Arti Durasi Fase Tegangan Konstan pada Pengisian Baterai Lithium

Durasi fase tegangan konstan mencerminkan besarnya rasio arus konstan. Dari perspektif data, ini adalah representasi paling langsung dari keadaan internal baterai.

I. Apa rasio arus konstan?

Teknologi pengisian standar yang paling umum adalah pengisian arus konstan / tegangan konstan, yaitu, CC (arus konstan) + CV (tegangan konstan).Fase arus konstan adalah proses pengisian cepat, dimana pengisi daya mengisi dengan arus tinggi tetap, dan tegangan baterai terus meningkat. Ketika tegangan mencapai batas atasnya (misalnya, 4.3V untuk sel lithium ternar),secara otomatis beralih ke fase tegangan konstanPada saat ini, tegangan tetap konstan, dan arus secara bertahap menurun sampai turun menjadi 0,05C-0,1C, di mana titik pengisian berakhir. rasio arus konstan = CC / (CC + CV)

II. Mekanisme Durasi Fase Tegangan Konstan

Durasi fase tegangan konstan secara mendasar dipengaruhi oleh dua faktor: perubahan resistensi internal dan polarisasi.

1. Perubahan resistensi internal
Menurut Hukum Ohm U=IR, di bawah arus pengisian konstan, peningkatan resistensi internal baterai akan menghasilkan penurunan tegangan ohmic yang lebih tinggi.Ini menghasilkan apa yang biasa kita sebut tegangan "artificial tinggi" jumlah sebenarnya muatan yang disimpan di dalam baterai jauh dari penuh, tetapi tegangan terminal yang diukur secara eksternal telah mencapai tegangan pemotongan pengisian, memaksa baterai untuk beralih dari tahap arus konstan ke tahap tegangan konstan prematur.

2Pengaruh Polarisasi
Tegangan polarisasi mengacu pada perbedaan antara potensial operasi aktual elektroda dan potensial keseimbangan termodinamika.Tegangan yang diukur secara eksternal = Tegangan sirkuit terbuka baterai yang sebenarnya + penurunan tegangan Ohmic + tegangan polarisasiPada akhir pengisian arus konstan, ketika tegangan yang diukur secara eksternal mencapai tegangan terminasi, setelah mengurangi penurunan tegangan ohmic dan tegangan polarisasi,tegangan sirkuit terbuka baterai yang sebenarnya masih jauh di bawah tegangan muatan penuh.

Inti dari tahap tegangan konstan adalah untuk secara bertahap mengurangi arus pengisian daya untuk secara bersamaan mengurangi penurunan tegangan ohmic dan tegangan polarisasi,memungkinkan tegangan sirkuit terbuka baterai yang benar untuk perlahan meningkat ke tingkat muatan penuh yang benarKetika daya tahan polarisasi baterai meningkat secara signifikan,itu berarti bahwa waktu yang lebih lama dan arus yang lebih kecil diperlukan untuk mengurangi tegangan polarisasi ke tingkat yang cukup rendah untuk menyelesaikan pengisian daya yang tersisa.

III. Durasi fase tegangan konstan mencerminkan karakteristik baterai

1Status Kesehatan Sel:

Rasio arus konstan sangat berkorelasi positif dengan State of Health (SOH) baterai.

2Kapasitas pengisian cepat:

Rasio arus konstan mencerminkan kemampuan pengisian cepat. tingkat pengisian yang berbeda (1C, 2C, 3C) menghasilkan rasio arus konstan yang berbeda.rasio arus konstan menurun dengan meningkatnya tingkat pengisianOleh karena itu, pada tingkat pengisian yang sama, rasio arus konstan yang lebih tinggi menunjukkan kemampuan pengisian cepat yang lebih baik.

3Kinerja keselamatan:

Rasio arus konstan yang lebih rendah menunjukkan fase tegangan konstan yang lebih lama, menunjukkan resistensi internal yang lebih tinggi di dalam sel.Penurunan tajam dalam rasio arus konstan dengan peningkatan jumlah siklus sel seringkali menunjukkan risiko keselamatan yang seriusResistensi internal yang tinggi menyebabkan produksi panas yang berlebihan selama pengisian, mempercepat penuaan baterai.ketika diisi dengan arus rendah untuk jangka waktu yang lama di akhir fase tegangan konstan, mengalami memburuknya dinamika elektroda negatif, dengan mudah memicu plating lithium.menyebabkan sirkuit pendek internal atau bahkan termal kabur.

4Konsistensi Baterai
Dalam kendaraan listrik atau baterai penyimpanan energi, perbedaan waktu tegangan konstan antara sel-sel individu adalah indikator konsistensi yang penting.Jika waktu tegangan konstan sel secara signifikan lebih lama daripada yang lain, menunjukkan penuaan yang lebih parah, resistensi internal yang lebih tinggi, dan akan menjadi "tautan lemah" di seluruh paket baterai, membatasi kinerja keseluruhan dan meningkatkan risiko keselamatan.

ACEY-AS11S mesin pemisahan baterai adalah alat penting bagi produsen baterai profesional.Hal ini dirancang khusus untuk menguji dan mengurutkan sel silinder termasuk LiFePO4 dan NCM jenis berdasarkan tegangan sirkuit terbuka mereka (OCV) dan resistensi internal (IR).

Ringkasan: Durasi fase tegangan konstan untuk sel baru ditentukan oleh laju pengisian, suhu lingkungan, sistem kimia, dan tegangan pemotongan pengisian.