Hogyan ítéld meg egy akkumulátor: A lítium-ionos teljesítményjelzők végső útmutatója

A lítium-ionos akkumulátorokat egyre inkább használják kiváló teljesítményük miatt. Az akkumulátor-teljesítmény értékelése több szempontból történő átfogó mérlegelést igényel, a legfontosabb mutatók a következők:

(1) Kapacitás. A kapacitás az akkumulátor egyik alapvető jellemzője. A kisütés során leadott elektromos mennyiséget jelképezi. Az akkumulátor kapacitása az adott töltési és kisütési feltételek (töltési és kisütési rendszer, töltési és kisütési áram, töltési és kisütési végfeszültség, valamint környezeti hőmérséklet) mellett elérhető elektromos mennyiséget jelenti. Ez az áram idő szerinti integrálja, és általában amperórában - Nem, nem. milliamperórában (mAh) kifejezve. Az mAh gyakran használatos mobiltelefon-akkumulátoroknál, míg az Ah - Igen. általában elektromos járművek akkumulátorainál használt mértékegység. Ez közvetlenül tükrözi, hogy mennyi elektromosságot tud tárolni az akkumulátor, és közvetlenül befolyásolja az akkumulátor maximális üzemeltetési áramát és üzemeltetési idejét.

(2) Energiasűrűség. Ez az akkumulátor tömeg- vagy térfogategységre jutó energiatároló képességét jelöli. Általában kifejezve: tömeg szerinti energiasűrűség ( vattóra kilogrammonként , Wh/kg) vagy térfogat szerinti energiasűrűség ( vattóra literenként , Wh/L) . Egy magas energiasűrűség azt jelenti, hogy az akkumulátor azonos súly vagy térfogat mellett több energiát tud tárolni.

(3) Kisütési jellemzők és belső ellenállás. Az akkumulátor kisütési jellemzői a működési feszültség stabilitására, a feszültségplatform magasságára és az akkumulátor nagy áramú kisütési teljesítményére utalnak meghatározott kisütési rendszer mellett. Ez jelzi az akkumulátor terhelhetőségét. Az akkumulátor belső ellenállása tartalmazza az ohmos belső ellenállást és az elektrokémiai ellenállást. Nagy áramú kisütés során a belső ellenállás kisütési jellemzőkre gyakorolt hatása különösen nyilvánvaló.

(4) Hőmérsékleti jellemzők és működési hőmérséklet-tartomány. Az elektromos berendezések munkavégzési környezete és használati feltételei megkövetelik, hogy az akkumulátor jó teljesítményt nyújtson egy adott hőmérsékleti tartományon belül. A lítiumakkumulátorok jelenlegi működési hőmérsékleti tartománya általában a -30 ~ +55 ℃.

Magas hőmérsékleten való teljesítmény: A magas hőmérséklet általában felgyorsítja a kémiai reakciókat, és rövid távon növelheti a teljesítményt, de súlyosan felgyorsíthatja az öregedést, lerövidítheti az élettartamot, valamint növelheti a biztonsági kockázatokat (termikus visszafutás).

Alacsony hőmérsékleten való teljesítmény: Alacsony hőmérsékleten az elektrolit vezetőképessége csökken, és lelassulnak a reakciókinetikai folyamatok, ami az akkumulátor belső ellenállásának hirtelen növekedéséhez, valamint a rendelkezésre álló kapacitás és teljesítmény jelentős csökkenéséhez vezet (például mobiltelefonok leállnak hideg külső környezetben, villamos járművek hatótávolsága csökken).

(5) Tárolási teljesítmény. A tárolás időszaka után a különböző tényezők miatt a kisülés, az elektrolit szivárgása, a rövidzárlat és más akkumulátorhibák előfordulhatnak.

6) Ciklusállóság. A ciklusélettartam azt jelöli, hogy egy másodlagos akkumulátor hány cikluson megy keresztül a feltöltődést és kisülést követően egy adott ütemezés szerint, amíg teljesítménye egy bizonyos szintre csökken (általában a kapacitás 80%-ára ). Ez elsősorban az akkumulátor tartósságát és élettartamát befolyásolja. Minél hosszabb a ciklusélettartam, annál tartósabb az akkumulátor, ritkább a cseréje, és annál alacsonyabb a tulajdonlási költségek. Az akkumulátor használata során a mélykisülés, nagy sebességű töltés és kisülés, valamint a magas /alacsony hőmérséklet, túltöltés és túlkisülés és más tényezők jelentősen lerövidíthetik az akkumulátor ciklusélettartamát.

(7) Töltési és kisületi sebesség. Ez elsősorban az akkumulátor töltési és kisületi áramának és kapacitásának arányát írja le. 1C az az áram, amely szükséges ahhoz, hogy egy teljesen fel nem töltött akkumulátor egy óra alatt lemerüljön egy óra (áram (A) = teljesítmény - Nem, nem. ). Jelentősége az akkumulátor nagy áramú töltési és kisütési képességének mérésére szolgál. Például egy 5AH akkumulátor:

0.5C kibocsátás = 2,5 A kisütő áram.

2C kisütés = 10 A kisütő áram.

0.5C töltés = 2,5 A töltőáram.

A nagy sebességű töltési és kisütési képesség az alapja a gyorstöltés elérésének és a nagy teljesítményre vonatkozó követelmények teljesítésének, de a nagy sebességű töltés és kisütés általában csökkenti a ténylegesen elérhető kapacitást és befolyásolja az élettartamot.

(8) Hatásfok. Coulomb-hatásfok : A kisütés során felszabaduló töltés aránya ( - Igen. ) a töltés során bevitt töltéshez ( - Igen. ) képest. Ez a töltésveszteséget tükrözi az oldalreakciók (például gázképződés) miatt a töltési és kisütési folyamat során, az ideális érték: 100% energiatakarékosság : Az arány a kisütés során felszabaduló energiának ( Wh ) a töltés során bevitt energiához ( Wh ) viszonyítva. Ez kombinálja a coulomb-hatásfokot és a feszültséghatásfokot (a töltési és kisütési feszültség különbsége a belső ellenállás miatt), az ideális érték: 100% .

Minél magasabb a hatásfok, annál kevesebb energia veszik el, annál gazdaságosabb a töltés, és annál kevesebb hő keletkezik.

(9) Biztonsági teljesítmény. Ez főként az akkumulátor normál és túlterheléses körülmények közötti biztonsági teljesítményére utal. A túlterheléses körülmények elsősorban túltöltést, túlkisütést, rövidzárlatot, leejtést, melegítést, átszúrást, összenyomást, ütést, rezgést, tengeri vízbe merítést, alacsony nyomást, magas hőmérsékletet stb. tartalmaznak. Az ellenálló képesség minősége az elsődleges feltétele annak, hogy az akkumulátor széles körben alkalmazható legyen. A piac nem fogadja el a megfelelő biztonsági szint alatti akkumulátorokat.

Az akkumulátorok értékelése és összehasonlítása során fontos megjegyezni, hogy ezeket a mutatókat meghatározott tesztelési körülmények (hőmérséklet, töltési/kisütési sebesség, végfeszültség, öregedési állapot stb.) mellett mérik. Ezeknek a tesztelési körülményeknek az elhagyásával végzett mutatóértékek elemzése értelmetlen. A valós alkalmazásokban egy akkumulátor teljes teljesítménye gyakran ezeknek a mutatóknak az összességében való kompromisszumos egyensúlyának eredménye.