C hlutfall og hröð hleðsla eða losun litíums - jón rafhlaða

Lithium - jónfrumur

Lithium - jón eining og þyrping

Um litíum - jón rafhlöðu

Árangur iðnvæðingar litíums - jón rafhlöður á tíunda áratugnum var ekki náð með einu skrefi eða einu fyrirtæki; Það var afleiðing duglegra rannsókna og framlags fjölmargra framúrskarandi vísindamanna og verkfræðinga. Síðan þá hefur verið reynt að auka árangur litíums - jón rafhlöður, sem leiðir til verulegra framfara. Að skilja sögulega þróun litíums - jón rafhlöður hjálpar okkur að skilja tæknileg bylting og framfarir sem hafa skilgreint nútíma orkugeymslutækni.

Að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda og draga úr áhrifum hlýnun jarðar eru mikilvæg alþjóðleg markmið. Þess vegna er það mikilvægt að þróa umhverfisvæn, sjálfbær, græn orkutækni til að skipta um jarðefnaeldsneyti -}}. Undanfarin ár hefur þróun og notkun endurnýjanlegrar orku aukist hratt og komið í stað hefðbundins jarðefnaeldsneytis - byggðra orkuvinnslu og flutningskerfa.

Hleðsla og losun litíums - jón rafhlaða

Hleðsla og losun litíums - jón rafhlöður er afturkræft ferli. Meginreglan er sú að litíumjónir (Li+) fara á milli jákvæðra og neikvæðra rafskauta yfir skiljuna. Meðan á þessu ferli stendur flæða rafeindir frá ytri hringrásinni til að bæta litíum - skorts hlið til að viðhalda hugsanlegu jafnvægi. Þessi viðbrögð eru ekki tilvalin og orka tapast við hleðslu- og losunarferlið litíums - jón rafhlöður.

Hleðslu/losunarhraði (C - hlutfall) vísar til hleðsluhraða eða útskriftar, sem tengist hraða litaríu eða aflögun rafskautsefnisins. C táknar rafhlöðugetuna, venjulega mæld í Ampere - klukkustundum (AH), og gefur til kynna magn virks efnis sem er tiltækt til útskriftar. Ampere er rafstraumeiningin, sem táknar fjölda Coulombs á tímaeiningartíma. Þess vegna er núverandi margfaldað eftir tíma raunverulegt magn Coulombs sem er geymt í rafhlöðunni.

Formúlan á bak við C -einkunnir

T=Tími
Cr=c hlutfall
t=1 / cr (til að skoða í klukkustundir)
t=60 mínútur / cr (til að skoða á nokkrum mínútum)

0,5C hlutfall dæmi
2300mAh rafhlaða
2300MAH / 1000=2.3 a
0,5c x 2.3a=1.15 a tiltækt
1 / 0,5c=2 klukkustundir
60 / 0,5c=120 mínútur

2c hlutfall dæmi
2300mAh rafhlaða
2300MAH / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 a tiltækt
1 / 2c=0.5 klukkustundir
60 / 2c=30 mínútur

30c tíðni dæmi
2300mAh rafhlaða
2300MAH / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 a tiltækt
60 / 30c=2 mínútur

Taflan hér að neðan sýnir losunartíma fyrir mismunandi C - verð.

0,5C, 1C og 2C tíðni táknar sameiginlega losunartíma fyrir rafhlöðu, þar sem 1C er full losun á einni klukkustund, 0,5C er tveggja - klukkustunda losun og 2C er 30 - mínútu losun. Fyrir flestar geymsluverkefni í sólarorku eru C -tíðni litíums - jón rafhlöður 0,25C, 0,5C og 1C. Litíumjónarafhlöður sem notaðar eru við UPS nota einnig 4C.

Hvernig á að reikna Max. Losunarstraumur litíums - jón rafhlöðu

Til að gera útreikning þarftu að vita afkastagetu þess (c), metin spennu (V) og C -einkunn (C). Formúlan er eftirfarandi:

Hámarks losunarstraumur=getu (c) x c einkunn (c) / metin spennu (v)
Gerðu til dæmis ráð fyrir að þú hafir 200Ah litíum - jón rafhlöðu með 2C einkunn og metin spennu 51,2V. Hámarks losunarstraumur væri:
Hámarks losunarstraumur=200 ah x 2 / 51.2v=78.125 a

Þetta þýðir að rafhlaðan getur skilað hámarksstraumi 78.125a án þess að skemma hana eða draga úr líftíma hans.

Þættirnir sem hafa áhrif á C - hlutfall

1. hitastig
Hitastig hefur verulega áhrif á afköst rafhlöðunnar og hleðslu og losunarhraða þess. Við hærra hitastig þolir rafhlöður hraðari losunarhraða, en einnig á hættu á ofhitnun og skemmdum.

2. Rafhlaða niðurbrot og ástand
Þegar rafhlöður eldast minnkar getu þeirra og geta til að standast hátt - hraða losun venjulega. Þetta er vegna þess að innri íhlutir slitna með tímanum og auka innri viðnám. Eldri rafhlöður eru minna skilvirkar við að stjórna hitanum sem myndast með skjótum hleðslu- og losunarlotum og geta átt í erfiðleikum með að halda uppi sömu losunarhraða og nýrri rafhlöður.

3. Yfirborðsstærð og hönnun
Stærra yfirborð, eða þeir sem eru með meira yfirborð fyrir straumstreymi, geta almennt séð um hærra C -. Aftur á móti geta minni rafhlöður ofhitnað eða brotið niður hraðar ef það er hlaðið eða sleppt of hratt.