Tijdens het laad- en ontlaadproces van de batterij verandert de spanning ook voortdurend naarmate de laad- en ontlaaddiepte verandert. Als we capaciteit gebruiken als horizontale coördinaat en spanning als verticale coördinaat, kunnen we een eenvoudige laad- en ontlaadcurve krijgen, die veel aanwijzingen bevat over de elektrische prestaties van de batterij. Deze curven getekend met de batterijcelparameters zoals tijd, capaciteit, SOC, spanning, enz. die betrokken zijn bij laden en ontladen als coördinaten, worden laad- en ontlaadcurven genoemd. Hier zijn enkele veel voorkomende laad- en ontlaadcurven.
Tijd-stroom/spanningscurve
● Constante stroom
Tijdens het laden en ontladen met constante stroom is de stroom constant en wordt tegelijkertijd de verandering van de accupoolspanning verzameld, wat vaak wordt gebruikt om de ontlaadkarakteristieken van de accu te detecteren. Tijdens het ontlaadproces blijft de ontlaadstroom onveranderd, neemt de batterijspanning af en blijft ook het ontlaadvermogen afnemen. De voorbeeldcurve wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
● Constante stroom en constante spanning (opladen)
Vergeleken met opladen met constante stroom, heeft opladen met constante stroom met constante spanning een proces met constante spanning aan het einde van het opladen. Aan het einde van het opladen wordt de spanning constant wanneer deze de doelwaarde bereikt, terwijl de stroom geleidelijk afneemt. Wanneer de uitschakelstroom wordt bereikt, eindigt het opladen met constante stroom en constante spanning. Omdat de accuspanning sterk fluctueert na het verlaten van de plateauperiode, kan de accu, als het opladen met constante stroom wordt voortgezet, niet de ideale volledige laadstatus bereiken. Daarom is het noodzakelijk om over te schakelen naar een constante spanning en de stroom te verminderen om ervoor te zorgen dat de batterij zoveel mogelijk een hogere laadstatus bereikt. De voorbeeldcurve wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
● Constant vermogen
Het gehele laad- en ontlaadproces vindt plaats op constant vermogen. Volgens P=UI neemt de spanning geleidelijk toe en neemt de stroom geleidelijk af tijdens het opladen met constant vermogen, en neemt de spanning geleidelijk af en neemt de stroom geleidelijk toe tijdens het ontladen met constant vermogen. Volgens de conventionele laad- en ontlaad-afsluitspanning van LFP-batterij 3.65-2.5V kan de ontlaadeindstroom bijna 1,5 maal de laadeindstroom bereiken. De voorbeeldcurve wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
● Continu, intermitterend, pulserend
Bij constante stroom of vermogen wordt de timingfunctie gebruikt om continue, intermitterende en pulslaad- en ontlaadcontrole te bereiken. Deze speciale laad- en ontlaadregimes worden vaak gebruikt om de interne DC-weerstand van de batterij te evalueren. De voorbeeldcurve wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Capaciteit-spanningscurve
De horizontale as van de capaciteit-spanningscurve weerspiegelt de laad- en ontlaadcapaciteit van de batterij, de laadstatus en andere informatie, terwijl de verticale as het spanningsplatform, het buigpunt, de polarisatie en andere informatie van de batterij bevat. De onderstaande figuur toont een ontladingscurve van een lithium-ijzerfosfaatbatterij bij verschillende temperaturen.
Tariefcurve
De stroomdichtheid beïnvloedt de snelheid van de elektrochemische reactie, waardoor de prestatieparameters van de batterij veranderen. Bij het vergelijken van batterijen met verschillende capaciteiten is dezelfde stroom niet van toepassing, dus wordt de snelheid gebruikt om de relatieve stroom te bepalen. {{0}}.1C is bijvoorbeeld 0,3 A voor een 18650-batterij van 3 Ah en 28 A voor een prismatische batterij van 280 Ah. Simpel gezegd is de specifieke huidige waarde die wordt weergegeven door de snelheid de snelheid vermenigvuldigd met de batterijcapaciteit.
