Lityum pil şarjında sabit voltaj aşamasının süresinin anlamı

Sabit voltaj fazının süresi, sabit akım oranının büyüklüğünü yansıtır.

I. Sabit akım oranı nedir?

En yaygın standart şarj teknolojisi sabit akım/sanslı şarj, yani CC (sanslı akım) + CV (sanslı voltaj).Sabit akım aşaması hızlı şarj sürecidir, şarj cihazının sabit yüksek akımla şarj edildiği ve pil voltajının sürekli yükseldiği durumlarda.Otomatik olarak sabit gerilim aşamasına geçiyor.Bu noktada, voltaj sabit kalır ve akım 0.05C-0.1C'ye düşene kadar yavaş yavaş azalır, bu noktada şarj biter.

II. Sabit gerilim aşamasının süresinin mekanizması

Sabit voltaj fazının süresi temel olarak iki faktörden etkilenir: iç direnç değişiklikleri ve kutuplaşma.

1İç direnci değişimi.
Ohm Yasası U=IR'e göre, sabit bir şarj akımı altında, pilin iç direncinin artması daha yüksek bir ohmik voltaj düşüşü ile sonuçlanacaktır.Bunun sonucu olarak, genellikle "sanal olarak yüksek" voltaj olarak adlandırdığımız, bataryada depolanan gerçek şarj miktarının tam olmaktan çok uzak olmasıdır., ancak dıştan ölçülen terminal voltajı şarj kesme voltajına ulaştı ve bataryayı sabit akım aşamasından sabit voltaj aşamasına geçmeye zorladı..

2Kutuplaşma Etkisi
Polarizasyon voltajı, elektrodun gerçek çalışma potansiyeli ile termodinamik denge potansiyeli arasındaki farkı ifade eder. Bunu basit bir formülle anlayabiliriz:Dıştan ölçülen voltaj = Pilin gerçek açık devre voltajı + Ohm voltaj düşüşü + Polarizasyon voltajıSürekli akım şarjının sonunda, dıştan ölçülen voltaj son voltajına ulaştığında, ohmik voltaj düşüşünü ve kutuplaşma voltajını çıkarıldıktan sonra,Bataryanın gerçek açık devre voltajı hala tam şarj voltajının çok altında..

Sabit voltaj aşamasının özü, aynı anda ohmik voltaj düşüşünü ve kutuplaşma voltajını azaltmak için şarj akımını kademeli olarak azaltmaktır.Bataryanın gerçek açık devre voltajının yavaşça gerçek tam şarj seviyesine yükselmesine izin verirAkülerin kutuplaşma direnci önemli ölçüde arttığında,Bu, geri kalan şarjın şarj edilmesini tamamlamak için kutuplaşma voltajını yeterince düşük bir seviyeye indirmek için daha uzun bir zamana ve daha küçük bir akıma ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir..

III. Sabit Voltaj Fazının Süresi Pil Özelliklerini Yansıtır

1Hücre Sağlığı Durumu:

Sabit akım oranı, pilin Sağlık Durumu (SOH) ile oldukça olumlu bir şekilde ilişkilidir.

2Hızlı şarj yeteneği:

Sabit akım oranı hızlı şarj kapasitesini yansıtır. Farklı şarj oranları (1C, 2C, 3C) farklı sabit akım oranlarına neden olur.Sabit akım oranı, şarj oranının artmasıyla birlikte azalır.Bu nedenle, aynı şarj hızında, daha yüksek sabit akım oranı daha iyi hızlı şarj yeteneğini gösterir.

3Güvenlik performansı:

Daha düşük bir sabit akım oranı, hücre içindeki daha yüksek iç direnci öne süren daha uzun bir sabit voltaj fazını gösterir.Hücre döngüsü sayısının artmasıyla sabit akım oranının keskin bir şekilde düşmesi genellikle ciddi güvenlik risklerini gösterirYüksek iç direnç, şarj sırasında aşırı ısı üretimine neden olur ve bataryaların yaşlanmasını hızlandırır.sabit voltaj aşamasının sonunda uzun süre düşük akımla şarj edildiğinde, olumsuz elektrot dinamiklerinin kötüleşmesi, kolayca lityum kaplama tetiklenir.İç kısayollara veya hatta termal kaçışa neden olur..

4. Batarya Paketi tutarlılığı
Elektrikli araçlarda veya enerji depolama batarya paketlerinde, bireysel hücreler arasındaki sabit gerilim zamanındaki fark tutarlılığın önemli bir göstergesidir.Eğer bir hücrenin sabit gerilim süresi diğerlerinden önemli ölçüde daha uzunsa, daha şiddetli yaşlanmayı, daha yüksek iç direnci gösterir ve tüm pil paketinde "zayıf halka" olur, genel performansı sınırlandırır ve güvenlik risklerini arttırır.

ACEY-AS11S Batarya sınıflandırma makinesi Profesyonel pil üreticileri için gerekli bir araçtır.LiFePO4 ve NCM tiplerini de içeren silindirli hücreleri açık devre voltajı (OCV) ve iç dirençlerine (IR) göre test etmek ve sıralamak için özel olarak inşa edilmiştir..

Özet: Yeni hücreler için sabit gerilim aşamasının süresi şarj hızı, ortam sıcaklığı, kimyasal sistem ve şarj kesme voltajı ile belirlenir.