लिथियम चार्ज र डिस्चार्जको सिद्धान्त र बिजुली गणना विधिको डिजाइन (1)

1. लिथियम-आयन ब्याट्रीको परिचय

1.1 चार्जको अवस्था (SOC)

चार्जको अवस्थालाई ब्याट्रीमा उपलब्ध विद्युतीय ऊर्जाको अवस्थाको रूपमा परिभाषित गर्न सकिन्छ, सामान्यतया प्रतिशतको रूपमा व्यक्त गरिन्छ।उपलब्ध विद्युतीय ऊर्जा चार्जिङ र डिस्चार्जिङ करन्ट, तापक्रम र बुढ्यौली घटनासँग भिन्न हुने हुनाले चार्जको अवस्थाको परिभाषालाई पनि दुई प्रकारमा विभाजन गरिएको छ: निरपेक्ष स्टेट-अफ-चार्ज (ASOC) र रिलेटिभ स्टेट-अफ-चार्ज (RSOC)। ।

सामान्यतया, चार्जको सापेक्षिक अवस्थाको दायरा 0% - 100% हुन्छ, जबकि ब्याट्री पूर्ण रूपमा चार्ज हुँदा 100% र पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज हुँदा 0% हुन्छ।चार्जको निरपेक्ष अवस्था ब्याट्री निर्माण गर्दा डिजाइन गरिएको निश्चित क्षमता मान अनुसार गणना गरिएको सन्दर्भ मान हो।नयाँ पूर्ण चार्ज गरिएको ब्याट्रीको चार्जको पूर्ण अवस्था 100% छ;पुरानो ब्याट्री पूरै चार्ज भए पनि, विभिन्न चार्जिङ र डिस्चार्जिङ अवस्थाहरूमा यो १००% पुग्न सक्दैन।

निम्न चित्रले विभिन्न डिस्चार्ज दरहरूमा भोल्टेज र ब्याट्री क्षमता बीचको सम्बन्ध देखाउँछ।उच्च डिस्चार्ज दर, कम ब्याट्री क्षमता।जब तापमान कम हुन्छ, ब्याट्री क्षमता पनि कम हुनेछ।

चित्र 1. विभिन्न डिस्चार्ज दर र तापमान अन्तर्गत भोल्टेज र क्षमता बीचको सम्बन्ध

1.2 अधिकतम चार्ज भोल्टेज

अधिकतम चार्ज भोल्टेज रासायनिक संरचना र ब्याट्री को विशेषताहरु संग सम्बन्धित छ।लिथियम ब्याट्रीको चार्ज भोल्टेज सामान्यतया 4.2V र 4.35V हुन्छ, र क्याथोड र एनोड सामग्रीहरूको भोल्टेज मानहरू भिन्न हुनेछन्।

1.3 पूर्ण चार्ज

जब ब्याट्री भोल्टेज र अधिकतम चार्जिङ भोल्टेज बीचको भिन्नता 100mV भन्दा कम हुन्छ र चार्जिङ वर्तमान C/10 मा घटाइन्छ, ब्याट्री पूर्ण रूपमा चार्ज भएको मानिन्छ।पूर्ण चार्जिङ अवस्थाहरू ब्याट्रीका विशेषताहरूसँग भिन्न हुन्छन्।

तलको चित्रले सामान्य लिथियम ब्याट्री चार्ज गर्ने विशेषता वक्र देखाउँछ।जब ब्याट्री भोल्टेज अधिकतम चार्जिङ भोल्टेज बराबर हुन्छ र चार्जिङ वर्तमान C/10 मा घटाइन्छ, ब्याट्री पूर्ण चार्ज भएको मानिन्छ।

चित्र २. लिथियम ब्याट्री चार्ज गर्ने विशेषता कर्भ

1.4 न्यूनतम डिस्चार्ज भोल्टेज

न्यूनतम डिस्चार्ज भोल्टेज कट-अफ डिस्चार्ज भोल्टेज द्वारा परिभाषित गर्न सकिन्छ, जुन सामान्यतया भोल्टेज हो जब चार्जको अवस्था 0% हुन्छ।यो भोल्टेज मान एक निश्चित मान होइन, तर लोड, तापमान, उमेरको डिग्री वा अन्य कारकहरूसँग परिवर्तन हुन्छ।

1.5 पूर्ण डिस्चार्ज

जब ब्याट्री भोल्टेज न्यूनतम डिस्चार्ज भोल्टेज भन्दा कम वा बराबर हुन्छ, यसलाई पूर्ण डिस्चार्ज भनिन्छ।

१.६ चार्ज र डिस्चार्ज दर (C-दर)

चार्ज-डिस्चार्ज दर ब्याट्री क्षमताको सापेक्ष चार्ज-डिस्चार्ज वर्तमानको प्रतिनिधित्व हो।उदाहरणका लागि, यदि तपाईंले एक घण्टाको लागि डिस्चार्ज गर्न 1C प्रयोग गर्नुभयो भने, आदर्श रूपमा, ब्याट्री पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज हुनेछ।विभिन्न चार्ज-डिस्चार्ज दरहरूले फरक प्रयोगयोग्य क्षमताको परिणाम दिन्छ।सामान्यतया, उच्च चार्ज-डिस्चार्ज दर, सानो उपलब्ध क्षमता।

1.7 साइकल जीवन

चक्रहरूको संख्याले ब्याट्रीको पूर्ण चार्ज र डिस्चार्जको संख्यालाई जनाउँछ, जुन वास्तविक डिस्चार्ज क्षमता र डिजाइन क्षमताद्वारा अनुमान गर्न सकिन्छ।जब संचित डिस्चार्ज क्षमता डिजाइन क्षमता बराबर हुन्छ, चक्रहरूको संख्या एक हुनुपर्छ।सामान्यतया, 500 चार्ज-डिस्चार्ज चक्र पछि, पूर्ण चार्ज गरिएको ब्याट्रीको क्षमता 10% ~ 20% ले घट्छ।

चित्र 3. चक्र समय र ब्याट्री क्षमता बीचको सम्बन्ध

१.८ सेल्फ डिस्चार्ज

सबै ब्याट्रीहरु को स्व-डिस्चार्ज तापमान वृद्धि संग वृद्धि हुनेछ।सेल्फ-डिस्चार्ज मूलतया एक निर्माण दोष होइन, तर ब्याट्री को विशेषताहरु।यद्यपि, निर्माण प्रक्रियामा अनुचित उपचारले पनि आत्म-डिस्चार्जको वृद्धि निम्त्याउँछ।सामान्यतया, ब्याट्रीको तापक्रम १० डिग्री सेल्सियसले बढ्दा स्व-डिस्चार्ज दर दोब्बर हुन्छ। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको स्व-डिस्चार्ज क्षमता प्रति महिना लगभग 1-2% हुन्छ, जबकि विभिन्न निकल-आधारित ब्याट्रीहरूको 10-। 15% प्रति महिना।

चित्र 4. विभिन्न तापमानहरूमा लिथियम ब्याट्रीको स्व-डिस्चार्ज दरको प्रदर्शन