Значение длительности фазы постоянного напряжения при зарядке литиевых батарей

Продолжительность фазы постоянного напряжения отражает величину соотношения постоянного тока.

I. Что такое соотношение постоянного тока?

Наиболее распространенной стандартной технологией зарядки является зарядка постоянного тока/постоянного напряжения, т.е. CC (постоянный ток) + CV (постоянное напряжение).Фаза постоянного тока - это процесс быстрой зарядки, когда зарядное устройство заряжается фиксированным высоким током, а напряжение батареи непрерывно повышается.Он автоматически переключается на фазу постоянного напряженияВ это время напряжение остается постоянным, а ток постепенно уменьшается, пока не опустится до 0,05C-0,1C, в этот момент зарядка заканчивается.

II. Механизм длительности фазы постоянного напряжения

На продолжительность фазы постоянного напряжения в основном влияют два фактора: изменения внутреннего сопротивления и поляризация.

1Изменения внутреннего сопротивления
Согласно закону Ома U=IR, при постоянном токе зарядки увеличение внутреннего сопротивления батареи приведет к более высокому падению охмического напряжения.Это приводит к тому, что мы обычно называем "искусственно высоким" напряжением, фактическое количество заряда, хранящегося внутри батареи, далеко не полностью, но измеренное снаружи терминальное напряжение уже достигло предела напряжения зарядки, заставляя батарею перейти с стадии постоянного тока на стадию постоянного напряжения преждевременно.

2Влияние поляризации
Поляризационное напряжение относится к разнице между фактическим рабочим потенциалом электрода и термодинамическим потенциалом равновесия.Внешнеизмеренное напряжение = Истинное напряжение открытой цепи батареи + падение охмического напряжения + напряжение поляризацииВ конце зарядки постоянного тока, когда измеренное снаружи напряжение достигает конечного напряжения, после вычитания падения охмического напряжения и поляризации,Истинное напряжение аккумулятора в открытом режиме все еще намного ниже напряжения полного заряда..

Суть стадии постоянного напряжения заключается в постепенном снижении тока зарядки, чтобы одновременно уменьшить падение охмического напряжения и поляризационное напряжение,позволяет аккумулятору истинное напряжение открытого контура медленно повышаться до истинного уровня полного зарядаКогда сопротивление поляризации батареи значительно увеличивается,это означает, что требуется больше времени и меньший ток, чтобы снизить напряжение поляризации до достаточно низкого уровня, чтобы завершить зарядку оставшегося заряда.

III. Продолжительность фазы постоянного напряжения отражает характеристики батареи

1Статус здоровья клеток:

Соотношение постоянного тока имеет высокую положительную корреляцию со состоянием аккумулятора.

2Возможность быстрой зарядки:

Отношение постоянного тока отражает способность к быстрой зарядке. Различные скорости зарядки (1C, 2C, 3C) приводят к различным соотношениям постоянного тока.соотношение постоянного тока уменьшается с увеличением скорости зарядкиСледовательно, при одной и той же скорости зарядки более высокое соотношение постоянного тока указывает на лучшую способность к быстрой зарядке.

3. Безопасность:

Более низкое соотношение постоянного тока указывает на более длительную фазу постоянного напряжения, что предполагает более высокое внутреннее сопротивление внутри ячейки.Резкое снижение соотношения постоянного тока при увеличении количества циклов клеток часто указывает на серьезные риски для безопасностиВысокое внутреннее сопротивление приводит к чрезмерному выработке тепла во время зарядки, ускоряя старение батареи.при зарядке с низким током в течение длительных периодов в конце фазы постоянного напряжения, ухудшается отрицательная динамика электродов, что легко вызывает литиевое покрытие.вызывая внутренние короткие замыкания или даже тепловое отключение.

4. Консистенция аккумуляторной пачки
В электромобилях или аккумуляторах для хранения энергии разница в времени постоянного напряжения между отдельными элементами является важным показателем согласованности.Если время постоянного напряжения в одной ячейке значительно больше, чем в других, это указывает на более серьезное старение, более высокое внутреннее сопротивление, и станет "слабым звеном" во всем аккумуляторном комплекте, ограничивая общую производительность и увеличивая риски безопасности.

ACEY-AS11S машины для сортировки батарей является важным инструментом для профессиональных производителей аккумуляторных батарей.Он специально создан для испытаний и сортировки цилиндрических элементов, включая типы LiFePO4 и NCM, в зависимости от напряжения открытой цепи (OCV) и внутреннего сопротивления (IR)..

Резюме: Продолжительность фазы постоянного напряжения для свежих элементов определяется скоростью зарядки, температурой окружающей среды, химической системой и напряжением зарядки.