Home / Blog / Pengetahuan Baterai / Prinsip papan perlindungan baterai lithium 3.7V-analisis standar primer dan tegangan baterai lithium

Prinsip papan perlindungan baterai lithium 3.7V-analisis standar primer dan tegangan baterai lithium

10 Oktober, 2021

By hoppt

Berbagai macam penggunaan baterai

Tujuan dari pengembangan teknologi tinggi adalah untuk membuatnya lebih melayani umat manusia. Sejak diperkenalkan pada tahun 1990, baterai lithium-ion telah meningkat karena kinerjanya yang sangat baik dan telah banyak digunakan di masyarakat. Baterai lithium-ion dengan cepat menempati banyak bidang dengan keunggulan yang tak tertandingi dibandingkan baterai lain, seperti ponsel terkenal, komputer notebook, kamera video kecil, dll. Semakin banyak negara menggunakan baterai ini untuk keperluan militer. Aplikasi menunjukkan bahwa baterai lithium-ion adalah sumber daya hijau kecil yang ideal.

Kedua, komponen utama baterai lithium-ion

(1) Penutup baterai

(2) Bahan aktif elektroda positif adalah lithium cobalt oxide

(3) Diafragma-membran komposit khusus

(4) Elektroda negatif-bahan aktifnya adalah karbon

(5) Elektrolit organik

(6) Kotak baterai

Ketiga, kinerja unggul baterai lithium-ion

(1) Tegangan kerja tinggi

(2) Energi spesifik yang lebih besar

(3) Siklus hidup yang panjang

(4) Tingkat self-discharge rendah

(5) Tidak ada efek memori

(6) Tidak ada polusi

Empat, jenis baterai lithium dan pemilihan kapasitas

Pertama, hitung arus kontinu yang perlu disediakan baterai berdasarkan daya motor Anda (memerlukan daya aktual, dan umumnya, kecepatan berkendara sesuai dengan daya nyata yang sesuai). Misalnya, mesin memiliki arus kontinu 20a (motor 1000w pada 48v). Dalam hal ini, baterai perlu menyediakan arus 20a untuk waktu yang lama. Kenaikan suhu dangkal (bahkan jika suhu 35 derajat di luar di musim panas, suhu baterai paling baik dikontrol di bawah 50 derajat). Selain itu, jika arus 20a pada 48v, tekanan berlebih menjadi dua kali lipat (96v, seperti CPU 3), dan arus kontinu akan mencapai sekitar 50a. Jika Anda suka menggunakan tegangan berlebih untuk waktu yang lama, silakan pilih baterai yang dapat memberikan arus 50a secara terus menerus (tetap perhatikan kenaikan suhu). Arus badai yang terus menerus di sini bukanlah kapasitas pengosongan baterai nominal pedagang. Penjual mengklaim bahwa beberapa C (atau ratusan ampere) adalah kapasitas pelepasan baterai, dan jika baterai dikosongkan pada arus ini, baterai akan menghasilkan panas yang hebat. Jika panas tidak cukup hilang, masa pakai baterai akan singkat. (Dan lingkungan baterai kendaraan listrik kami adalah baterainya menumpuk dan habis. Pada dasarnya, tidak ada celah yang tersisa, dan pengemasannya sangat ketat, apalagi cara memaksa pendingin udara untuk menghilangkan panas). Lingkungan penggunaan kami sangat keras. Arus pelepasan baterai perlu diturunkan untuk digunakan. Mengevaluasi kemampuan arus pelepasan baterai adalah untuk melihat seberapa besar kenaikan suhu baterai yang sesuai pada arus ini.

Satu-satunya prinsip yang dibahas di sini adalah kenaikan suhu baterai selama penggunaan (suhu tinggi adalah musuh mematikan masa pakai baterai lithium). Yang terbaik adalah mengontrol suhu baterai di bawah 50 derajat. (Antara 20-30 derajat adalah yang terbaik). Ini juga berarti bahwa jika itu adalah baterai lithium jenis kapasitas (dikosongkan di bawah 0.5C), arus pelepasan terus menerus 20a membutuhkan kapasitas lebih dari 40ah (tentu saja, hal yang paling penting tergantung pada resistansi internal baterai). Jika itu adalah baterai lithium tipe daya, biasanya untuk melepaskan terus menerus sesuai dengan 1C. Bahkan baterai lithium tipe daya resistansi internal ultra-rendah A123 biasanya paling baik dilepas pada 1C (lebih baik tidak lebih dari 2C, pelepasan 2C hanya dapat digunakan selama setengah jam, dan itu tidak terlalu berguna). Pilihan kapasitas tergantung pada ukuran ruang penyimpanan mobil, anggaran pengeluaran pribadi, dan kisaran aktivitas mobil yang diharapkan. (Kemampuan kecil umumnya membutuhkan baterai lithium tipe daya)

