Bagaimana Konsistensi Sel Lithium Mempengaruhi Baterai?

Jumlah air yang dapat disimpen dalam tong kayu ditentukan oleh tongkatnya yang paling pendek.

Jika kita membandingkan baterai lithium-ion dengan tong yang menyimpan air, maka sel-sel lithium yang membentuk baterai adalah tongkat kayu.Kinerja sel terburuk menentukan kinerja keseluruhan paket baterai.

Dalam perakitan paket baterai lithium-ion (PACK), konsistensi sel sangat penting.dan karakteristik muatan/penguranganDengan meningkatnya jumlah siklus pengisian/pengeluaran, dampak ini semakin besar.

Lithium-Ion Battery Pack Pack Mengikuti "Prinsip Barel"

Alasan penting untuk ini adalah manajemen dan kontrol oleh Battery Management System (BMS).BMS baterai lithium termasuk perlindungan terhadap overcharging dan overdischarging sel individuHal ini memastikan sel lithium-ion beroperasi dalam rentang tegangan yang aman dan dapat diandalkan selama pengisian dan pelepasan, mencegah degradasi kinerja, mengurangi umur,atau bahkan bahaya keamanan yang disebabkan oleh overcharging atau overdischarging.

Dampak Konsistensi Selama Pelepasan Paket Baterai

Ambil sel lithium ternar (NMC/NCA) sebagai contoh. Tegangan pemotongan debit sel tunggalnya biasanya 2,5V, dan BMS biasanya mengatur perlindungan over-discharge sel tunggal pada 2,8V.Logika perlindungan BMS adalah bahwa ketika tegangan dariapapunsel dalam paket mencapai 2,8V, perlindungan over-discharge diaktifkan. MOSFET debit terbuka, dan seluruh paket berhenti debit.

Pertimbangkan baterai lithium ternary 10 seri, 1 paralel (10S1P). Misalkan di antara 10 sel, sel kapasitas terendah adalah 2000mAh, sementara 9 sel lainnya semuanya memiliki kapasitas 2500mAh.Saat bungkus dilepaskan, semua 10 sel melepaskan secara bersamaan. tegangan sel turun sebagai kapasitasnya menurun. ketika kapasitas lebih rendah sel 2000mAh sepenuhnya dilepaskan, tegangan akan mencapai 2.8V. pada saat ini,9 sel lainnya (2500mAh) masih memiliki kapasitas yang tersisa, dengan tegangan di atas 3.0V. Namun karena BMS telah mendeteksi bahwa tegangan dari satu string sel telah mencapai 2.8V,ini memicu perlindungan over-discharge paket dan menghentikan pembuangan untuk seluruh paket.Akibatnya, kapasitas debit yang dapat digunakan dari seluruh paket terbatas pada 2000mAh.

Dampak konsistensi selama pengisian sama dengan skenario pembuangan.

Sel lithium ternar diisi penuh pada 4.2V. BMS biasanya mengatur perlindungan overcharge sel tunggal pada 4.25V. Saat sel diisi, tegangan mereka meningkat dengan meningkatnya kapasitas.Ketika sel 2000mAh berkapasitas rendah menjadi penuh dan tegangan mencapai 4.25V, 9 sel lainnya belum terisi penuh (kemungkinan di bawah 4.1V).menghentikan pengisian untuk seluruh kemasan.Ini menghasilkan paket hanya menerima muatan 2000mAh.

Inilah cara "efek tong" terwujud: sel dengan kapasitas terendah menentukan kapasitas pengisian dan pengurangan seluruh baterai.

Pengaruh konsistensi pada umur siklus dan karakteristik pengisian/pengeluaran paket juga mengikuti "prinsip tong".Kinerja paket secara keseluruhan ditentukan oleh sel tunggal dengan umur siklus terburuk dan karakteristik muatan/pengurangan.

Bagaimana Mengontrol Konsistensi Paket Baterai?

Konsistensi baterai melibatkan parameter seperti tegangan sirkuit terbuka, kapasitas, dan resistensi internal.umur siklus, dan karakteristik kurva muatan/pengurangan.

Sebelum perakitan PACK, sel-sel mengalami penyortiran dan pencocokan.

• Penyimpangan kapasitas: Dikendalikan dalam 1%

• Perbedaan tegangan: Dalam 3mV

• Perbedaan Resistensi Internal (IR): Dalam 2mΩ

Adapun faktor-faktor seperti nilai K, umur siklus, dan karakteristik muatan/pengurangan, konsistensi perlu dikontrol di sumber manufaktur sel.

• Menggunakan sistem material yang sama untuk sel dalam batch produksi yang sama.

• Mengontrol tingkat cacat dalam produksi massal.

• Menstandarisasi dan mengotomatisasi proses produksi massal untuk sel.

Singkatnya:

Dengan mengontrol secara ketat konsistensi sel dalam baterai lithium, kita dapat mengoptimalkan kinerja baterai untuk potensi penuhnya,Bahkan di bawah pengaruh yang mengatur "Prinsip Barel". "