Ինչպե՞ս գնահատել մարտկոցը. Li-ion արդյունավետության մետրիկների վերջնական ուղեցույց

Լիթիում-իոնային մարտկոցներն ավելի շատ են օգտագործվում դրանց հ excellent արդյունավետության շնորհիվ: Մարտկոցի արդյունավետության գնահատումը պահանջում է համապարփակ դիտարկում մի քանի ուղղություններով, հետևյալներն են ամենահիմնարար ցուցանիշները.

(1) Տարողություն: Տարողությունը մարտկոցի հիմնարար հատկություններից մեկն է: Այն ցույց է տալիս մարտկոցի կողմից տրվող էլեկտրական լիցքի քանակը: Մարտկոցի տարողություն տերմինը վերաբերում է էլեկտրական լիցքի քանակին, որը կարող է ստացվել մարտկոցից որոշակի լիցքավորման և արձակման պայմանների դեպքում (լիցքավորման և արձակման համակարգ, լիցքավորման և արձակման հոսանք, լիցքավորման և արձակման անջատման լարում, ինչպես նաև շրջապատող միջավայրի ջերմաստիճան): Այն հոսանքի ինտեգրալն է ժամանակի նկատմամբ և սովորաբար արտահայտվում է ամպեր-ժամերով (Ամպ-ժամ) կամ միլիամպեր-ժամերով (մԱժ): ՄԱժ-ն սովորաբար օգտագործվում է բջջային հեռախոսների մարտկոցների համար, իսկ սովորաբար օգտագործվում է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների մարտկոցների համար: Այն ուղղակի ցույց է տալիս, թե որքան էլեկտրական լիցք կարող է պահել մարտկոցը և ազդում է մարտկոցի առավելագույն աշխատանքային հոսանքի և աշխատանքային ժամանակի վրա Ահ, սովորաբար օգտագործվում է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների մարտկոցների համար: Այն ուղղակի ցույց է տալիս, թե որքան էլեկտրական լիցք կարող է պահել մարտկոցը և ազդում է մարտկոցի առավելագույն աշխատանքային հոսանքի և աշխատանքային ժամանակի վրա

(2) Էներգիայի խտություն: Սա վերաբերում է մարտկոցի կողմից պահվող էներգիայի քանակին միավոր զանգվածի կամ ծավալի վրա: Սովորաբար արտահայտվում է զանգվածային էներգետիկ խտությամբ ( վատտ-ժամ մեկ կիլոգրամի վրա , Վտ/կգ) կամ ծավալային էներգետիկ խտություն ( վատտ-ժամ մեկ լիտրի համար , Վտ/լ) բարձր էներգետիկ խտությունը նշանակում է, որ մարտկոցը կարող է միևնույն քաշի և ծավալի դեպքում ավելի շատ էներգիա պահել։

(3) Շահագործման հատկանիշներ և ներքին դիմադրություն։ Մարտկոցի սնուցման հատկանիշները վերաբերում են աշխատանքային լարման կայունությանը, լարման հարթակի բարձրությանը և մարտկոցի բարձր հոսանքի վրա ապահովման արդյունավետությանը որոշակի սնուցման համակարգի տակ: Դա ցույց է տալիս մարտկոցի բեռնվածություն կրելու ունակությունը: Մարտկոցի ներքին դիմադրությունը ներառում է օհմյան ներքին դիմադրություն և էլեկտրոքիմիական դիմադրություն: Բարձր հոսանքով ապահովման ժամանակ ներքին դիմադրության ազդեցությունը ապահովման հատկանիշների վրա հատկապես ակնհայտ է:

(4) Ջերմաստիճանային հատկանիշներ և աշխատանքային ջերմաստիճանի տիրույթ։ Էլեկտրական սարքերի աշխատանքային միջավայրի և օգտագործման պայմանների պահանջն այն է, որ մարտկոցը ցուցաբերի լավ արդյունավետություն որոշակի ջերմաստիճանային տիրույթում: Ներկայումս լիթիումային մարտկոցների աշխատանքային ջերմաստիճանային տիրույթը սովորաբար միջև է -30 ~ +55 ℃.

Բարձր ջերմաստիճանի արդյունավետություն. Բարձր ջերմաստիճանները սովորաբար արագացնում են քիմիական ռեակցիաները և կարող են կարճատև իշխանությունը մեծացնել, սակայն դրանք կարող են խիստ արագացնել մաշվածությունը, կարճացնել կյանքի տևողությունը և մեծացնել անվտանգության ռիսկերը (ջերմային փախուստ):

Ցածր ջերմաստիճանի արդյունավետություն. Ցածր ջերմաստիճաններում էլեկտրոլիտի հաղորդականությունը նվազում է, իսկ ռեակցիայի կինետիկան դանդաղում է, ինչի արդյունքում ներքին դիմադրությունը կտրուկ ավելանում է, իսկ օգտագործելի տարողությունը և հզորությունը կտրուկ նվազում է (օրինակ՝ մոբիլ հեռախոսների անջատումը ցուրտ պայմաններում և էլեկտրական ավտոմեքենաների մարդկանց միջակայք):

(5) Պահման արդյունավետություն: Որոշ ժամանակ պահելուց հետո մարտկոցի աշխատանքային բնութագծերը կարող են փոխվել որոշակի գործոնների պատճառով, ինչը կարող է հանգեցնել մարտկոցի ինքնարտումների, էլեկտրոլիտի արտահոսքին, մարտկոցի կարճ միացման և այլնի:

