C hastighed og hurtig opladning eller udledning af lithium - ionbatteri

Lithium - ioncelle

Lithium - ionmodul og klynge

Om lithium - ionbatteri

Industrialiseringssuccesen med lithium - ionbatterier i 1990'erne blev ikke opnået med et trin eller et firma; Det var resultatet af den flittige forskning og bidrag fra adskillige fremragende forskere og ingeniører. Siden da er der gjort en stor indsats for yderligere at forbedre ydelsen af ​​lithium - ionbatterier, hvilket resulterer i betydelige fremskridt. At forstå den historiske udvikling af lithium - ionbatterier hjælper os med at forstå de teknologiske gennembrud og fremskridt, der har defineret moderne energilagringsteknologi.

At reducere drivhusgasemissioner og afbøde virkningerne af global opvarmning er vigtige globale mål. Derfor er udvikling af miljøvenlige, bæredygtige, grønne energiteknologier til erstatning for fossilt brændstof - drevet teknologier afgørende. I de senere år er udviklingen og brugen af ​​vedvarende energi hurtigt steget, hvilket erstatter traditionelt fossilt brændstof - baseret kraftproduktion og transmissionssystemer.

Opladning og udladning af lithium - ionbatteri

Opladning og udledning af lithium - ionbatterier er en reversibel proces. Princippet er, at lithiumioner (Li+) bevæger sig mellem de positive og negative elektroder på tværs af separatoren. Under denne proces flyder elektroner fra det ydre kredsløb for at genopfylde lithium - mangelfuld side til at opretholde potentiel ligevægt. Denne reaktion er ikke ideel, og energi går tabt under opladnings- og afladningsprocessen for lithium - ionbatterier.

Opladning/udladningshastighed (C - hastighed) henviser til ladningshastigheden eller udladningen, som er relateret til lithiation eller delithiation af elektrodematerialet. C repræsenterer batterikapaciteten, typisk målt i ampere - timer (AH), og angiver mængden af ​​aktivt materiale, der er tilgængeligt til udskrivning. Ampere er enheden for elektrisk strøm, der repræsenterer antallet af coulombs pr. Enhedstid. Derfor er det nuværende ganget med tiden den faktiske mængde coulombs, der er opbevaret i batteriet.

Formlen bag C -ratings

t=tid
Cr=C hastighed
t=1 / cr (for at se i timer)
t=60 minutter / cr (for at se på få minutter)

0,5c hastighedseksempel
2300mAh batteri
2300mAh / 1000=2.3 a
0,5c x 2,3a=1.15 A tilgængelig
1 / 0,5c=2 timer
60 / 0,5c=120 minutter

2C Rate Eksempel
2300mAh batteri
2300mAh / 1000=2.3 a
2c x 2,3a=4.6 A tilgængelig
1 / 2c=0.5 timer
60 / 2c=30 minutter

30c hastighedseksempel
2300mAh batteri
2300mAh / 1000=2.3 a
30c x 2,3a=69 A tilgængelig
60 / 30c=2 minutter

Nedenstående tabel viser udledningstiderne for forskellige C - hastigheder.

0,5 ° C-, 1C- og 2C -hastighederne repræsenterer almindelige udladningstider for et batteri, hvor 1C er en fuld udladning på en time, 0,5C er en to - timeudladning, og 2C er en 30 - minutafladning. For de fleste lagringsprojekter i solenergi er C -hastighederne for lithium - ionbatterier 0,25C, 0,5C og 1C. Lithium-ion-batterier, der bruges til UPS, bruger også 4C.

Sådan beregnes Max. Udledningsstrøm af et lithium - ionbatteri

For at foretage beregning skal du kende dens kapacitet (C), nominel spænding (V) og C -vurdering (C). Formlen er som følger:

Maksimal udladningsstrøm=Kapacitet (C) X C -vurdering (C) / Nominel spænding (V)
Antag for eksempel, at du har et 200AH -lithium - ionbatteri med en 2C -vurdering og en nominel spænding på 51,2V. Den maksimale udladningsstrøm ville være:
Maksimal udladningsstrøm=200 ah x 2 / 51.2v=78.125 a

Dette betyder, at batteriet kan levere en maksimal strøm på 78.125A uden at beskadige det eller reducere dets levetid.

De faktorer, der påvirker c - hastighed

1. temperatur
Temperaturen påvirker batteriets ydelse væsentligt og dens opladnings- og udladningshastighed. Ved højere temperaturer kan batterier modstå hurtigere udladningshastigheder, men også risikere overophedning og skade.

2. Batteri nedbrydning og tilstand
Efterhånden som batterier bliver ældre, falder deres kapacitet og evne til at modstå høj - hastighedsafladning typisk. Dette skyldes, at interne komponenter slides over tid og øger intern modstand. Ældre batterier er mindre effektive til at styre den varme, der genereres af hurtig opladning og udladningscyklusser og kan kæmpe for at opretholde de samme udladningshastigheder som nyere batterier.

3. overfladestørrelse og design
Større overflade eller dem med mere overfladeareal for strømstrøm kan generelt håndtere højere C - hastigheder. I modsætning hertil kan mindre batterier overophedes eller nedbrydes hurtigere, hvis de oplades eller udledes for hurtigt.