1. Introdución á batería de ión-litio
1.1 Estado de carga (SOC)
O estado de carga pódese definir como o estado da enerxía eléctrica dispoñible na batería, expresado normalmente como porcentaxe.Dado que a enerxía eléctrica dispoñible varía segundo a corrente de carga e descarga, a temperatura e o fenómeno de envellecemento, a definición de estado de carga tamén se divide en dous tipos: estado de carga absoluto (ASOC) e estado de carga relativo (RSOC). .
Xeralmente, o rango de estado de carga relativo é do 0% ao 100%, mentres que é do 100% cando a batería está completamente cargada e do 0% cando está totalmente descargada.O estado de carga absoluto é un valor de referencia calculado segundo o valor de capacidade fixa deseñado cando se fabrica a batería.O estado de carga absoluto dunha nova batería totalmente cargada é do 100 %;Aínda que a batería envellecida estea completamente cargada, non pode alcanzar o 100 % en diferentes condicións de carga e descarga.
A seguinte figura mostra a relación entre a tensión e a capacidade da batería a diferentes velocidades de descarga.Canto maior sexa a taxa de descarga, menor será a capacidade da batería.Cando a temperatura é baixa, a capacidade da batería tamén diminuirá.
Figura 1. Relación entre tensión e capacidade baixo diferentes velocidades de descarga e temperaturas
1.2 Tensión de carga máxima
A tensión de carga máxima está relacionada coa composición química e as características da batería.A tensión de carga da batería de litio adoita ser de 4,2 V e 4,35 V, e os valores de tensión dos materiais do cátodo e do ánodo variarán.
1.3 Totalmente cargado
Cando a diferenza entre a tensión da batería e a tensión de carga máxima é inferior a 100 mV e a corrente de carga se reduce a C/10, pódese considerar que a batería está completamente cargada.As condicións de carga completa varían segundo as características da batería.
A seguinte figura mostra unha curva característica de carga de batería de litio típica.Cando a tensión da batería é igual á tensión de carga máxima e a corrente de carga se reduce a C/10, considérase que a batería está completamente cargada.
Figura 2. Curva característica de carga da batería de litio
1.4 Tensión de descarga mínima
A tensión de descarga mínima pódese definir pola tensión de descarga de corte, que adoita ser a tensión cando o estado de carga é 0%.Este valor de tensión non é un valor fixo, senón que cambia coa carga, a temperatura, o grao de envellecemento ou outros factores.
1.5 Descarga total
Cando a tensión da batería é inferior ou igual á tensión de descarga mínima, pódese chamar descarga completa.
1.6 Taxa de carga e descarga (Taxa C)
A taxa de carga-descarga é unha representación da corrente de carga-descarga relativa á capacidade da batería.Por exemplo, se usas 1C para descargar durante unha hora, o ideal é que a batería se descargue por completo.Diferentes taxas de carga-descarga darán como resultado unha capacidade útil diferente.Xeralmente, canto maior sexa a taxa de carga-descarga, menor será a capacidade dispoñible.
1.7 Ciclo de vida
O número de ciclos refírese ao número de carga e descarga completa dunha batería, que se pode estimar pola capacidade de descarga real e a capacidade de deseño.Cando a capacidade de descarga acumulada sexa igual á capacidade de deseño, o número de ciclos será un.Xeralmente, despois de 500 ciclos de carga e descarga, a capacidade da batería completamente cargada diminuirá nun 10% ~ 20%.
Figura 3. Relación entre os tempos de ciclo e a capacidade da batería
1.8 Autodescarga
A autodescarga de todas as baterías aumentará co aumento da temperatura.A autodescarga non é basicamente un defecto de fabricación, senón as características da propia batería.Non obstante, un tratamento inadecuado no proceso de fabricación tamén provocará o aumento da autodescarga.Xeralmente, a taxa de autodescarga duplicarase cando a temperatura da batería aumente 10 ° C. A capacidade de autodescarga das baterías de iones de litio é de aproximadamente 1-2% ao mes, mentres que a de varias baterías a base de níquel é de 10- 15% ao mes.
Figura 4. Rendemento da taxa de autodescarga da batería de litio a diferentes temperaturas
Hora de publicación: 07-feb-2023