5. Penyaringan dan perakitan baterai

Tabu besar menggunakan baterai lithium secara seri adalah ketidakseimbangan yang parah dari self-discharge baterai. Selama semua orang sama-sama tidak seimbang, tidak apa-apa. Masalahnya adalah keadaan ini tiba-tiba tidak stabil. Baterai yang baik memiliki self-discharge yang kecil, badai yang buruk memiliki self-discharge yang besar, dan kondisi di mana self-discharge tidak kecil atau tidak umumnya berubah dari baik menjadi buruk. Negara, proses ini tidak stabil. Oleh karena itu, perlu untuk menyaring baterai dengan self-discharge besar dan hanya menyisakan baterai dengan self-discharge kecil (umumnya, self-discharge produk yang memenuhi syarat kecil, dan pabrikan telah mengukurnya, dan masalahnya adalah bahwa banyak produk yang tidak memenuhi syarat mengalir ke pasar).

Berdasarkan self-discharge kecil, pilih seri dengan kapasitas yang sama. Meskipun dayanya tidak sama, hal itu tidak akan memengaruhi masa pakai baterai, tetapi akan memengaruhi kemampuan fungsional seluruh unit baterai. Misalnya, 15 baterai memiliki kapasitas 20ah, dan hanya satu baterai yang 18ah, maka total kapasitas kelompok baterai ini hanya dapat 18ah. Di akhir penggunaan, baterai akan mati, dan papan pelindung akan terlindungi. Tegangan seluruh baterai masih relatif tinggi (karena tegangan 15 baterai lainnya standar, dan masih ada listrik). Oleh karena itu, tegangan proteksi pelepasan seluruh unit baterai dapat mengetahui apakah kapasitas seluruh unit baterai adalah sama (asalkan setiap sel baterai harus terisi penuh saat seluruh unit baterai terisi penuh). Singkatnya, kapasitas yang tidak seimbang tidak mempengaruhi masa pakai baterai tetapi hanya mempengaruhi kemampuan seluruh kelompok, jadi cobalah untuk memilih rakitan dengan tingkat yang sama.

Baterai yang dirakit harus mencapai resistansi kontak ohmik yang baik antara elektroda. Semakin kecil resistansi kontak antara kawat dan elektroda, semakin baik; jika tidak, elektroda dengan resistansi kontak yang signifikan akan memanas. Panas ini akan ditransfer ke bagian dalam baterai di sepanjang elektroda dan mempengaruhi masa pakai baterai. Tentu saja, manifestasi dari resistansi rakitan yang cukup besar adalah penurunan tegangan yang signifikan dari paket baterai di bawah arus pelepasan yang sama. (Bagian dari penurunan tegangan adalah resistansi internal sel, dan sebagian adalah resistansi kontak dan resistansi kawat yang dirakit)

Enam, pemilihan papan perlindungan dan penggunaan pengisian dan pemakaian penting

(Data tersebut untuk baterai lithium besi fosfat, prinsip baterai 3.7v biasa adalah sama, tetapi informasinya berbeda)

Tujuan dari papan pelindung adalah untuk melindungi baterai dari pengisian yang berlebihan dan pengosongan yang berlebihan, mencegah arus tinggi dari merusak badai dan menyeimbangkan tegangan baterai ketika baterai terisi penuh (kemampuan penyeimbangan umumnya relatif kecil, jadi jika ada papan perlindungan baterai self-discharged, sangat sulit untuk menyeimbangkan, dan ada juga papan perlindungan yang menyeimbangkan dalam keadaan apa pun, yaitu, kompensasi dilakukan dari awal pengisian, yang tampaknya sangat jarang).

Untuk masa pakai baterai, disarankan agar tegangan pengisian baterai tidak melebihi 3.6v setiap saat, yang berarti bahwa tegangan aksi pelindung papan pelindung tidak lebih tinggi dari 3.6v, dan tegangan seimbang direkomendasikan untuk 3.4v-3.5v (setiap sel 3.4v telah diisi lebih dari 99% Baterai, mengacu pada keadaan statis, tegangan akan meningkat saat mengisi daya dengan arus tinggi). Tegangan perlindungan pelepasan baterai umumnya di atas 2.5v (di atas 2v bukan masalah besar, umumnya ada sedikit kesempatan untuk menggunakannya sepenuhnya dari daya, jadi persyaratan ini tidak tinggi).

Tegangan maksimum pengisi daya yang disarankan (langkah terakhir pengisian dapat menjadi mode pengisian tegangan konstan tertinggi) adalah 3.5*, jumlah string, seperti sekitar 56v untuk 16 baris. Biasanya, pengisian daya dapat terputus pada rata-rata 3.4v per sel (pada dasarnya terisi penuh) untuk menjamin masa pakai baterai. Namun, karena papan proteksi belum mulai seimbang jika inti baterai memiliki self-discharge yang besar, ia akan berperilaku sebagai satu kelompok dari waktu ke waktu; kapasitas secara bertahap menurun. Oleh karena itu, perlu untuk mengisi setiap baterai secara teratur ke 3.5v-3.6v (seperti setiap minggu) dan menyimpannya selama beberapa jam (selama rata-rata lebih besar dari tegangan awal pemerataan), semakin besar self-discharge , semakin lama pemerataan akan berlangsung. Baterai self-discharge yang terlalu besar sulit untuk diseimbangkan dan perlu dihilangkan. Jadi ketika memilih papan proteksi, cobalah untuk memilih proteksi tegangan lebih 3.6v dan mulai pemerataan sekitar 3.5v. (Sebagian besar perlindungan tegangan lebih di pasar di atas 3.8v, dan keseimbangan terbentuk di atas 3.6v). Memilih tegangan awal seimbang yang sesuai lebih penting daripada tegangan proteksi karena tegangan maksimum dapat diatur dengan menyesuaikan batas tegangan maksimum pengisi daya (yaitu, papan proteksi biasanya tidak memiliki kesempatan untuk melakukan proteksi tegangan tinggi). Namun, anggaplah tegangan seimbang tinggi. Dalam hal ini, baterai tidak memiliki kesempatan untuk menyeimbangkan (kecuali tegangan pengisian lebih besar dari tegangan keseimbangan, tetapi ini mempengaruhi masa pakai baterai), sel secara bertahap akan berkurang karena kapasitas self-discharge (sel ideal dengan self-discharge 0 tidak ada).

Kemampuan arus pelepasan terus menerus dari papan perlindungan. Ini adalah hal terburuk untuk dikomentari. Karena kemampuan pembatas papan proteksi saat ini tidak ada artinya. Misalnya, jika Anda membiarkan tabung 75nf75 terus mengalirkan arus 50a (saat ini, daya pemanas sekitar 30w, setidaknya dua seri 60w dengan papan port yang sama), selama ada pendingin yang cukup untuk menghilangkan panas, tidak ada masalah. Itu dapat disimpan pada 50a atau bahkan lebih tinggi tanpa membakar tabung. Tetapi Anda tidak dapat mengatakan bahwa papan pelindung ini dapat bertahan hingga 50a saat ini karena sebagian besar panel pelindung setiap orang ditempatkan di kotak baterai yang sangat dekat dengan baterai atau bahkan dekat. Oleh karena itu, suhu tinggi seperti itu akan memanaskan baterai dan memanas. Masalahnya adalah bahwa suhu tinggi adalah musuh badai yang mematikan.

Oleh karena itu, lingkungan penggunaan papan proteksi menentukan bagaimana memilih batas arus (bukan kapasitas papan proteksi saat ini). Misalkan papan pelindung dikeluarkan dari kotak baterai. Dalam hal ini, hampir semua papan pelindung dengan unit pendingin dapat menangani arus kontinu 50a atau bahkan lebih tinggi (saat ini, hanya kapasitas papan pelindung yang dipertimbangkan, dan tidak perlu khawatir tentang kenaikan suhu yang menyebabkan kerusakan pada sel baterai). Selanjutnya, penulis berbicara tentang lingkungan yang biasanya digunakan setiap orang, di ruang terbatas yang sama dengan baterai. Pada saat ini, daya pemanasan maksimum papan pelindung paling baik dikontrol di bawah 10w (jika itu adalah papan pelindung kecil, perlu 5w atau kurang, dan papan pelindung volume besar bisa lebih dari 10w karena memiliki pembuangan panas yang baik. dan suhu tidak akan terlalu tinggi). Adapun berapa banyak yang sesuai, disarankan untuk melanjutkan. Suhu maksimum seluruh papan tidak melebihi 60 derajat saat arus diterapkan (50 derajat adalah yang terbaik). Secara teoritis, semakin rendah suhu papan pelindung, semakin baik, dan semakin sedikit pengaruhnya terhadap sel.