6) Շրջապտույտի արդյունավետություն: Շրջապտույտի կյանքը վերաբերում է երկրորդային մարտկոցի կատարած ցիկլերի թվին լիցքավորման և լիցքաթափման համաձայն որոշակի գրաֆիկի, քանի դեռ նրա աշխատանքային բնութագծերը վատանում են մինչև որոշակի մակարդակ (սովորաբար 80% հզորություն ). Այն հիմնականում ազդում է մարտկոցի տևականության և ծառայության ժամկետի վրա: Որքան ավելի երկար է ցիկլի կյանքը, այնքան ավելի տևական է մարտկոցը, այնքան ավելի հազվադեպ են անհրաժեշտ լինում փոխարկումները և ավելի ցածր է սեփականաշրջանի ընդհանուր արժեքը: Մարտկոցի օգտագործման ընթացքում խորադիր լիցքավորում և արտահոսք, բարձր տոկոսադրույքով լիցքավորում և արտահոսք, բարձր /ցածր ջերմաստիճաններ, չափից ավելի լիցքավորում և չափից ավելի արտահոսք, ինչպես նաև այլ գործոններ կարող են էական կերպով կրճատել մարտկոցի ցիկլի կյանքը:

(7) Լիցքավորման և արտահոսքի արագության արդյունավետությունը: Սա հիմնականում նկարագրում է մարտկոցի լիցքավորման և արտահոսքի հոսանքի հարաբերակցությունը դեպի նրա հզորությունը: 1C ներկայացնում է այն հոսանքը, որն անհրաժեշտ է լիցքավորված մարտկոցի արտահոսքի համար մեկ ժամում (հոսանք (Ա) = հզորություն (Ամպ-ժամ) ): Դրա նշանակությունը համակարգիչի ունակությունն է դիմանալ բարձր հոսանքի լիցքավորման և արտահոսքի հնարավորությունը չափելու համար: Օրինակ, մի 5Ամպ ակումուլյատոր՝

0.5C արտագրում = 2.5Ա լիցքաթափման հոսանք

2C լիցքաթափում = 10Ա լիցքաթափման հոսանք

0.5C լիցքավորում = 2.5Ա լիցքավորման հոսանք

Բարձր տեմպով լիցքավորման և լիցքաթափման հնարավորությունները արագ լիցքավորումն իրականացնելու և բարձր հզորության պահանջները բավարարելու հիմքն են, սակայն բարձր տեմպերը, սովորաբար, իջեցնում են իրական հասանելի տարողությունը և ազդում են նաև կյանքի տևողության վրա

(8) Արդյունավետություն Կուլոնյան արդյունավետություն լիցքաթափման ընթացքում արտանետված լիցքի հարաբերությունը ( Ահ, լիցքավորման ընթացքում մուտքագրված լիցքին ( Ահ, )-ին: Սա հնարավոր կողմնակի ռեակցիաների (օրինակ՝ գազային արտանետումների) պատճառով տեղի ունեցած լիցքի կորուստն է լիցքավորման և լիցքաթափման ընթացքում, իդեալական արժեքը՝ 100% էներգային արդյունավետություն : Հարաբերակցությունը էներգիայի արձակման ընթացքում ( WH ) լիցքավորման ընթացքում ներմուծված էներգիայի ( WH ) հետ: Սա միավորում է Կուլոնի արդյունավետությունը և լարման արդյունավետությունը (լիցքավորման և արձակման լարումների տարբերությունը ներքին դիմադրության պատճառով), իդեալական արժեքով 100% .

Որքան բարձր է արդյունավետությունը, այդքան քիչ էներգիա է փոխակերպվում կորուստների, ավելի տնտեսական է լիցքավորումը և ավելի քիչ ջերմություն է արձակվում:

(9) Անվտանգության ցուցանիշներ: Սա հիմնականում վերաբերում է մարտկոցի անվտանգության ցուցանիշներին սովորական օգտագործման և չարաշահման պայմաններում: Չարաշահման պայմանները ներառում են հիմնականում վերալիցքավորում, վերաթույլատրելի քայքայում, կարճ միացում, ընկնելը, տաքացումը, ծակումը, սեղմումը, հարվածը, թրթիռը, ծովի ջրում խորասուզումը, ցածր ճնշումը, բարձր ջերմաստիճանը և այլն: Չարաշահման դեմ դիմադրության ցուցանիշների որակը պայման է դառնում մարտկոցի լայն կիրառման հնարավորության համար: Անբավարար անվտանգությամբ մարտկոցները շուկայում ընդունվել չեն կարող:

Վարկանիշային մատյանները համեմատելիս և վերլուծելիս կարևոր է նշել, որ այդ ցուցանիշները չափվում են հատուկ փորձարկման պայմաններում (ջերմաստիճան, լիցքավորման/թունավորման արագություն, վերջնական լարում, տարիքային կարգավիճակ և այլն): Առանց այդ փորձարկման պայմանները հաշվի առնելու ցուցանիշների արժեքների վերլուծությունը իմաստալից չէ: Իրական կիրառումներում մատյանի ընդհանուր արդյունավետությունը հաճախ այդ ցուցանիշների միջև համարժեք փոխանակման արդյունք է: