Razumevanje vaših litij-ionskih baterij: izrazi, ki jih morate poznati

kemija: Baterije so sestavljene iz več elektrokemičnih celic.Obstaja več prevladujočih kemikalij, vključno s svinčeno kislino in litijem.Svinčeno-kislinske baterije so prisotne že od poznih 19. stoletja in imajo več vrst – mokro napolnjene, zaprte gelske ali AGM.Svinčeno-kislinske baterije so težke, vsebujejo manj energije kot litijeve baterije, imajo kratko življenjsko dobo in se zlahka poškodujejo zaradi neustreznega vzdrževanja.Nasprotno pa l litijeve železofosfatne baterije (LiFePO4) so približno polovico manjše od svinčeve kisline, vsebujejo več energije, imajo daljšo življenjsko dobo in ne potrebujejo vzdrževanja.

Napetost:   Je električna enota za tlak v električnem krogu.Napetost se meri z voltmetrom.Podobno je tlaku ali višini pretoka vode skozi cevi.OPOMBA – Tako kot povečanje tlaka povzroči, da skozi dano cev teče večja količina vode, bo povečanje napetosti (z vstavitvijo več celic v tokokrog) povzročilo pretok več amperov toka v istem tokokrogu.Zmanjšanje velikosti cevi poveča odpornost in zmanjša pretok vode.Uvedba upora v električni tokokrog zmanjša pretok toka z določeno napetostjo ali tlakom.

Stopnja polnjenja ali C-stopnja: Opredelitev stopnje polnjenja ali C-stopnje baterije ali celice je polnilni ali praznilni tok v amperih kot delež nazivne kapacitete v Ah.Na primer, v primeru baterije s 500 mAh je stopnja C/2 250 mA, stopnja 2C pa 1 A.

Polnjenje s konstantnim tokom: To se nanaša na postopek polnjenja, pri katerem se raven toka vzdržuje na konstantni ravni ne glede na napetost baterije ali celice.

Polnjenje s konstantno napetostjo: – Ta definicija se nanaša na postopek polnjenja, pri katerem se napetost, uporabljena na bateriji, vzdržuje na konstantni vrednosti v ciklu polnjenja, ne glede na tok, ki ga porabi.

Življenjski cikel: Zmogljivost polnilne celice ali baterije se skozi njeno življenjsko dobo spreminja.Opredelitev življenjske dobe baterije ali življenjske dobe baterije je število ciklov, v katerih se lahko celica ali baterija napolni in izprazni pod določenimi pogoji, preden razpoložljiva zmogljivost pade na določeno merilo delovanja – običajno 80 % nazivne zmogljivosti.

Baterije NiMH imajo običajno življenjsko dobo 500 ciklov, baterije NiCd imajo lahko življenjsko dobo več kot 1000 ciklov, pri celicah NiMH pa je manjša pri približno 500 ciklih.Življenjska doba litij-ionskih baterij je trenutno približno 2000 ciklov , čeprav se z razvojem to izboljšuje.Na življenjsko dobo celice ali baterije močno vplivata vrsta globine cikla in način polnjenja.Nepravilna prekinitev cikla polnjenja, zlasti če je celica prenapolnjena ali povratno napolnjena, znatno skrajša življenjsko dobo cikla.

Izklopna napetost: Ko se baterija ali celica izprazni, ima krivuljo napetosti, ki ji sledi – napetost običajno pada v ciklu praznjenja.Opredelitev celice ali baterije z mejno napetostjo celice ali baterije je napetost, pri kateri kateri koli sistem za upravljanje baterije prekine praznjenje.Ta točka se lahko imenuje tudi napetost ob koncu praznjenja.

Globok cikel: Cikel praznjenja polnjenja, v katerem se praznjenje nadaljuje, dokler se baterija popolnoma ne izprazni.Običajno se šteje, da je to točka, na kateri doseže izklopno napetost, običajno 80 % praznjenja.

elektroda: Elektrode so osnovni elementi v elektrokemični celici.V vsaki celici sta dve: ena pozitivna in ena negativna elektroda.Napetost celice je določena z napetostno razliko med pozitivno in negativno elektrodo.

elektrolit: Opredelitev elektrolita v bateriji je, da je to medij, ki zagotavlja prevodnost ionov med pozitivno in negativno elektrodo celice.

Gostota energije: Volumetrična gostota shranjevanja energije baterije, izražena v vatnih urah na liter (Wh/l).

Gostota moči: Volumetrična gostota moči baterije, izražena v vatih na liter (W/l).

Nazivna zmogljivost: Zmogljivost baterije je izražena v amperskih urah, Ah in je skupna napolnjenost, ki jo je mogoče dobiti iz popolnoma napolnjene baterije pod določenimi pogoji praznjenja.

elf-razelektritev: Ugotovljeno je bilo, da se baterije in celice čez nekaj časa izgubijo in jih je treba ponovno napolniti.To samopraznjenje je normalno, vendar se razlikuje glede na številne spremenljivke, vključno z uporabljeno tehnologijo in pogoji.Samopraznjenje je opredeljeno kot nadomestljiva izguba zmogljivosti celice ali baterije.Številka je običajno izražena v odstotkih nazivne izgubljene zmogljivosti na mesec in pri določeni temperaturi.Hitrost samopraznjenja baterije ali celice je zelo odvisna od temperature.

