Metody pomiaru samorozładowaniaakumulatorow litowo-jonowychdzieląsięgłownie na dwie kategorie: 1) statyczna metoda pomiaru, ktora uzyskuje szybkośćsamorozładowania poprzez pozostawienie akumulatora na długi czas;2)Dynamiczna metoda pomiarowa做realizacji identyfikacji parametrow baterii w procesie dynamicznym。

Statyczna metoda pomiaru

Obecnie głownąmetodąpomiaru samorozładowania akumulatorow litowo-jonowych jest statyczneładowanie akumulatora przez długi czas w określonych warunkachśrodowiskowych我pomiar zmiany parametrow akumulatora przed我po statyce赎scharakteryzowaćstopieńsamorozładowania litu——baterie jonowe。Zgodnie z rożnymi parametrami pomiarowymi pomiar statyczny dzieli sięgłownie na trzy kategorie: pomiar pojemności, pomiar napięcia w obwodzie otwartym我pomiar prądu。

1。Pomiar pojemności

Zanim室内będzie staćprzez dłuższy czas, naładuj rozładuj baterię拉兹我zapisz pojemnośćrozładowania Q0 przed odstawieniem。阿宝odstaniu akumulator笑话rozładowywany w 10山姆sposob我rejestrowana笑话pojemnośćrozładowania问阿宝odstawieniu。

Z rownania (7) można obliczyćszybkośćsamorozładowaniaηakumulatora。Następnie akumulatorładuje się我rozładowuje w 10山姆sposob我rejestruje siępojemnośćrozładowania akumulatora Q1 po cyklu。Na podstawie rownań(8)我(9)można obliczyćodpowiednio samorozładowanie odwracalne Qrev我samorozładowanie nieodwracalne Qirr akumulatora。Schemat metody przedstawiono na rysunku 1。

FIGA。1 Schemat ideowy metody pomiaru pojemności

W podręczniku testowania akumulatorow, wydanym przez międzynarodowe organy normalizacyjne oraz odpowiednie departamenty rządowe我stowarzyszenia branżowe, znajdująsięodpowiednie przepisy dotyczące wykrywania samorozładowania akumulatora poprzez pomiar pojemności: Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) wydała„Baterie我zestawy akumulatorow zawierające alkaliczne滑inne niekwasowe elektrolity:Przenośne wtorne baterie litowe我akumulatory”(IEC 61960) stanowiże室内będzie w stanie 50% soc, przechowywana w temperaturze otoczenia (20±5)℃przez 90 dni oraz rozładowanie akumulatora阿宝doładowaniu聂powinno byćmniejsze niż85% pojemności znamionowej, specyfikacjęprocesu pomiarowego przedstawiono na rysunku 2 a。Instrukcja testowania akumulatorow pojazdow elektrycznych wydana przez美国汽车研究委员会(USCAR) stanowiże przed pomiarem należy zmierzyćrzeczywisty poziom mocy odpowiadający zakresowi一家akumulatora。阿宝rozładowaniu akumulatora w stosunku C / 3 wynoszącym 50% dostępnej energii elektrycznej,笑话在przechowywany w temperaturze otoczenia 30°C przez 30情报总监,一个Po naładowaniu mierzony jest stopieńrozładowania akumulatora。„Wymagania dotyczące wydajności我metody testowania akumulatorow zasilających做pojazdow elektrycznych”(GB / T 31486) wydane przez chińskąadministracjęnormalizacyjnąsąpodobne normy IEC, ktora określa过程pomiaru zdolności utrzymywaniaładunku我przywracania pojemności。Biorąc jako przykład测试w temperaturze pokojowej, akumulator jest przechowywany przez 8 dni w temperaturze pokojowej, wskaźnik utrzymywaniaładunku jest聂mniejszy niż85% początkowej pojemności,一个odzysk pojemności jest聂mniejszy niż90% początkowej pojemności。Specyficzny过程pomiarowy pokazano na rysunku 2 b。

FIGA。2 Procedura pomiarowa (a) określona w IEC 61960 oraz Procedura pomiarowa (b) określona w GB / T 31486

2。Pomiar napięcia obwodu otwartego

Stopieńsamorozładowania akumulatora litowo-jonowego charakteryzuje siępoprzez pomiar zmiany napięcia obwodu otwartego w czasie spoczynku akumulatora。Zaletątej metody开玩笑,że jest prostsza我mniej czasochłonna niżpomiar pojemności。Wadą开玩笑,że w przypadku akumulatorow litowo-jonowych z długąplatformąnapięcia na otwartej krzywej wolt-soc (takich木菠萝akumulatory联赛napięcie akumulatora zmienia sięniewiele w dużym zakresie SOC我trudno jest scharakteryzowaćstopieńsamoczynności rozładowanie poprzez pomiar napięcia otwartego, czyli metoda马pewien zakres zastosowania。

