LiPo vs ličio jonų iškrovos greitis: C reitingas, didžiausia srovė ir įtampos kritimas

Didelės iškrovos LiPo baterijosdažnai yra skirti didelės srovės programoms, tačiaudidelės galios ličio jonų elementaitaip pat gali tiekti didelę nuolatinę ir didžiausią srovę. Vien baterijos formatas nenulemia išsikrovimo našumo.

Apatinė eilutė:Aukštas C reitingas mažai reiškia, jei pakuotė negali išlaikyti minimalios įrangos darbinės įtampos didžiausios paklausos metu.

Pirkėjai turėtų patikrinti nuolatinę srovę, impulsų trukmę, apkrautą įtampą ir temperatūros kilimą identiškomis bandymo sąlygomis.

Platesnį technologijų palyginimą žr„Blumoti“ ličio polimero akumuliatoriaus ir ličio jonų akumuliatoriaus vadovas. [1]

1. LiPo ir ličio jonų C reitingas: kiek srovės iš tikrųjų gali tiekti baterija?

Baterijos išsikrovimo C klasėrodo srovę, palyginti su vardine galia.

Iškrovos srovė (A)=Talpa (Ah) × C įvertinimas

Dėl a2200 mAh (2,2 Ah) LiPo baterijareklamuojamas nuolat 50C temperatūroje:

2,2 Ah × 50 C=110 A

Etiketėje nurodoma 110 A nuolatinė srovė. Tai neįrodo, kad pakuotė gali išlaikyti tokią apkrovą be pernelyg didelės įtampos kritimo, perkaitimo ar nesujungdama apsaugos grandinės. [2]

► Nuolatinė ir didžiausia iškrovimo srovė: ką pirkėjai turėtų patikrinti?

• Nepertraukiamo iškrovimo srovėyra srovė, kurią akumuliatorius gali išlaikyti tam tikrose elektros ir šiluminėse ribose.
• Didžiausia srovė (plyšimo srovė)leidžiama ribotą laiką tam tikromis sąlygomis.

Pavyzdžiui, a100C sprogimo įvertinimasreiškia mažai be nurodytos impulso trukmės, paleidimasįkrovos būsena (SoC), temperatūra ir atkūrimo intervalas.

5 sekundžių impulsų įvertinimas negali būti automatiškai naudojamas 10 sekundžių apkrovai.

Pirkimo patikrinimas:Pateikite užklausą nuolatinės ir didžiausios srovės nominalios vertės amperais su pagalbiniais įtampos ir temperatūros matavimais.

2. Didelės iškrovos LiPo ir didelės galios ličio jonų: kas lemia srovės pajėgumą?

LiPo ir ličio jonų iškrovos našumaspirmiausia priklauso nuo elektrodų konstrukcijos, srovės kolektorių,vidinė varža (IR), ir šiluminės ribos.

Pastatytas pagal paskirtįdidelio C greičio LiPo maišelio ląstelėsgali naudoti mažos varžos elektrodų struktūras ir kelis srovės surinkimo skirtukus.

Sutelktas į energiją18650 ir 21700 ličio jonų elementųgali teikti pirmenybę talpai, tačiau didelės galios cilindrinės konstrukcijos gali atlaikyti dideles iškrovimo apkrovas.

Pavyzdžiui,Molicel INR-21700-P45Bnurodoma:

Tipinis pajėgumas: 4.5 Ah

Nuolatinė iškrovimo srovė:45 A, su 80 laipsnių išjungimo sąlyga

Tipinė nuolatinės srovės vidinė varža:15 mΩ esant 50 % SoC

Tai yra gamintojo paskelbtos elementų specifikacijos, o ne baigtos pakuotės veikimo garantijos. Nurodytas šiluminis atjungimas nenustato priimtinos darbinės temperatūros kiekvienam pritaikymui. [3]

LiPo ir ličio jonų iškrovimo našumas: ką turėtų įrodyti tiekėjai?

Nė viena konfigūracija automatiškai nelaimi.

Pirkimo patikrinimas:Palyginkite gatavus paketus esant tokiai pačiai vardinei įtampai, srovės profiliui, SoC ir temperatūrai. Nelyginkite vieno tiekėjo pakuotės lygio įvertinimo su kito tiekėjo ląstelių lygio specifikacija.

3. Didžiausia srovė: kiek laiko turi išlaikyti akumuliatoriaus apkrovą?

 

 

Tiekėjas gali reklamuotis150 A didžiausia iškrovos srovė, tačiau šis skaičius yra neišsamus be pulso sąlygų.

Dėl pirkimų,didžiausios srovės galiaturi apimti:
 

• Pulso trukmė:Kiek sekundžių pakuotė turi išlaikyti nurodytą srovę?
• Kartojimas:Kaip dažnai bus tas pikas?
• SoC paleidimas:Ar akumuliatorius vis dar atitinka reikalavimus, kai baigiasi tinkamas įkrovimas?
• Temperatūra:Ar pakuotė gali duoti impulsą esant minimaliai įrenginio darbinei temperatūrai?
• Įtampos riba:Ar apkrauta įtampa išliks didesnė už minimalų įrangos įvesties reikalavimą?

 

► Pavyzdys: kaip nurodyti didžiausios srovės priėmimo testą

Apsvarstykite hipotetinį OĮG įrenginį, naudojantį 4S ličio akumuliatorių.

