Zrozumienie baterii litowo-jonowych: Warunki, które należy znać

Chemia: Baterie składają się z wielu ogniw elektrochemicznych.Istnieje kilka dominujących substancji chemicznych, w tym kwas ołowiowy i lit.Akumulatory kwasowo-ołowiowe są dostępne od końca XIX wieku i mają wiele odmian – mokre, zalewane, uszczelnione żelowe lub typu AGM.Akumulatory kwasowo-ołowiowe są ciężkie, zawierają mniej energii niż akumulatory litowe, są krótkotrwałe i łatwo ulegają uszkodzeniu w wyniku niewłaściwej konserwacji.I odwrotnie, l akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4) są o połowę lżejsze od kwasu ołowiowego, zawierają więcej energii, mają dłuższą żywotność i nie wymagają konserwacji.

Napięcie:   Jest to elektryczna jednostka ciśnienia w obwodzie elektrycznym.Napięcie mierzy się woltomierzem.Jest to analogiczne do ciśnienia lub wysokości przepływu wody przez rury.UWAGA – Tak jak wzrost ciśnienia powoduje przepływ większej objętości wody przez daną rurę, tak wzrost napięcia (poprzez umieszczenie większej liczby ogniw w obwodzie) spowoduje przepływ większej ilości amperów prądu w tym samym obwodzie.Zmniejszenie średnicy rur zwiększa opór i zmniejsza przepływ wody.Wprowadzenie rezystancji w obwodzie elektrycznym zmniejsza przepływ prądu przy danym napięciu lub ciśnieniu.

Szybkość ładowania lub stawka C: Definicja szybkości ładowania lub współczynnika C akumulatora lub ogniwa to prąd ładowania lub rozładowania w amperach jako proporcja pojemności znamionowej w Ah.Na przykład w przypadku baterii 500 mAh szybkość C/2 wynosi 250 mA, a szybkość 2C wynosiłaby 1 A.

Ładowanie prądem stałym: Odnosi się to do procesu ładowania, w którym poziom prądu jest utrzymywany na stałym poziomie niezależnie od napięcia akumulatora lub ogniwa.

Ładowanie stałym napięciem: – Ta definicja odnosi się do procesu ładowania, w którym napięcie przykładane do akumulatora jest utrzymywane na stałym poziomie w całym cyklu ładowania, niezależnie od pobieranego prądu.

Cykl życiowy: Pojemność ogniwa ładowalnego lub akumulatora zmienia się w trakcie jego eksploatacji.Definicja żywotności baterii lub cyklu życia baterii to liczba cykli, przez które ogniwo lub bateria może być ładowana i rozładowywana w określonych warunkach, zanim dostępna pojemność spadnie do określonych kryteriów wydajności - zwykle 80% pojemności znamionowej.

Akumulatory NiMH mają zwykle cykl życia 500 cykli, akumulatory NiCd mogą mieć cykl życia ponad 1000 cykli, a dla ogniw NiMH jest on krótszy i wynosi około 500 cykli.Obecnie żywotność baterii litowo-jonowych wynosi około 2000 cykli , chociaż wraz z rozwojem sytuacja się poprawia.Na cykl życia ogniwa lub akumulatora duży wpływ ma głębokość cyklu i metoda ładowania.Niewłaściwe odcięcie cyklu ładowania, zwłaszcza jeśli ogniwo jest przeładowane lub naładowane odwrotnie, znacznie skraca żywotność cyklu.

Napięcie odcięcia: Gdy akumulator lub ogniwo jest rozładowywane, ma następującą krzywą napięcia - napięcie ogólnie spada w cyklu rozładowania.Definicja ogniwa lub akumulatora odciętego napięcia ogniwa lub akumulatora to napięcie, przy którym rozładowanie zostaje zakończone przez dowolny system zarządzania akumulatorem.Ten punkt może być również określany jako napięcie końca rozładowania.

