Lithium - iontová buňka
Lithium - ION MODULE A CLUSTER
O lithiu - iontová baterie
Úspěch industrializace lithia - iontových baterií v 90. letech nebyl dosažen jedním krokem nebo jednou společností; Byl to výsledek pečlivého výzkumu a příspěvků mnoha vynikajících vědců a inženýrů. Od té doby bylo vyvinuto velké úsilí k dalšímu zlepšení výkonu lithia - iontových baterií, což vede k významnému pokroku. Pochopení historického vývoje lithia - iontových baterií nám pomáhá pochopit technologické průlomy a pokroky, které definovaly moderní technologii skladování energie.
Snížení emisí skleníkových plynů a zmírnění účinků globálního oteplování je důležitými globálními cíli. Proto je nezbytná vývoj technologií šetrných k životnímu prostředí, udržitelné, zelené energie pro nahrazení fosilních paliv -. V posledních letech se vývoj a využití obnovitelné energie rychle zvýšil a nahradil tradiční fosilní palivo - založené na výrobě energie a přenosové síle.
Nabíjení a vypouštění lithia - iontová baterie
Nabíjení a vybíjení lithia - iontové baterie je reverzibilní proces. Princip je, že lithiové ionty (Li+) se pohybují mezi pozitivními a negativními elektrodami přes separátor. Během tohoto procesu proudí elektrony z externího obvodu k doplnění lithia - nedostatečná strana k udržení potenciální rovnováhy. Tato reakce není ideální a energie je ztracena během procesu nabíjení a vypouštění lithia - iontových baterií.
Rychlost náboje/vypouštění (c -) se týká rychlosti náboje nebo výboje, která souvisí s rychlostí lithiation nebo delithiation elektrodového materiálu. C představuje kapacitu baterie, obvykle měřenou v ampere - hodin (AH), a označuje množství aktivního materiálu dostupného pro vypouštění. Amppere je jednotka elektrického proudu, což představuje počet coulombů za jednotku času. Proto je aktuální vynásobená časově skutečné množství coulomb uložených v baterii.
Vzorec za hodnocení C
t=čas
Cr=C MASE
t=1 / cr (zobrazit v hodinách)
t=60 minut / cr (pro zobrazení v minutách)
Příklad rychlosti 0,5 ° C.
2300 mAh baterie
2300 mAh / 1000=2.3 a
0,5c x 2.3a=1.15 dostupný
1 / 0,5c=2 hodiny
60 / 0,5c=120 minuty
Příklad sazby 2C
2300 mAh baterie
2300 mAh / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 dostupný
1 / 2C=0.5 hodiny
60 / 2C=30 minuty
Příklad sazby 30C
2300 mAh baterie
2300 mAh / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 dostupný
60 / 30C=2 minuty
Níže uvedená tabulka ukazuje doby vypouštění pro různé sazby C -.
| C - sazba | Čas |
| 0,05 ° C nebo C/20 | 20 h |
| 0,1c nebo c/10 | 10 h |
| 0,2 ° C nebo c/5 | 5 h |
| 1C | 1 h |
| 2C | 30 min |
| 3C | 20 min |
| 4C | 15 min |
| 5C | 12 min |
| 6C | 10 min |
| 10C | 6 min |
| 15C | 6 min |
| 20C | 3 min |
Míra 0,5C, 1C a 2C představují běžné doby vypouštění pro baterii, kde 1C je plné vypouštění za jednu hodinu, 0,5c je dva - hodinový výboj a 2c je 30 - minutový výboj. Pro většinu projektů skladování solární energie jsou C pro lithium - iontové baterie 0,25 ° C, 0,5C a 1C. Lithium-iontové baterie používané pro UPS také používají 4c.
Jak vypočítat max. Vypouštěcí proud lithia - iontová baterie
Chcete -li provést výpočet, musíte znát jeho kapacitu (C), jmenovité napětí (V) a hodnocení C (C). Vzorec je následující:
Maximální výtokový proud=Kapacita (C) X C Hodnocení (C) / Jmenovité napětí (V)
Předpokládejme například, že máte iontovou baterii 200AH - s hodnocením 2C a jmenovité napětí 51,2 V. Maximální výbojový proud by byl:
Maximální vybíjení proudu=200 ah x 2 / 51.2v=78.125 a
To znamená, že baterie může dodávat maximální proud 78,125A, aniž by ji poškodil nebo snížil jeho životnost.
Faktory ovlivňující rychlost C -
1. Teplota
Teplota významně ovlivňuje výkon baterie a její rychlosti nabíjení a vypouštění. Při vyšších teplotách mohou baterie vydržet rychlejší výtok, ale také riskovat přehřátí a poškození.
2. zhoršení a stav baterie
Jak baterie stárnou, jejich kapacita a schopnost vydržet vysokou - výboj se obvykle snižuje. Je to proto, že vnitřní komponenty se v průběhu času opotřebovávají a zvyšují vnitřní odpor. Starší baterie jsou méně efektivní při řízení tepla generovaného rychlým cyklem nabití a vypouštění a mohou se snažit udržet stejné výbojové rychlosti jako novější baterie.
3. velikost a design povrchu
Větší povrch nebo ty, které mají větší povrchovou plochu pro proudový tok, obecně zvládne vyšší rychlosti C -. Naproti tomu menší baterie se mohou přehřát nebo degradovat rychleji, pokud jsou nabity nebo vypouštěny příliš rychle.
