По време на процеса на зареждане и разреждане на батерията, тъй като дълбочината на зареждане и разреждане се променя, напрежението също се променя постоянно. Ако използваме капацитета като хоризонтална координата и напрежението като вертикална координата, можем да получим проста крива на зареждане и разреждане, която съдържа много улики за електрическите характеристики на батерията. Тези криви, начертани с параметри на клетката на батерията като време, капацитет, SOC, напрежение и т.н., участващи в зареждането и разреждането като координати, се наричат криви на зареждане и разреждане. Ето някои общи криви на зареждане и разреждане.
Крива време-ток/напрежение
● Постоянен ток
По време на зареждане и разреждане с постоянен ток, токът е постоянен и промяната на напрежението на клемите на батерията се събира едновременно, което често се използва за откриване на характеристиките на разреждане на батерията. По време на процеса на разреждане токът на разреждане остава непроменен, напрежението на батерията намалява и мощността на разреждане също продължава да намалява. Примерната крива е показана на фигурата по-долу.
● Постоянен ток и постоянно напрежение (зареждане)
В сравнение със зареждането с постоянен ток, зареждането с постоянен ток и постоянно напрежение има процес на постоянно напрежение в края на зареждането. В края на зареждането напрежението става постоянно, когато достигне целевата стойност, докато токът постепенно намалява. Когато се достигне токът на прекъсване, зареждането с постоянен ток и постоянно напрежение приключва. Тъй като напрежението на батерията варира значително след напускане на периода на плато, ако зареждането с постоянен ток продължи, батерията не може да достигне идеалното състояние на пълно зареждане. Следователно е необходимо да преминете към постоянно напрежение и да намалите тока, за да сте сигурни, че батерията ще достигне възможно най-високо ниво на зареждане. Примерната крива е показана на фигурата по-долу.
● Постоянна мощност
Целият процес на зареждане и разреждане се извършва при постоянна мощност. Според P=UI напрежението постепенно се увеличава и токът постепенно намалява по време на зареждане с постоянна мощност, а напрежението постепенно намалява и токът постепенно се увеличава по време на разреждане с постоянна мощност. Според конвенционалното напрежение на прекъсване на зареждане и разреждане на LFP батерия 3.65-2.5V, крайният ток на разреждане може да достигне почти 1,5 пъти тока на крайния заряд. Примерната крива е показана на фигурата по-долу.
● Непрекъснато, прекъсващо, импулсно
При постоянен ток или мощност функцията за синхронизиране се използва за постигане на непрекъснат, периодичен и импулсен контрол на зареждането и разреждането. Тези специални режими на зареждане и разреждане често се използват за оценка на постояннотоковото вътрешно съпротивление на батерията. Примерната крива е показана на фигурата по-долу.
Крива мощност-напрежение
Хоризонталната ос на кривата капацитет-волтаж отразява капацитета на зареждане и разреждане на батерията, състоянието на зареждане и друга информация, докато вертикалната ос включва платформата на напрежението на батерията, инфлексната точка, поляризацията и друга информация. Фигурата по-долу е крива на разреждане на литиево-железно-фосфатна батерия при различни температури.
Курсова крива
Плътността на тока влияе върху скоростта на електрохимичната реакция, като по този начин променя параметрите на работата на батерията. Когато се сравняват батерии с различен капацитет, същият ток не е приложим, така че скоростта се използва за определяне на относителния ток. Например {{0}}.1C е 0,3A за 3Ah 18650 батерия и 28A за 280Ah призматична батерия. Просто казано, специфичната текуща стойност, представена от скоростта, е скоростта, умножена по капацитета на батерията.
При маркиране на капацитета на батерия трябва да се вземат предвид токът на зареждане и разреждане, тъй като капацитетът ще бъде различен при различни скорости. Например, за да калибрирате капацитета на батерия при различни скорости, можете да я настроите да се променя стъпка по стъпка със скоростта на цикъла на зареждане и разреждане и след това да начертаете крива на скоростта с капацитета на разреждане като вертикална ос и броя на зарежданията и времена на изпразване като хоризонтална ос.
dQ/dV крива
Името на кривата dQ/dV е нейната променлива по оста y, тоест скоростта на промяна на обема за единица интервал на напрежение. Хоризонталната ос на кривата dQ/dV обикновено е SOC, капацитет или напрежение, което отразява промяната в скоростта на промяна на капацитета. Мястото, където скоростта на промяна е голяма, се показва като характерен пик на кривата, което обикновено съответства на процес на електрохимична реакция.
Кривата dQ/dV може да ни каже къде е платформата на напрежението на батерията, кога възниква електрохимичната реакция и как реакционният процес се променя със стареенето на батерията и други промени в състоянието. Най-общо казано, химичните реакции са бързи, така че точките от данни на кривата изискват по-висока точност. Следователно изходната dQ/dV крива има определени изисквания за събиране на необработени данни, в противен случай е невъзможно да се направи крива с очевидни пикове. Когато правите тестове за зареждане и разреждане, можете да зададете интервала на напрежение ΔV=10~50mV за събиране на данни или интервала от време Δt=10-50ms и след това да прегледате необработените данни с еднакви разлики в напрежението.
Следната фигура показва кривата dQ/dV при различен брой цикли.
Цикълна крива
Знаем, че животът на батерията е разделен на календарен живот и цикъл. Календарният живот е времето, необходимо на капацитета на батерията да загуби до определена степен при естествено разположение, докато животът на цикъла е броят пъти, през които батерията непрекъснато се зарежда и разрежда, докато капацитетът й намалее до известна степен. Животът на батерията е един от важните показатели за измерване на живота на батерията.
Данните от изпитването на цикъла на литиево-йонните батерии са натрупването на данни за единично зареждане и разреждане. Могат да бъдат извлечени различни данни за единично зареждане и разреждане, за да се направят множество криви за различни аспекти на анализа. Най-простата жизнена крива на цикъла е с броя на циклите като оста x и капацитета на разреждане или скоростта на задържане на капацитета като оста y, както е показано на фигурата по-долу. С напредването на цикъла капацитетът на батерията продължава да намалява и системата за зареждане и разреждане оказва значително влияние върху намаляването на капацитета на батерията.
Можете също така да сравните кривите капацитет-волтаж на заряд и разряд в различни моменти, както е показано на фигурата по-долу. С напредването на цикъла началното напрежение на зареждането и разреждането се измества, DC вътрешното съпротивление на батерията се променя и капацитетът на зареждане и разреждане постепенно намалява.
В допълнение към горните два типа, има много други криви с броя на циклите като хоризонтална ос и параметрите, засегнати от затихването на цикъла на батерията като вертикална ос, които играят роля при анализа на факторите, влияещи върху цикъла на живота на батерията клетка и прогнозиране на живота на цикъла. Както е показано на фигурата по-долу, тя отразява теоретичната стойност на живота на батерията, повлиян от нивото на ефективност на кулон. CE е кулоновата ефективност, Ck е скоростта на задържане на капацитета и k е броят на циклите.
TOB NEW ENERGY предоставя пълен набор оттестер за батерииза изследване и производство на батерии
