లిథియం ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ సిద్ధాంతం & విద్యుత్ గణన పద్ధతి రూపకల్పన (1)

1. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీకి పరిచయం

1.1 స్టేట్ ఆఫ్ ఛార్జ్ (SOC)

ఛార్జ్ స్థితిని బ్యాటరీలో అందుబాటులో ఉన్న విద్యుత్ శక్తి స్థితిగా నిర్వచించవచ్చు, సాధారణంగా శాతంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది.అందుబాటులో ఉన్న విద్యుత్ శక్తి ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ కరెంట్, ఉష్ణోగ్రత మరియు వృద్ధాప్య దృగ్విషయంతో మారుతూ ఉంటుంది కాబట్టి, ఛార్జ్ స్థితి యొక్క నిర్వచనం కూడా రెండు రకాలుగా విభజించబడింది: సంపూర్ణ స్టేట్-ఆఫ్-ఛార్జ్ (ASOC) మరియు రిలేటివ్ స్టేట్-ఆఫ్-ఛార్జ్ (RSOC) .

సాధారణంగా, ఛార్జ్ యొక్క సాపేక్ష స్థితి పరిధి 0% - 100%, అయితే బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు 100% మరియు పూర్తిగా డిశ్చార్జ్ అయినప్పుడు 0%.ఛార్జ్ యొక్క సంపూర్ణ స్థితి అనేది బ్యాటరీని తయారు చేసినప్పుడు రూపొందించబడిన స్థిర సామర్థ్య విలువ ప్రకారం లెక్కించబడే సూచన విలువ.పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడిన కొత్త బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జ్ యొక్క సంపూర్ణ స్థితి 100%;వృద్ధాప్య బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడినప్పటికీ, వివిధ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ పరిస్థితులలో ఇది 100% చేరుకోదు.

కింది బొమ్మ వివిధ ఉత్సర్గ రేట్ల వద్ద వోల్టేజ్ మరియు బ్యాటరీ సామర్థ్యం మధ్య సంబంధాన్ని చూపుతుంది.డిశ్చార్జ్ రేటు ఎక్కువ, బ్యాటరీ సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది.ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, బ్యాటరీ సామర్థ్యం కూడా తగ్గుతుంది.

మూర్తి 1. వివిధ ఉత్సర్గ రేట్లు మరియు ఉష్ణోగ్రతల క్రింద వోల్టేజ్ మరియు సామర్థ్యం మధ్య సంబంధం

1.2 గరిష్ట ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్

గరిష్ట ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్ బ్యాటరీ యొక్క రసాయన కూర్పు మరియు లక్షణాలకు సంబంధించినది.లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్ సాధారణంగా 4.2V మరియు 4.35V, మరియు కాథోడ్ మరియు యానోడ్ పదార్థాల వోల్టేజ్ విలువలు మారుతూ ఉంటాయి.

1.3 పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడింది

బ్యాటరీ వోల్టేజ్ మరియు గరిష్ట ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్ మధ్య వ్యత్యాసం 100mV కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మరియు ఛార్జింగ్ కరెంట్ C/10కి తగ్గించబడినప్పుడు, బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినట్లుగా పరిగణించబడుతుంది.పూర్తి ఛార్జింగ్ పరిస్థితులు బ్యాటరీ యొక్క లక్షణాలతో మారుతూ ఉంటాయి.

దిగువన ఉన్న బొమ్మ సాధారణ లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ లక్షణ వక్రరేఖను చూపుతుంది.బ్యాటరీ వోల్టేజ్ గరిష్ట ఛార్జింగ్ వోల్టేజీకి సమానంగా ఉన్నప్పుడు మరియు ఛార్జింగ్ కరెంట్ C/10కి తగ్గించబడినప్పుడు, బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినట్లు భావించబడుతుంది

మూర్తి 2. లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ లక్షణ వక్రత

1.4 కనిష్ట ఉత్సర్గ వోల్టేజ్

కనిష్ట ఉత్సర్గ వోల్టేజ్‌ను కట్-ఆఫ్ డిచ్ఛార్జ్ వోల్టేజ్ ద్వారా నిర్వచించవచ్చు, ఇది సాధారణంగా ఛార్జ్ స్థితి 0% ఉన్నప్పుడు వోల్టేజ్.ఈ వోల్టేజ్ విలువ స్థిర విలువ కాదు, కానీ లోడ్, ఉష్ణోగ్రత, వృద్ధాప్య డిగ్రీ లేదా ఇతర కారకాలతో మారుతుంది.

1.5 పూర్తి ఉత్సర్గ

బ్యాటరీ వోల్టేజ్ కనీస ఉత్సర్గ వోల్టేజ్ కంటే తక్కువగా లేదా సమానంగా ఉన్నప్పుడు, దానిని పూర్తి డిచ్ఛార్జ్ అని పిలుస్తారు.

1.6 ఛార్జ్ మరియు డిచ్ఛార్జ్ రేట్ (C-రేట్)

ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ రేట్ అనేది బ్యాటరీ సామర్థ్యానికి సంబంధించి ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ కరెంట్ యొక్క ప్రాతినిధ్యం.ఉదాహరణకు, మీరు ఒక గంట పాటు డిశ్చార్జ్ చేయడానికి 1Cని ఉపయోగిస్తే, బ్యాటరీ పూర్తిగా డిశ్చార్జ్ అవుతుంది.వేర్వేరు ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ రేట్లు వేర్వేరు వినియోగ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.సాధారణంగా, ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ రేటు ఎక్కువ, అందుబాటులో ఉన్న సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది.

1.7 సైకిల్ జీవితం

చక్రాల సంఖ్య అనేది బ్యాటరీ యొక్క పూర్తి ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ సంఖ్యను సూచిస్తుంది, ఇది వాస్తవ ఉత్సర్గ సామర్థ్యం మరియు డిజైన్ సామర్థ్యం ద్వారా అంచనా వేయబడుతుంది.సంచిత ఉత్సర్గ సామర్థ్యం డిజైన్ సామర్థ్యానికి సమానంగా ఉన్నప్పుడు, చక్రాల సంఖ్య ఒకటిగా ఉండాలి.సాధారణంగా, 500 ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిల్స్ తర్వాత, పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడిన బ్యాటరీ సామర్థ్యం 10%~20% తగ్గుతుంది.

మూర్తి 3. చక్రం సమయాలు మరియు బ్యాటరీ సామర్థ్యం మధ్య సంబంధం

1.8 స్వీయ-ఉత్సర్గ

ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో అన్ని బ్యాటరీల స్వీయ-ఉత్సర్గ పెరుగుతుంది.స్వీయ-ఉత్సర్గ అనేది ప్రాథమికంగా తయారీ లోపం కాదు, కానీ బ్యాటరీ యొక్క లక్షణాలు.అయినప్పటికీ, తయారీ ప్రక్రియలో సరికాని చికిత్స స్వీయ-ఉత్సర్గ పెరుగుదలకు కూడా కారణమవుతుంది.సాధారణంగా, బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత 10 ° C పెరిగినప్పుడు స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు రెట్టింపు అవుతుంది. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల స్వీయ-ఉత్సర్గ సామర్థ్యం నెలకు 1-2%, వివిధ నికెల్-ఆధారిత బ్యాటరీలది 10- నెలకు 15%.

మూర్తి 4. వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద లిథియం బ్యాటరీ యొక్క స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు పనితీరు