C hastighet og hurtiglading eller utlading av litium - ionebatteri

Litium - ioncelle

Litium - ionemodul og klynge

Om litium - ionbatteri

Industrialiseringssuksessen til litium - ionebatterier på 1990 -tallet ble ikke oppnådd med ett trinn eller ett selskap; Det var resultatet av flittig forskning og bidrag fra en rekke fremragende forskere og ingeniører. Siden den gang har det blitt gjort stor innsats for å forbedre ytelsen til litium - ionebatterier ytterligere, noe som resulterer i betydelig fremgang. Å forstå den historiske utviklingen av litium - ionebatterier hjelper oss å forstå de teknologiske gjennombruddene og fremskrittene som har definert moderne energilagringsteknologi.

Å redusere klimagassutslipp og redusere effekten av global oppvarming er viktige globale mål. Derfor er det viktig å utvikle miljøvennlige, bærekraftige, grønne energiteknologier for å erstatte fossilt brensel - drevne teknologier. De siste årene har utviklingen og bruken av fornybar energi raskt økt, og erstattet tradisjonelt fossilt brensel - basert kraftproduksjon og overføringssystemer.

Lading og utladning av litium - ionebatteri

Ladingen og utladningen av litium - ionebatterier er en reversibel prosess. Prinsippet er at litiumioner (Li+) beveger seg mellom de positive og negative elektrodene over separatoren. Under denne prosessen strømmer elektronene fra den eksterne kretsen for å fylle litium - mangelfull side for å opprettholde potensiell likevekt. Denne reaksjonen er ikke ideell, og energi går tapt under lade- og utladingsprosessen til litium - ionebatterier.

Ladnings-/utladningshastigheten (c - rate) refererer til ladningshastigheten eller utladningen, som er relatert til litiasjonshastigheten eller delitiasjonen av elektrodematerialet. C representerer batterikapasiteten, vanligvis målt i ampere - timer (AH), og indikerer mengden aktivt materiale som er tilgjengelig for utladning. Ampere er enheten for elektrisk strøm, som representerer antall Coulombs per tid. Derfor er strøm multiplisert med tid den faktiske mengden Coulombs som er lagret i batteriet.

Formelen bak C -rangeringer

t=tid
Cr=c rate
t=1 / cr (å se i timer)
t=60 minutter / cr (å se på minutter)

0.5C rateeksempel
2300 mAh batteri
2300mAh / 1000=2.3 a
0.5c x 2.3a=1.15 a tilgjengelig
1 / 0.5c=2 timer
60 / 0.5c=120 minutter

2C rateeksempel
2300 mAh batteri
2300mAh / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 a tilgjengelig
1 / 2C=0.5 timer
60 / 2c=30 minutter

30c rateeksempel
2300 mAh batteri
2300mAh / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 a tilgjengelig
60 / 30c=2 minutter

Tabellen nedenfor viser utslippstidene for forskjellige C - hastigheter.

0,5C-, 1C- og 2C -hastighetene representerer vanlige utslippstider for et batteri, der 1C er en full utslipp på en time, 0,5C er en to - times utslipp, og 2C er en 30 - minutts utladning. For de fleste solenergilagringsprosjekter er C -hastighetene for litium - ionebatterier 0,25C, 0,5C og 1C. Litium-ion-batterier som brukes til UPS bruker også 4C.

Hvordan beregne maks. Utladningsstrøm for et litium - ionebatteri

For å beregne, må du vite kapasiteten (C), nominell spenning (V) og C -vurdering (C). Formelen er som følger:

Maksimal utladningsstrøm=kapasitet (c) x c rating (c) / nominell spenning (V)
Anta for eksempel at du har et 200ah litium - ionbatteri med en 2C -rangering og en nominell spenning på 51,2V. Maksimal utladningsstrøm ville være:
Maksimal utladningsstrøm=200 ah x 2 / 51.2v=78.125 a

Dette betyr at batteriet kan levere en maksimal strøm på 78.125a uten å skade det eller redusere levetiden.

Faktorene som påvirker C - rate

1. Temperatur
Temperaturen påvirker batteriets ytelse og lade- og utladningshastighetene betydelig. Ved høyere temperaturer tåler batterier raskere utladningshastigheter, men risikerer også overoppheting og skade.

2. Batteriforringelse og tilstand
Når batteriene eldes, reduseres deres kapasitet og evne til å motstå høy - hastighetsutladning typisk. Dette er fordi interne komponenter slites ut over tid og øker intern motstand. Eldre batterier er mindre effektive til å administrere varmen som genereres av hurtigladning og utladningssykluser og kan kjempe for å opprettholde de samme utladningshastighetene som nyere batterier.

3. Overflatestørrelse og design
Større overflate, eller de med mer overflate for strømstrøm, kan generelt håndtere høyere C - hastigheter. I kontrast kan mindre batterier overopphetes eller forringes raskere hvis de lades eller tømmes for fort.