1. Panimula sa lithium-ion na baterya
1.1 State of Charge (SOC)
Ang estado ng singil ay maaaring tukuyin bilang ang estado ng magagamit na electric energy sa baterya, kadalasang ipinapahayag bilang isang porsyento.Dahil ang available na electric energy ay nag-iiba-iba sa charging at discharging current, temperature at aging phenomenon, ang kahulugan ng state of charge ay nahahati din sa dalawang uri: Absolute State-Of-Charge (ASOC) at Relative State-Of-Charge (RSOC) .
Sa pangkalahatan, ang saklaw ng relatibong estado ng pagsingil ay 0% – 100%, habang ito ay 100% kapag ang baterya ay ganap na na-charge at 0% kapag ito ay ganap na na-discharge.Ang ganap na estado ng pagsingil ay isang reference na halaga na kinakalkula ayon sa idinisenyo na nakapirming halaga ng kapasidad kapag ang baterya ay ginawa.Ang ganap na estado ng pagsingil ng isang bagong ganap na na-charge na baterya ay 100%;Kahit na ang luma nang baterya ay ganap na naka-charge, hindi ito makakaabot ng 100% sa ilalim ng iba't ibang kondisyon sa pag-charge at pagdiskarga.
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng kaugnayan sa pagitan ng boltahe at kapasidad ng baterya sa iba't ibang mga rate ng paglabas.Kung mas mataas ang rate ng paglabas, mas mababa ang kapasidad ng baterya.Kapag mababa ang temperatura, bababa din ang kapasidad ng baterya.
Figure 1. Relasyon sa pagitan ng boltahe at kapasidad sa ilalim ng iba't ibang mga rate ng paglabas at temperatura
1.2 Max Charging Voltage
Ang pinakamataas na boltahe sa pagsingil ay nauugnay sa komposisyon ng kemikal at mga katangian ng baterya.Ang boltahe sa pagsingil ng baterya ng lithium ay karaniwang 4.2V at 4.35V, at ang mga halaga ng boltahe ng mga materyales ng cathode at anode ay mag-iiba.
1.3 Ganap na Naka-charge
Kapag ang pagkakaiba sa pagitan ng boltahe ng baterya at ang maximum na boltahe sa pag-charge ay mas mababa sa 100mV at ang charging current ay nabawasan sa C/10, ang baterya ay maaaring ituring na ganap na naka-charge.Ang buong kondisyon ng pag-charge ay nag-iiba ayon sa mga katangian ng baterya.
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng tipikal na lithium battery charging characteristic curve.Kapag ang boltahe ng baterya ay katumbas ng pinakamataas na boltahe sa pag-charge at ang kasalukuyang nagcha-charge ay nabawasan sa C/10, ang baterya ay ituturing na ganap na naka-charge
Figure 2. Lithium battery charging characteristic curve
1.4 Pinakamababang boltahe sa paglabas
Ang pinakamababang boltahe ng discharge ay maaaring tukuyin ng cut-off discharge boltahe, na karaniwang ang boltahe kapag ang estado ng pagsingil ay 0%.Ang halaga ng boltahe na ito ay hindi isang nakapirming halaga, ngunit nagbabago sa pagkarga, temperatura, antas ng pagtanda o iba pang mga kadahilanan.
1.5 Buong Paglabas
Kapag ang boltahe ng baterya ay mas mababa sa o katumbas ng pinakamababang boltahe ng discharge, maaari itong tawaging kumpletong discharge.
1.6 Rate ng singil at paglabas (C-Rate)
Ang rate ng pag-charge-discharge ay isang representasyon ng kasalukuyang charge-discharge na nauugnay sa kapasidad ng baterya.Halimbawa, kung gagamit ka ng 1C para mag-discharge nang isang oras, sa isip, ang baterya ay ganap na madidischarge.Ang iba't ibang mga rate ng pag-charge-discharge ay magreresulta sa iba't ibang kapasidad na magagamit.Sa pangkalahatan, mas mataas ang rate ng pag-charge-discharge, mas maliit ang magagamit na kapasidad.
1.7 Ikot ng buhay
Ang bilang ng mga cycle ay tumutukoy sa bilang ng kumpletong pag-charge at paglabas ng isang baterya, na maaaring matantya sa pamamagitan ng aktwal na kapasidad sa paglabas at kapasidad ng disenyo.Kapag ang naipon na kapasidad ng paglabas ay katumbas ng kapasidad ng disenyo, ang bilang ng mga cycle ay dapat isa.Sa pangkalahatan, pagkatapos ng 500 charge-discharge cycle, ang kapasidad ng fully charged na baterya ay bababa ng 10%~20%.
Figure 3. Relasyon sa pagitan ng mga oras ng pag-ikot at kapasidad ng baterya
1.8 Paglabas sa sarili
Ang self-discharge ng lahat ng mga baterya ay tataas sa pagtaas ng temperatura.Ang self-discharge ay karaniwang hindi isang depekto sa pagmamanupaktura, ngunit ang mga katangian ng baterya mismo.Gayunpaman, ang hindi tamang paggamot sa proseso ng pagmamanupaktura ay magdudulot din ng pagtaas ng self-discharge.Sa pangkalahatan, ang self-discharge rate ay madodoble kapag ang temperatura ng baterya ay tumaas ng 10 ° C. Ang self-discharge capacity ng mga lithium-ion na baterya ay humigit-kumulang 1-2% bawat buwan, habang ang sa iba't ibang nickel-based na baterya ay 10- 15% bawat buwan.
Figure 4. Pagganap ng self-discharge rate ng lithium battery sa iba't ibang temperatura
Oras ng post: Peb-07-2023