C Швидкість і швидка зарядка або розрядження літію - іонного акумулятора

Літій - іонна комірка

Літій - іонний модуль і кластер

Про літію - іонний акумулятор

Успіх індустріалізації літію - іонних батарей у 1990 -х роках не був досягнутий одним кроком або однією компанією; Це було результатом старанних досліджень та внеску численних видатних вчених та інженерів. З тих пір було докладено великих зусиль для подальшого підвищення продуктивності літій - іонних батарей, що призводить до значного прогресу. Розуміння історичного розвитку літію - іонних акумуляторів допомагає нам зрозуміти технологічні прориви та прогрес, які визначили сучасні технології зберігання енергії.

Зменшення викидів парникових газів та пом'якшення наслідків глобального потепління є важливими глобальними цілями. Тому розробка екологічно чистих, стійких, зелених енергетичних технологій для заміни викопного палива - технологій, що працюють на живленнях, є обов'язковим. В останні роки розвиток та використання відновлюваної енергії швидко збільшували, замінивши традиційне викопне паливо - системи генерації електроенергії та передачі.

Заряд і розрядок літію - іонний акумулятор

Зарядка та скидання літію - іонних батарей - це оборотний процес. Принцип полягає в тому, що іони літію (Li+) рухаються між позитивними та негативними електродами по сепаратору. Під час цього процесу надходять електрони із зовнішнього ланцюга до поповнення літію - дефіцитної сторони для підтримки потенційної рівноваги. Ця реакція не є ідеальною, а енергія втрачається під час зарядки та розряду літію - іонних акумуляторів.

Швидкість заряду/викиду (C - швидкість) відноситься до швидкості заряду або розряду, що пов'язано зі швидкістю літіації або делітизації електродного матеріалу. C представляє ємність акумулятора, як правило, вимірюється в ампер - годин (AH), і вказує кількість активного матеріалу, доступного для розряду. Ampere - це одиниця електричного струму, що представляє кількість кулонів за одиницю часу. Тому струм, помножений на час, - це фактична кількість кулонів, що зберігаються в акумуляторі.

Формула, що стоїть за рейтингами C

t=Час
Cr=C
t=1 / cr (для перегляду в годинах)
t=60 хвилини / cr (для перегляду за лічені хвилини)

Приклад швидкості 0,5c
2300 мАг акумулятор
2300mAh / 1000=2.3 a
0.5c x 2.3a=1.15 a Доступний
1 / 0.5c=2 години
60 / 0.5c=120 хвилини

Приклад ставки 2c
2300 мАг акумулятор
2300mAh / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 доступний
1 / 2c=0.5 години
60 / 2c=30 хвилини

Приклад швидкості 30с
2300 мАг акумулятор
2300mAh / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 доступний
60/30c=2 хвилини

У таблиці нижче показані час розряду для різних швидкостей C -.

Швидкість 0,5C, 1C та 2C представляє загальний час розряду для акумулятора, де 1C - це повна розряд за одну годину, 0,5С - це два - розряд, а 2С - 30 - хвилини. Для більшості проектів зберігання сонячної енергії тарифи на літію - іонних батарейних батарей - 0,25 ° С, 0,5 ° С та 1С. Літій-іонні батареї, що використовуються для ДБЖ, також використовують 4c.

Як обчислити Макс. Струм розряду літію - іонного акумулятора

Щоб зробити розрахунок, потрібно знати його ємність (C), номінальну напругу (V) та рейтинг C (C). Формула така:

Максимальний струм розряду=Ємність (C) X C RATING (C) / НІКОЛЬНА НАПРАВЛЕННЯ (V)
Наприклад, припустимо, у вас є іонний акумулятор 200Ah - з рейтингом 2C та номінальною напругою 51,2 В. Максимальний струм розряду буде:
Максимальний струм розряду=200 ah x 2 / 51.2v=78.125 a

Це означає, що акумулятор може доставити максимальний струм 78.125A, не пошкоджуючи його або зменшуючи термін експлуатації.

Фактори, що впливають на швидкість c -

1. Температура
Температура суттєво впливає на продуктивність акумулятора та його заряд та швидкість розряду. При більш високих температурах батареї можуть витримувати більш швидкі швидкості розряду, але також ризикувати перегріванням та пошкодженням.

2. Деградація та стан акумулятора
У міру віку батарей, їх ємність та здатність протистояти високому - розрядному розряді, як правило, зменшуються. Це пояснюється тим, що внутрішні компоненти зношуються з часом, збільшуючи внутрішній опір. Старі батареї менш ефективні в управлінні теплом, що утворюється при швидкому зарядці та розряді, і можуть боротися за підтримку тих самих швидкостей розряду, що і нові батареї.

3. Розмір поверхні та дизайн
Більша поверхня, або ті, що мають більшу площу поверхні для потоку струму, зазвичай можуть обробляти більш високі показники C -. На відміну від цього, менші акумулятори можуть швидше перегріватися або погіршуватися, якщо зарядитись або виписати занадто швидко.