Jo siūlomi apkrovos reikalavimai yra šie:
 

Bandymo parametras	Reikalavimo pavyzdys
Nuolatinė veikimo srovė	10 A
Didžiausia iškrovimo srovė	30 A
Piko trukmė	5 sekundes
Pulso pasikartojimas	3 impulsai, atskirti 30 sekundžių esant 10 A
SoC paleidimas	20%
Aplinkos temperatūra	25 laipsnių
Minimali pakrauto paketo įtampa	13.0 V
Apsauginis atsakas	Jokio netikėto BMS atjungimo

Šios vertės yra iliustraciniai RFQ reikalavimai, o ne universalios ličio baterijos veikimo ribos. Elementų gamintojas taip pat turi leisti nurodytas sroves, įtampas ir temperatūras.

 

Priėmimo kriterijus:Siūlomas paketas turi užbaigti apibrėžtą impulsų seką nenukrisdamas žemiau 13,0 V, neįsijungdamas apsaugos ar neviršydamas sutartų šiluminių ribų.

Akumuliatorius, kuris vieną sekundę tiekia 30 A, bet sugenda per penktą sekundę, neatitinka šios specifikacijos.

 

Pirkimo patikrinimas:Reikalauti išmatuotos srovės, įtampos ir temperatūros pėdsakų visai impulsų sekai, o ne vienam didžiausios srovės skaičiui.

4. LiPo vs ličio jonų įtampos kritimas: kaip nustatyti, ar jis buvo sėkmingas ar nepavyko?

Įtampos kritimasyra gnybtų įtampos kritimas, kai akumuliatorius tiekia srovę.

Jo varžinį komponentą galima įvertinti naudojant:

Įtampos kritimas (V) ≈ apkrovos srovė (A) × efektyvioji nuolatinės srovės varža (Ω)

Tai pirmos eilės skaičiavimas. Faktinė apkrovos įtampa taip pat priklauso nuo elektrocheminės poliarizacijos, SoC, temperatūros ir impulso trukmės. [4]

► Įtampos kritimo apskaičiavimas: du baterijų blokai esant tokiai pačiai apkrovai

Tarkime, kad du hipotetiniai 4S baterijų pasiūlymai yra įvertinti esant tokiai pačiai SoC ir temperatūrai.

Abu prasideda nuo 14,0 V bloko įtampos.

Įranga reikalauja bent13,0 V esant 30 A apkrovai.

Varžiniai šilumos nuostoliai apskaičiuojami naudojant:

P = I² × R

Esant 30 A, apskaičiuotas B paketo varžinis nuostolis yra tris kartus didesnis nei A pakuotės.

Tai sumodeliuotos vertės, o ne tikrieji iškrovimo bandymo rezultatai. Laikoma, kad efektyvios varžos skaičiai atspindi nurodytas impulsų sąlygas. Paketo A apskaičiuota įtampa neparodo visiško bandymo atitikties; taip pat turi praeiti impulsų pasikartojimas, poliarizacija, temperatūra ir apsauga.

► Kodėl įtampos kritimas yra svarbus įsigyjant baterijas?

Perteklinisesant apkrovai nukrenta akumuliatoriaus įtampagali sukelti:

• Per ankstižemos įtampos atjungimas (LVC).
• Sumažėjusi variklio galia arba nestabilus įrangos veikimas.
• Netikėtas BMS išjungimas dabartinių piko metu.

 

Pirkimo patikrinimas:Pirmiausia apibrėžkite mažiausią apkrovos įtampą. Tada reikalaukite, kad tiekėjai įrodytų, kad visa pakuotė lieka virš jos per visą nurodytą apkrovos profilį.

5. Kodėl įtampos kritimas keičiasi naudojant SoC, temperatūrą ir pakuotės dizainą?

Akumuliatorius, kuris išlaiko didžiausios srovės testą visiškai įkrautas, gali nepavykti to paties bandymo pasibaigus išsikrovimui.

Pirkimo patikrinimas:IšmatuotiDC vidinė varža ir apkrauta įtampa galutinio paketo gnybtuose, naudojant tą patį SoC, temperatūrą, impulso trukmę ir matavimo metodą.

Nelyginkite kintamosios srovės varžos ir nuolatinės srovės varžos verčių taip, lyg jos būtų keičiamos. [4]

6. Kokių iškrovimo tyrimo duomenų pirkėjai turėtų prašyti prieš patvirtindami tiekėją?

Dėl apritaikyta didelės iškrovos LiPo baterijaarbadidelio energijos suvartojimo ličio jonų akumuliatorių blokas, paverskite reikiamą veikimo profilį išmatuojamais RFQ priėmimo kriterijais.

OEM akumuliatoriaus išsikrovimo našumas: RFQ patikros lentelė

Visiems bandymams reikia naudoti nurodytą akumuliatoriaus konfigūraciją, darbinę temperatūrą ir apkrovos profilį. Mėginių ėmimo planai ir priėmimo slenksčiai turėtų būti suderinti prieš gaminant kvalifikaciją.

Tiekėjo patvirtinimas turėtų priklausyti nuo patikrintų iškrovimo rezultatų, o ne nuo aukščiausio reklamuojamo C įvertinimo.