Głęboki cykl: Cykl ładowania i rozładowania, w którym rozładowanie jest kontynuowane aż do całkowitego rozładowania akumulatora.Zwykle przyjmuje się, że jest to punkt, w którym osiąga napięcie odcięcia, zwykle 80% rozładowania.

Elektroda: Elektrody są podstawowymi elementami ogniwa elektrochemicznego.W każdym ogniwie znajdują się dwie elektrody: jedna elektroda dodatnia i jedna elektroda ujemna.Napięcie ogniwa jest określane przez różnicę napięcia między elektrodą dodatnią i ujemną.

Elektrolit: Definicja elektrolitu w akumulatorze jest taka, że ​​jest to medium, które zapewnia przewodzenie jonów między elektrodami dodatnimi i ujemnymi ogniwa.

Gęstość energii: Objętościowa gęstość magazynowania energii akumulatora, wyrażona w watogodzinach na litr (Wh/l).

Gęstość mocy: Objętościowa gęstość mocy akumulatora wyrażona w watach na litr (W/l).

Pojemność znamionowa: Pojemność akumulatora wyrażana jest w amperogodzinach, Ah i jest to całkowity ładunek, jaki można uzyskać z całkowicie naładowanego akumulatora w określonych warunkach rozładowania

Wyładowanie elfów: Stwierdzono, że baterie i ogniwa po pewnym czasie tracą swój ładunek i wymagają ponownego naładowania.To samorozładowanie jest normalne, ale różne w zależności od wielu zmiennych, w tym zastosowanej technologii i warunków.Samorozładowanie jest definiowane jako możliwa do odzyskania utrata pojemności ogniwa lub akumulatora.Liczba ta jest zwykle wyrażana w procentach traconej wydajności znamionowej na miesiąc i przy danej temperaturze.Szybkość samorozładowania baterii lub ogniwa jest bardzo zależna od temperatury.

Separator: Ta terminologia dotycząca baterii jest używana do zdefiniowania membrany wymaganej w ogniwie, aby zapobiec zwarciu anody i katody.Gdy ogniwa stają się bardziej zwarte, przestrzeń między anodą i katodą staje się znacznie mniejsza, w wyniku czego dwie elektrody mogą się ze sobą zwarć, powodując katastrofalną i prawdopodobnie wybuchową reakcję.Separator to przepuszczalny dla jonów, nieprzewodzący elektronicznie materiał lub element dystansowy umieszczony między anodą a katodą.

Prąd stały (DC): Rodzaj prądu elektrycznego, który może dostarczyć bateria.Jeden zacisk jest zawsze dodatni, a drugi zawsze ujemny

Specyficzna energia: Grawimetryczna gęstość magazynowania energii w akumulatorze, wyrażona w watogodzinach na kilogram (Wh/kg).

Specyficzna moc: Moc właściwa akumulatora to grawimetryczna gęstość mocy wyrażona w watach na kilogram (W/kg).

Ładowanie podtrzymujące: Termin ten odnosi się do formy ładowania niskiego poziomu, w której ogniwo jest stale lub z przerwami podłączone do źródła prądu stałego, które utrzymuje ogniwo w stanie pełnego naładowania.Obecne poziomy mogą wynosić około 0,1 C lub mniej, w zależności od technologii ogniw.

Prąd przemienny: Prąd elektryczny, który w przeciwieństwie do prądu stałego szybko zmienia swój kierunek lub „zmienia” biegunowość, dzięki czemu nie ładuje baterii.

Amper: Jednostka miary natężenia przepływu prądu elektrycznego.

Amperogodzina: Jest to ilość ładunku energii w baterii, która pozwoli na przepływ jednego ampera prądu przez jedną godzinę.

Pojemność: Liczba amperogodzin, jaką akumulator może dostarczyć przy danym natężeniu przepływu prądu po pełnym naładowaniu.np. akumulator może dostarczać prąd o natężeniu 8 amperów przez 10 godzin, zanim się wyczerpie.Jego pojemność wynosi 80 amperogodzin przy 10-godzinnym przepływie prądu.Konieczne jest podanie natężenia przepływu, ponieważ ta sama bateria rozładowana przy 20 amperach nie wytrzymałaby 4 godzin, ale krócej, powiedzmy 3 godziny.Stąd jego pojemność przy szybkości 3-godzinnej wynosiłaby 3 × 20 = 60 amperogodzin.

Opłata: Przepuszczenie prądu stałego przez akumulator w kierunku przeciwnym do kierunku rozładowania, w celu przywrócenia energii zużytej podczas rozładowania.

Szybkość ładowania: Natężenie prądu wymagane do ładowania akumulatora ze źródła zewnętrznego.Szybkość jest mierzona w amperach i zmienia się dla komórek o różnych rozmiarach.

Ucieczka termiczna: Stan, w którym ogniwo lub bateria naładowana stałym potencjałem może ulec samozniszczeniu poprzez wewnętrzne wytwarzanie ciepła.

Cykl: Jedno rozładowanie i ładowanie.

Nadmierne rozładowanie: Przenoszenie wyładowań poza prawidłowe napięcie ogniwa;czynność ta skraca żywotność baterii, jeśli jest przenoszona daleko poza właściwe napięcie ogniwa i wykonywana często.

Stan zdrowia (SoH): Odzwierciedla wydajność baterii, która weryfikuje pojemność, dostarczany prąd, napięcie i samorozładowanie;mierzone w procentach.

Stan naładowania (SoC): Dostępna pojemność baterii w danym momencie wyrażona jako procent pojemności znamionowej.

Absolutny stan naładowania (ASoC): zdolność do przyjęcia określonego ładunku, gdy bateria jest nowa.

Negatywny: Zacisk źródła energii elektrycznej, takiego jak ogniwo, bateria lub generator, przez który powraca prąd, zamykając obwód.Ogólnie oznaczone jako „Neg”.

Pozytywny: Zacisk źródła energii elektrycznej w postaci ogniwa, baterii lub generatora, z którego płynie prąd.Zwykle jest oznaczony jako „Poz.”.

Usługa gotowości: Zastosowanie, w którym akumulator jest utrzymywany w stanie pełnego naładowania przez ładowanie podtrzymujące lub podtrzymujące.

Wyładowanie o wysokiej szybkości: Bardzo szybkie rozładowanie akumulatora.Zwykle w wielokrotności C (wartość znamionowa akumulatora wyrażona w amperach).

Potencjalna różnica: Skrócone PD i znalezione na krzywych testowych.Termin ten jest synonimem napięcia.

Zwarcie: Połączenie o niskiej rezystancji między dwoma punktami w obwodzie elektrycznym.Zwarcie ma miejsce, gdy prąd ma tendencję do przepływu przez obszar o niskiej rezystancji, omijając resztę obwodu.

Terminal: Jest to połączenie elektryczne z akumulatora do obwodu zewnętrznego.Każdy zacisk jest podłączony do dodatniego (pierwszy pasek) lub ujemnego (ostatni pasek) w połączeniu szeregowym ogniw w akumulatorze.

System zarządzania baterią (BMS)

akumulatory firmy BSLBATT wszystkie są wyposażone w wewnętrzny BMS, który chroni przed potencjalnie szkodliwymi okolicznościami.Warunki monitorowane przez BMS obejmują przepięcie, zbyt niskie napięcie, przetężenie, nadmierną temperaturę, zwarcie i brak równowagi ogniw.The BMS odłączy akumulator od obwodu w przypadku wystąpienia któregokolwiek z tych zdarzeń.

Zrozumienie tej terminologii pomoże Ci w kolejnym kroku doboru odpowiedniego akumulatora do Twoich potrzeb energetycznych – Znajdź odpowiedni akumulator, który można znaleźć tutaj .Jeśli masz jakiekolwiek pytania, nie wahaj się zadzwonić, wysłać e-mail lub skontaktuj się z nami w mediach społecznościowych.