Ločilo: Ta baterijska terminologija se uporablja za opredelitev membrane, ki je potrebna v celici za preprečevanje kratkega stika med anodo in katodo.Ko so celice bolj kompaktne, postane prostor med anodo in katodo veliko manjši in posledično lahko pride do kratkega stika med elektrodama, kar povzroči katastrofalno in morda eksplozivno reakcijo.Separator je ionsko prepusten, elektronsko neprevoden material ali distančnik, ki je nameščen med anodo in katodo.

Enosmerni tok (DC): Vrsta električnega toka, ki ga lahko zagotovi baterija.En terminal je vedno pozitiven, drugi pa vedno negativen

Specifična energija: Gravimetrična gostota shranjevanja energije baterije, izražena v vatnih urah na kilogram (Wh/kg).

Specifična moč: Specifična moč za baterijo je gravimetrična gostota moči, izražena v vatih na kilogram (W/kg).

Postopno polnjenje: Ta izraz se nanaša na obliko nizke ravni polnjenja, kjer je celica neprekinjeno ali občasno povezana z napajanjem s konstantnim tokom, ki ohranja celico v popolnoma napolnjenem stanju.Trenutne ravni so lahko okoli 0,1C ali manj, odvisno od celične tehnologije.

Izmenični tok: Električni tok, ki za razliko od enosmernega toka hitro obrne svojo smer ali "izmenično" polarnost, tako da ne polni baterije.

Amper: Enota, ki meri hitrost pretoka električnega toka.

Amperska ura: To je količina napolnjene energije v bateriji, ki omogoča pretok enega ampera toka eno uro.

Kapaciteta: Število amper ur, ki jih lahko zagotovi baterija pri določeni stopnji pretoka toka, potem ko je popolnoma napolnjena.npr. baterija je lahko sposobna dovajati 8 amperov toka 10 ur, preden se izprazni.Njegova zmogljivost je 80 amper ur pri 10 urah pretoka toka.Potrebno je navesti pretok, saj ista baterija, če bi bila prazna pri 20 amperih, ne bi zdržala 4 ure, ampak krajši čas, recimo 3 ure.Zato bi bila njegova zmogljivost pri 3-urnem tečaju 3 × 20 = 60 amper ur.

Napolniti: Prehajanje enosmernega toka skozi baterijo v smeri, nasprotni smeri praznjenja, da se obnovi energija, porabljena pri praznjenju.

Stopnja zaračunavanja: Stopnja toka, ki je potrebna za polnjenje baterije iz zunanjega vira.Hitrost se meri v amperih in se razlikuje za celice različnih velikosti.

Thermal Runaway: Stanje, v katerem se celica ali baterija s konstantnim potencialnim nabojem lahko uniči zaradi notranjega ustvarjanja toplote.

Cikel: Eno praznjenje in polnjenje.

Prekomerno praznjenje: Prenašanje razelektritve nad ustrezno napetostjo celice;ta dejavnost skrajša življenjsko dobo baterije, če jo izvajate daleč nad ustrezno napetostjo celice in jo izvajate pogosto.

Zdravstveno stanje (SoH): Odraža delovanje baterije, ki preverja kapaciteto, tok, napetost in samopraznjenje;merjeno v odstotkih.

Stanje napolnjenosti (SoC): Razpoložljiva zmogljivost baterije v določenem času, izražena kot odstotek nazivne zmogljivosti.

Absolutno stanje napolnjenosti (ASoC): sposobnost prevzeti določeno napolnjenost, ko je baterija nova.

negativno: Terminal vira električne energije, kot je celica, baterija ali generator, skozi katerega se vrača tok, da sklene tokokrog.Na splošno označeno z "Neg."

pozitivno: Terminal vira električne energije kot celica, baterija ali generator, iz katerega teče tok.Običajno je označen z "Poz.".

Storitev v pripravljenosti: Aplikacija, pri kateri se baterija vzdržuje v popolnoma napolnjenem stanju s kapalnim ali plavajočim polnjenjem.

Visoka stopnja praznjenja: Zelo hitro praznjenje baterije.Običajno v večkratnikih C (moč baterije, izražena v amperih).

Potencialna razlika: Skrajšana PD in najdena na preskusnih krivuljah.Izraz je sinonim za napetost.

Kratek stik: Nizkouporna povezava med dvema točkama v električnem krogu.Do kratkega stika pride, ko tok teče skozi območje nizkega upora in mimo preostalega tokokroga.

Terminal: To je električna povezava od baterije do zunanjega tokokroga.Vsak terminal je povezan s pozitivnim (prvi trak) ali negativnim (zadnji trak) v zaporedni povezavi celic v bateriji.

Sistem za upravljanje baterije (BMS)

BSLBATT-jeve baterije vsi so opremljeni z notranjim BMS, ki ščiti pred morebitnimi škodljivimi okoliščinami.Pogoji, ki jih nadzoruje BMS, vključujejo prenapetost, prenizko napetost, previsok tok, previsoko temperaturo, kratek stik in neravnovesje celic.The BMS bo odklopil baterijo iz tokokroga, če pride do katerega od teh dogodkov.

Razumevanje te terminologije vam bo pomagalo pri naslednjem koraku pri določanju prave baterije za vaše energetske potrebe – Poiščite pravo baterijo, ki jo lahko najdete tukaj .Če imate kakršna koli vprašanja, ne oklevajte in jih pokličite, pošljite e-pošto ali stopite v stik z nami na družbenih medijih.