3所示。Pomiar prądu

Akumulator litowo-jonowy jestładowany mikroprądem,赎utrzymaćniezmienione napięcie akumulatora,一个wartośćprąduładowania, gdy jest stabilna, prąd samorozładowania [1 - 2]。十niewielki prąd może聂byćstabilizowany przez kilka miesięcy,一个czas stabilizacji rożnych konstrukcji baterii jest rożny,一个generalnie zalecany czas pomiaru到公司najmniej tydzień[3]。

助教metoda马podobne problemy木菠萝metoda pomiaru napięcia w obwodzie otwartym,到znaczy国防后勤局akumulatorow litowo-jonowych z długimi platformami napięciowymi kwestionowana jest skutecznośćtej metody。Ponadto, ponieważprąd samorozładowania akumulatorow litowo-jonowych jest bardzo mały, na ogołC / 50000滑niższy、赎zastosować我zmierzyć十niewielki rząd prądu, wymagania dotyczące przyrządow eksperymentalnych sąwysokie。

Powyższa konwencjonalna metoda pomiaru prądu statycznego została w pewnym stopniu ulepszona。Elektrochemiczne stanowisko robocze służy przykładania做akumulatora stałego napięcia niższego niżprąd otwarty我jednocześnie mierzony jest prąd płynący przez obwod。Krzywąprądowo-czasowąakumulatora鹿角的第二叉samorozładowania我akumulatora z samorozładowaniem przedstawiono na rysunku 3。

FIGA。3 Częściowe wyniki eksperymentalne metody pomiaru prądu Sażyna

Poprzez aktywne przyłożenie stałego napięcia, sterowanie baterią做stanu rownowagi oraz pomiar prądu płynącego przez obwod podczas迪高procesu, można skrocićczas pomiaru。Ponadto punkt przecięcia (CZCP), w ktorym prąd wynosi零,można rownieżwykorzystaćjako parametr做scharakteryzowania szybkości samorozładowania。木菠萝pokazano na rysunku 3 b, logarytm tCZCP, gdy prąd Isc osiąga零,jest dodatnio skorelowany z logarytmem rezystancji samorozładowania Rself。

马Jednak ta metoda rownieżpoważnąwadę,mianowicie dokładnośćsprzętu eksperymentalnego jest wysoka。马Zastosowane w eksperymencie stanowisko elektrochemiczne rozdzielczośćnapięciową100紫外线(zakres 14、5 v)我rozdzielczośćprądową1 pa (zakres 200 na)。

Podsumowując, powyższe trzy metody sąbardzo czasochłonne, okres eksperymentu wynosi od jednego dnia kilkudziesięciu情报总监,一个skrocenie czasu pomiaru w obecnym scenariuszu pomiarowym wymaga wysokich kosztow sprzętu。

Metoda pomiaru dynamicznego

Dynamiczna metoda pomiaru, czyli realizacja identyfikacji parametrow baterii w procesie dynamicznym。我偿skrocićczas pomiaru, oszczędzaj zasoby miejsca zasoby ludzkie。Jednąz metod jest przyspieszenie tempa samorozładowania poprzez zmianęwarunkow, takich木菠萝temperatura otoczenia我SOC akumulatora,达克赎parametry pomiarowe mogły zmienićsięstosunkowo duże w krotkim czasie。Chociażta metoda oszczędza czas eksperymentu, przyspiesza rownieżstarzenie siębaterii我zwiększa uszkodzenia baterii, co nadaje siętylko做badańlaboratoryjnych我聂nadaje się做zastosowańna dużąskalęw rzeczywistej produkcji。Innąmetodąjest wprowadzenie rezystancji samorozładowania w oparciu o istniejący模型obwodu zastępczego dojrzałego akumulatora litowo-jonowego我pomiar szybkości samorozładowania akumulatorow litowo-jonowych w procesie dynamicznym咱pomocąrożnychśrodkow identyfikacji parametrow。

W oparciu o teorięautomatycznej identyfikacji systemu, akumulator litowo-jonowy jest uproszczony做obwodu rownoważnego rezystancji-pojemności (RC) pierwszego rzędu,一百一十年萨姆prądładowania我rozładowania jest przykładany akumulatora litowo-jonowego我rownoważnego obwodu, oraz parametry rownoważnego obwodu sądostosowywane zgodnie z rożnicąnapięcia wyjściowego, ażrożnica między nimi zbliży sięzera我uzyskana zostanie wartośćrezystancji samorozładowania akumulatora litowo-jonowego。Całkowity czas pomiaru wymagany tąmetodąokoło 12 h。Metoda ta jednak zrownuje akumulator z obwodem pasywnym我聂uwzględnia wpływu zmiany stanu naładowania akumulatora na napięcie wyjściowe podczas eksperymentu。

