μια μπαταρία.Το ένα τερματικό είναι πάντα θετικό και το άλλο πάντα αρνητικό

Ειδική ενέργεια: Η βαρυμετρική πυκνότητα αποθήκευσης ενέργειας μιας μπαταρίας, εκφρασμένη σε Watt-hours ανά χιλιόγραμμο (Wh/kg).

Ειδική ισχύς: Η ειδική ισχύς για μια μπαταρία είναι η βαρυμετρική πυκνότητα ισχύος εκφρασμένη σε Watt ανά κιλό (W/kg).

Χρέωση σταγόνας: Αυτός ο όρος αναφέρεται σε μια μορφή φόρτισης χαμηλού επιπέδου όπου μια κυψέλη συνδέεται είτε συνεχώς είτε κατά διαστήματα σε μια παροχή σταθερού ρεύματος που διατηρεί την κυψέλη σε κατάσταση πλήρως φορτισμένη.Τα τρέχοντα επίπεδα μπορεί να είναι περίπου 0,1 C ή λιγότερο εξαρτώμενα από την τεχνολογία κυψελών.

Εναλλασσόμενο ρεύμα: Το ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο σε αντίθεση με το συνεχές ρεύμα, αντιστρέφει γρήγορα την κατεύθυνσή του ή «εναλλάσσει» την πολικότητα έτσι ώστε να μην φορτίζει μια μπαταρία.

Αμπέρ: Η μονάδα που μετρά το ρυθμό ροής του ηλεκτρικού ρεύματος.

Ωριαίο αμπέρ: Είναι το ποσό της φόρτισης ενέργειας σε μια μπαταρία που θα επιτρέψει σε ένα αμπέρ ρεύματος να ρέει για μία ώρα.

Χωρητικότητα: Ο αριθμός των αμπέρ ωρών που μπορεί να παρέχει μια μπαταρία με δεδομένο ρυθμό ροής ρεύματος μετά την πλήρη φόρτιση.π.χ., μια μπαταρία μπορεί να μπορεί να παρέχει ρεύμα 8 αμπέρ για 10 ώρες πριν εξαντληθεί.Η χωρητικότητά του είναι 80 αμπέρ ώρες με ρυθμό ροής ρεύματος 10 ωρών.Είναι απαραίτητο να δηλωθεί ο ρυθμός ροής, αφού η ίδια μπαταρία εάν αποφορτιστεί στα 20 αμπέρ δεν θα διαρκούσε για 4 ώρες αλλά για μικρότερο χρονικό διάστημα, ας πούμε 3 ώρες.Επομένως, η χωρητικότητά του με ρυθμό 3 ωρών θα ήταν 3×20=60 αμπέρ ώρες.

Χρέωση: Διέλευση συνεχούς ρεύματος μέσω μιας μπαταρίας προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτήν της εκφόρτισης, προκειμένου να αποκατασταθεί η ενέργεια που χρησιμοποιείται κατά την εκφόρτιση.

Ποσοστό χρέωσης: Ο ρυθμός ρεύματος που απαιτείται για τη φόρτιση μιας μπαταρίας από εξωτερική πηγή.Ο ρυθμός μετριέται σε αμπέρ και ποικίλλει για κυψέλες διαφορετικών μεγεθών.

Θερμική φυγή: Μια κατάσταση κατά την οποία ένα στοιχείο ή μια μπαταρία με σταθερό δυναμικό φορτίο μπορεί να αυτοκαταστραφεί μέσω της εσωτερικής παραγωγής θερμότητας.

Κύκλος: Μία εκφόρτιση και φόρτιση.

Υπερεκφόρτιση: Η μεταφορά εκφόρτισης πέρα ​​από την κατάλληλη τάση κυψέλης.Αυτή η δραστηριότητα μειώνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας εάν μεταφέρεται πολύ πέρα ​​από την κατάλληλη τάση κυψέλης και γίνεται συχνά.

Κατάσταση Υγείας (SoH): Αντανακλά την απόδοση της μπαταρίας που επαληθεύει τη χωρητικότητα, την παροχή ρεύματος, την τάση και την αυτοεκφόρτιση.μετρηθεί ως ποσοστό.

Κατάσταση χρέωσης (SoC): Η διαθέσιμη χωρητικότητα μιας μπαταρίας σε μια δεδομένη στιγμή εκφρασμένη ως ποσοστό της ονομαστικής χωρητικότητας.

Απόλυτη κατάσταση φόρτισης (ASoC): δυνατότητα λήψης καθορισμένης φόρτισης όταν η μπαταρία είναι καινούργια.

Αρνητικός: Ο ακροδέκτης μιας πηγής ηλεκτρικής ενέργειας ως στοιχείου, μπαταρίας ή γεννήτριας μέσω της οποίας επιστρέφει ρεύμα για να ολοκληρωθεί ένα κύκλωμα.Γενικά με την ένδειξη "Neg".

Θετικός: Ο ακροδέκτης μιας πηγής ηλεκτρικής ενέργειας ως στοιχείου, μπαταρίας ή γεννήτριας από την οποία ρέει το ρεύμα.Γενικά φέρει την ένδειξη "Pos.".

Υπηρεσία αναμονής: Μια εφαρμογή στην οποία η μπαταρία διατηρείται σε πλήρως φορτισμένη κατάσταση με στάγδην ή float φόρτιση.

Εκφόρτιση υψηλού ποσοστού: Πολύ γρήγορη εκφόρτιση της μπαταρίας.Κανονικά σε πολλαπλάσια του C (η βαθμολογία της μπαταρίας εκφράζεται σε αμπέρ).

Πιθανή διαφορά: Ένα συντομευμένο PD και βρέθηκε στις καμπύλες δοκιμής.Ο όρος είναι συνώνυμος με την τάση.

Βραχυκύκλωμα: Μια σύνδεση χαμηλής αντίστασης μεταξύ δύο σημείων σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.Βραχυκύκλωμα συμβαίνει όταν το ρεύμα τείνει να διαρρέει την περιοχή χαμηλής αντίστασης, παρακάμπτοντας το υπόλοιπο κύκλωμα.

Τερματικό: Είναι η ηλεκτρική σύνδεση από την μπαταρία στο εξωτερικό κύκλωμα.Κάθε ακροδέκτης συνδέεται είτε με τον θετικό (πρώτος ιμάντα) είτε με τον αρνητικό (τελευταίο ιμάντα) στη σειρά σύνδεσης των κυψελών μιας μπαταρίας.

Σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS)

Οι μπαταρίες της BSLBATT είναι όλα εξοπλισμένα με εσωτερικό BMS που προστατεύει από δυνητικά επιβλαβείς περιστάσεις.Οι συνθήκες στις οθόνες BMS περιλαμβάνουν υπερβολική τάση, χαμηλή τάση, υπερβολικό ρεύμα, υπερβολική θερμοκρασία, βραχυκύκλωμα και ανισορροπία κυψέλης.ο BMS θα αποσυνδέσει την μπαταρία από το κύκλωμα εάν συμβεί κάποιο από αυτά τα συμβάντα.

Η κατανόηση αυτής της ορολογίας θα σας βοηθήσει στο επόμενο βήμα να προσδιορίσετε τη σωστή μπαταρία για τις ενεργειακές σας ανάγκες – Βρείτε τη σωστή μπαταρία, την οποία μπορείτε να βρείτε εδώ .Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις, μη διστάσετε να καλέσετε, να στείλετε email ή επικοινωνήστε μαζί μας στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης.