Courbes de charge et de décharge de la batterie

Pendant le processus de charge et de décharge de La batterie, à mesure que la profondeur de charge et de décharge change, la tension est également en constante évolution. Si nous utilisons la capacité comme coordonnée horizontale et la tension comme coordonnée verticale, nous pouvons obtenir une simple courbe de charge et de décharge, qui contient de nombreux indices sur les performances électriques de la batterie. Ces courbes tracées avec les paramètres des cellules de la batterie tels que le temps, la capacité, le SOC, tension, etc. impliqués dans la charge et la décharge car les coordonnées sont appelées charge et les courbes de débit. Voici quelques courbes de charge et de décharge courantes.

Courbe temps-courant/tension

â Courant constant

Pendant la charge à courant constant et décharge, le courant est constant, et le changement de la borne de la batterie La tension est collectée en même temps, ce qui est souvent utilisé pour détecter le caractéristiques de décharge de la batterie. Pendant le processus de décharge, le Le courant de décharge reste inchangé, la tension de la batterie diminue et le la puissance de décharge continue également de diminuer. La courbe d'échantillonnage est présentée dans le figure ci-dessous.

â Courant constant et tension constante (chargement)

Par rapport à la charge à courant constant, la charge à tension constante à courant constant a un processus de tension constante à la fin de la charge. En fin de charge, la tension devient constante lorsque il atteint la valeur cible, tandis que le courant diminue progressivement. Quand le Le courant de coupure est atteint, la charge à tension constante à courant constant se termine. Étant donné que la tension de la batterie fluctue considérablement après avoir quitté le plateau période, si la charge à courant constant est poursuivie, la batterie ne peut pas atteindre le état de charge complet idéal. Il est donc nécessaire de passer à une valeur constante Tension et réduisez le courant pour garantir que la batterie atteigne une valeur plus élevée. état de charge autant que possible. La courbe d'échantillonnage est présentée dans la figure ci-dessous.

â Puissance constante

L'ensemble du processus de charge et de décharge fonctionne à puissance constante. Selon P=UI, la tension augmente progressivement augmente et le courant diminue progressivement pendant une charge à puissance constante, et la tension diminue progressivement et le courant augmente progressivement pendant décharge à puissance constante. Selon la charge conventionnelle et tension de coupure de décharge de la batterie LFP 3,65-2,5 V, le courant de fin de décharge peut atteindre près de 1,5 fois le courant de fin de charge. L'exemple de courbe est affiché dans la figure ci-dessous.

â Continu, intermittent, pulsé

À courant ou puissance constant, le timing La fonction est utilisée pour obtenir une charge continue, intermittente et pulsée et contrôle des décharges. Ces régimes spéciaux de charge et de décharge sont souvent utilisés pour évaluer la résistance interne DC de la batterie. La courbe d'échantillonnage est affichée dans la figure ci-dessous.

Courbe capacité-tension

L'axe horizontal de la capacité-tension La courbe reflète la capacité de charge et de décharge de la batterie, son état de charge et d'autres informations, tandis que l'axe vertical inclut la tension de la batterie Plate-forme, point d'inflexion, polarisation et autres informations. Le chiffre Vous trouverez ci-dessous une courbe de décharge d'une batterie au lithium fer phosphate à différentes températures.

Courbe de taux

La densité de courant affecte le taux de réaction électrochimique, modifiant ainsi les paramètres de performance du batterie. Lorsque l'on compare des batteries de capacités différentes, le même courant est non applicable, le taux est donc utilisé pour déterminer le courant relatif. Pour Par exemple, 0,1C correspond à 0,3A pour une batterie 18650 de 3Ah et à 28A pour une batterie prismatique de 280Ah. batterie. En termes simples, la valeur actuelle spécifique représentée par le taux est la taux multiplié par la capacité de la batterie.

Lors du marquage de la capacité d'une batterie, le le courant de charge et de décharge doit être pris en compte, car la capacité sera différent à des taux différents. Par exemple, pour calibrer la capacité de une batterie à des rythmes différents, vous pouvez la configurer pour qu'elle change étape par étape avec le taux de cycle de charge et de décharge, puis tracez une courbe de taux avec la décharge capacité comme axe vertical et le nombre de temps de charge et de décharge comme l'axe horizontal.

Courbe dQ/dV

Le nom de la courbe dQ/dV est son axe y variable, c'est-à-dire le taux de variation du volume par intervalle de tension unitaire. L'axe horizontal de la courbe dQ/dV est généralement SOC, capacité ou tension, ce qui reflète le changement du taux de changement de capacité. L'endroit où le taux de changement est important et s'affiche sous la forme d'un pic caractéristique sur la courbe, ce qui correspond généralement à un processus de réaction électrochimique.

La courbe dQ/dV peut nous indiquer où se situe le La plate-forme de tension de la batterie est, lorsque la réaction électrochimique se produit, et comment le processus de réaction change avec le vieillissement de la batterie et d'autres changements dans État. D'une manière générale, les réactions chimiques sont rapides, de sorte que les données indiquent la courbe nécessite une plus grande précision. Par conséquent, la courbe de sortie dQ/dV a certaines exigences pour la collecte de données brutes, sinon il est impossible faire une courbe avec des pics évidents. Lorsque vous effectuez des tests de charge et de décharge, vous peut définir l'intervalle de tension ÎV = 10 ~ 50 mV pour collecter données, ou l'intervalle de temps Δt = 10-50 ms, puis écran les données brutes avec des différences de tension égales.

La figure suivante montre la courbe dQ/dV sous un nombre différent de cycles.

Courbe de cycle

Nous savons que la durée de vie d'une batterie est divisé en vie calendaire et vie en cycle. La vie du calendrier est le temps qu'il faut pour que la capacité de la batterie perde dans une certaine mesure sous placement naturel, tandis que la durée de vie est le nombre de fois où la batterie est chargée en continu et déchargé jusqu'à ce que sa capacité diminue dans une certaine mesure. Le cycle de vie est l'un des les indicateurs importants pour mesurer les performances de la durée de vie de la batterie.

Les données de test de cycle du lithium-ion les batteries sont l'accumulation de données de charge et de décharge uniques. Différent des données de charge et de décharge uniques peuvent être extraites pour créer plusieurs courbes pour différents aspects de l’analyse. La courbe de durée de vie la plus simple est celle avec le nombre de cycles comme axe des x et la capacité de décharge ou le taux de rétention de capacité comme axe y, comme le montre la figure ci-dessous. Au fur et à mesure que le cycle progresse, le la capacité de la batterie continue de diminuer et le système de charge et de décharge a un impact significatif sur la dégradation de la capacité de la batterie.

Vous pouvez également comparer la capacité-tension courbes de charge et de décharge à différents moments, comme le montre la figure ci-dessous. Au fur et à mesure que le cycle progresse, la tension de démarrage de charge et de décharge changements, la résistance interne CC de la batterie change, et la charge et la capacité de décharge diminue progressivement.

En plus des deux types ci-dessus, il existe existe de nombreuses autres courbes avec le nombre de cycles comme axe horizontal et le Paramètres affectés par l'atténuation du cycle de la batterie comme axe vertical, qui jouer un rôle dans l’analyse des facteurs affectant la durée de vie de la batterie cellule et prédire le cycle de vie. Comme le montre la figure ci-dessous, cela reflète la valeur théorique de la durée de vie de la batterie affectée par le coulomb niveau d'efficacité. CE est l'efficacité coulombienne, Ck est la rétention de capacité taux, et k est le nombre de cycles.

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