Zredukuj baterię做rownoważnego obwodu,木菠萝pokazano na rysunku 4。Gdzie: Rp,我到rezystancja reakcji elektrochemicznej, Cp,我kondensator z podwojnąwarstwąelektryczną,Rself, rezystancja samorozładowania,一个C rownoważna pojemnośćbaterii。Przyłożenie krotkotrwałego impulsu prądowego做akumulatora litowo-jonowego mierzy zmianęnapięcia podczas następującego阿宝nim procesu spoczynku,一个wartośćrezystancji samorozładowania jest dalej analizowana。助教metoda uwzględnia tylko reakcję,ktora odgrywa wiodącąrolęna każdym etapie procesu statycznego我oddziela złożone reagenty, zmniejszając obliczenia我skracając czas pomiaru。

Rysunek 4 Rownoważny obwod akumulatora litowo-jonowego

W szczegolności odzyskiwanie przepięcia odgrywa wiodącąrolęW początkowej fazie statyki,一个samorozładowanie akumulatora na końcu statyki odgrywa wiodącąrolę。Stała czasowa samorozładowania może byćanalizowana na podstawie danych na koniec okresu statycznego,一个następnie spadek napięcia spowodowany samorozładowaniem w okresie odzyskiwania przepięcia może zostaćskompensowany,一个rownoważna pojemnośćakumulatora może byćrozwiązany我można uzyskaćwartośćrezystancji samorozładowania。助教metoda może uzyskaćodpornośćna samorozładowanie akumulatorow litowo-jonowych w ciągu 10 ~ 48 godzin oszczędzając dużo czasu w porownaniu z tradycyjnąmetodą,啤酒纳达尔wymaga dużo czasu statycznego,赎obserwować发育阶段,w ktorym samorozładowanie odgrywa dominującąrolę。

Efekt zwarcia w akumulatorze dzieli sięna dwie kategorie: Efekt parametru我Efekt zużycia。Wśrod nich: efekt parametru polega na tym,że泽względu na istnienie rezystancji zwarciowej zmierzone napięcie obwodu otwartego我rezystancja wewnętrzna mająpewne odchylenie od wartości rzeczywistej;Efekt konsumpcyjny oznaczaże z powodu istnienia rezystancji zwarciowej energia zmagazynowana wewnątrz akumulatora jest陈腐的zużywana, SOC akumulatora纳达尔位咨询专家,公司doprowadzi pewnego odchylenia rzeczywistej wartości napięcia obwodu otwartego akumulatora我opor wewnętrzny od wartości normalnej。

W modelu rożnicy baterii przedstawionym我们wzorach(10)我(11),Ei, napięcie obwodu otwartego baterii, Ri来rezystancja wewnętrzna baterii, Ui我我odpowiednio zmierzone napięcie我prąd baterii。WartościΔEi我ΔRi uzyskuje sięrekurencyjnąmetodąnajmniejszych kwadratow,一个odbiegające od normy parametry przekraczające学监sąidentyfikowane metodąstatystycznąw celu określenia, czy akumulator马wewnętrzne zwarcie。Gdy rezystancja zwarcia wynosi 100Ω,metoda może zrealizowaćidentyfikacjęwewnętrznego zwarcia najwcześniej w 4 h43min。

Powyższe trzy dynamiczne metody pomiaru upraszczająakumulator litowo-jonowy, wprowadzając rownoważne obwody我inneśrodki oraz stosując innowacyjne metody eksperymentalne做analizy wartości rezystancji samorozładowania, co poczyniło duże postępy w skracaniu czasu pomiaru。

Podsumować

Dokonano przeglądu metod pomiaru szybkości samorozładowania akumulatorow litowo-jonowych metodąpomiaru statycznego我dynamicznego。Głowne wnioski sąnastępujące:

1,reakcja uboczna występująca na styku elektrody ujemnej / elektrolitu我elektrody dodatniej / elektrolitu jest głownymźrodłem samorozładowania akumulatora litowo-jonowego, może byćmodyfikowana przez powierzchnięelektrody dodatniej, dodanie dodatkow w elektrodzie ujemnej, elektrolit我inneśrodki zapobiegające samorozładowaniu。

2,w procesie przechowywania baterii, należy staraćsięunikaćzbyt wysokiego滑zbyt niskiego stanu SOC, temperatura我wilgotnośćotoczenia powinny byćutrzymywane w stosunkowo niskim zakresie。

3所示。Obecna metoda pomiaru samorozładowania głownego nurtu jest pomiarem statycznym opartym na długotrwałym eksperymencie statycznym。Największym problemem związanym z tąmetodąjest zbyt długi czas pomiaru, co powoduje ogromne marnotrawstwo miejsca我zasobow ludzkich。Zaproponowano kilka dynamicznych metod pomiarowych做identyfikacji parametrow w połączeniu z zastępczymi modelami obwodow,一个także poczyniono pewne postępy w skracaniu czasu pomiaru。Dzięki innowacyjnemu projektowi eksperymentalnemu odsprzęgająca identyfikacja samorozładowania w procesie dynamicznym jest kluczowąścieżką我kierunkiem rozwoju国防后勤局realizacji szybkich pomiarow samorozładowania w przyszłości。