Bij het markeren van de capaciteit van een batterij moet rekening worden gehouden met de laad- en ontlaadstroom, omdat de capaciteit bij verschillende snelheden zal verschillen. Als u bijvoorbeeld de capaciteit van een batterij op verschillende snelheden wilt kalibreren, kunt u deze zo instellen dat deze stap voor stap verandert met de laad- en ontlaadcyclussnelheid, en vervolgens een snelheidscurve tekenen met de ontlaadcapaciteit als de verticale as en het aantal laadbeurten. en ontladingstijden als de horizontale as.
dQ/dV-curve
De naam van de dQ/dV-curve is de variabele op de y-as, dat wil zeggen de mate van verandering van het volume per eenheidsspanningsinterval. De horizontale as van de dQ/dV-curve is over het algemeen SOC, capaciteit of spanning, wat de verandering in de snelheid van de capaciteitsverandering weerspiegelt. De plaats waar de veranderingssnelheid groot is, wordt weergegeven als een karakteristieke piek op de curve, die doorgaans overeenkomt met een elektrochemisch reactieproces.
De dQ/dV-curve kan ons vertellen waar het spanningsplatform van de batterij zich bevindt, wanneer de elektrochemische reactie plaatsvindt en hoe het reactieproces verandert naarmate de batterij ouder wordt en andere toestandsveranderingen. Over het algemeen zijn chemische reacties snel, dus de gegevenspunten op de curve vereisen een grotere nauwkeurigheid. Daarom stelt de uitgangs-dQ/dV-curve bepaalde vereisten voor het verzamelen van ruwe gegevens, anders is het onmogelijk om een curve met duidelijke pieken te maken. Wanneer u laad- en ontlaadtests uitvoert, kunt u het spanningsintervalΔV=10~50mV instellen om gegevens te verzamelen, of het tijdsintervalΔt=10-50ms, en vervolgens de onbewerkte gegevens screenen met gelijke spanningsverschillen.
De volgende afbeelding toont de dQ/dV-curve onder een verschillend aantal cycli.
Cycluscurve
We weten dat de levensduur van een batterij is verdeeld in een kalenderlevensduur en een cycluslevensduur. De kalenderlevensduur is de tijd die nodig is voordat de batterijcapaciteit tot op zekere hoogte verliest onder natuurlijke plaatsing, terwijl de cycluslevensduur het aantal keren is dat de batterij continu wordt opgeladen en ontladen totdat de capaciteit tot op zekere hoogte afneemt. De levensduur van de batterij is een van de belangrijke indicatoren voor het meten van de levensduur van de batterij.
De cyclustestgegevens van lithium-ionbatterijen zijn de accumulatie van gegevens over één keer opladen en ontladen. Er kunnen verschillende afzonderlijke laad- en ontlaadgegevens worden geëxtraheerd om meerdere curven te maken voor verschillende analyseaspecten. De eenvoudigste levenscycluscurve is met het aantal cycli op de x-as en de ontladingscapaciteit of capaciteitsretentiesnelheid op de y-as, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Naarmate de cyclus vordert, blijft de batterijcapaciteit afnemen, en het laad- en ontlaadsysteem heeft een aanzienlijke invloed op het verval van de batterijcapaciteit.
U kunt ook de capaciteits-spanningscurven van laden en ontladen op verschillende tijdstippen vergelijken, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Naarmate de cyclus vordert, verschuift de startspanning voor laden en ontladen, verandert de interne DC-weerstand van de batterij en neemt de laad- en ontlaadcapaciteit geleidelijk af.
Naast de bovengenoemde twee typen zijn er nog vele andere curven met het aantal cycli als de horizontale as en de parameters die worden beïnvloed door de verzwakking van de batterijcyclus als de verticale as, die een rol spelen bij het analyseren van de factoren die de levensduur van de batterij beïnvloeden. cel en het voorspellen van de levensduur van de cyclus. Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, weerspiegelt dit de theoretische waarde van de levensduur van de batterij die wordt beïnvloed door het Coulomb-efficiëntieniveau. CE is de Coulomb-efficiëntie, Ck is het capaciteitsretentiepercentage en k is het aantal cycli.
TOB NEW ENERGY biedt een volledige set vanbatterijtestervoor batterijonderzoek en -productie