Karena papan port yang sama dihubungkan secara seri dengan mos listrik pengisian, pembangkitan panas dari situasi yang sama adalah dua kali lipat dari papan port yang berbeda. Untuk pembangkitan panas yang sama, hanya jumlah tabung yang empat kali lebih tinggi (di bawah premis model mos yang sama). Mari kita hitung, jika arus kontinu 50a, maka resistansi internal mos adalah dua miliohm (5 tabung 75nf75 diperlukan untuk mendapatkan resistansi internal yang setara ini), dan daya pemanasnya adalah 50*50*0.002=5w. Pada saat ini, dimungkinkan (pada kenyataannya, kapasitas arus mos dari hambatan internal 2 miliohm lebih dari 100a, tidak masalah, tetapi panasnya besar). Jika itu adalah papan port yang sama, diperlukan 4 2 miliohm resistansi internal (masing-masing dua resistansi internal paralel adalah satu miliohm, dan kemudian dihubungkan secara seri, resistansi internal total sama dengan 2 juta 75 tabung digunakan, jumlah totalnya adalah 20). Misalkan arus kontinu 100a memungkinkan daya pemanas menjadi 10w. Dalam hal ini, diperlukan saluran dengan resistansi internal 1 miliohm (tentu saja, resistansi internal ekivalen yang tepat dapat diperoleh dengan koneksi paralel MOS). Jika jumlah port yang berbeda masih empat kali, jika arus kontinu 100a masih memungkinkan daya Pemanasan maksimum 5w, maka hanya tabung 0.5 miliohm yang dapat digunakan, yang membutuhkan empat kali jumlah mos dibandingkan dengan arus kontinu 50a untuk menghasilkan yang sama jumlah panas). Oleh karena itu, saat menggunakan papan pelindung, pilih papan dengan resistansi internal yang dapat diabaikan untuk mengurangi suhu. Jika resistansi internal telah ditentukan, biarkan papan dan panas luar menghilang dengan lebih baik. Pilih papan perlindungan dan jangan dengarkan kapasitas arus terus menerus dari penjual. Tanyakan saja resistansi internal total dari sirkuit pelepasan papan pelindung dan hitung sendiri (tanyakan jenis tabung apa yang digunakan, berapa jumlah yang digunakan, dan periksa sendiri perhitungan resistansi internal). Penulis merasa bahwa jika dibuang di bawah arus kontinu nominal penjual, kenaikan suhu papan pelindung harus relatif tinggi. Oleh karena itu, yang terbaik adalah memilih papan pelindung dengan penurunan daya. (Katakanlah 50a terus menerus, Anda dapat menggunakan 30a, Anda membutuhkan konstanta 50a, yang terbaik adalah membeli 80a nominal kontinu). Untuk pengguna yang menggunakan CPU 48v, disarankan agar resistansi internal total papan pelindung tidak lebih dari dua miliohm.

Perbedaan antara papan port yang sama dan papan port yang berbeda: papan port yang sama adalah jalur yang sama untuk pengisian dan pemakaian, dan pengisian dan pemakaian keduanya dilindungi.

Papan port yang berbeda tidak tergantung pada jalur pengisian dan pengosongan. Port pengisian daya hanya melindungi dari pengisian daya yang berlebihan saat mengisi daya dan tidak melindungi jika dilepas dari port pengisian daya (tetapi dapat mengeluarkan daya sepenuhnya, tetapi kapasitas port pengisian daya saat ini umumnya relatif kecil). Port pelepasan melindungi dari pelepasan berlebih selama pelepasan. Jika pengisian daya dari port pengosongan, pengisian daya berlebih tidak tercakup (sehingga pengisian balik CPU sepenuhnya dapat digunakan untuk papan port yang berbeda. Dan pengisian daya balik lebih kecil daripada energi yang digunakan, jadi Jangan khawatir tentang pengisian daya yang berlebihan baterai karena pengisian terbalik. Kecuali jika Anda keluar dengan pembayaran penuh, beberapa kilometer akan langsung menurun. Jika Anda terus memulai pengisian daya terbalik, ada kemungkinan untuk mengisi daya baterai secara berlebihan, yang tidak ada), tetapi pengisian daya secara teratur Jangan pernah mengisi daya dari port pelepasan, kecuali jika Anda terus-menerus memantau voltase pengisian (seperti pengisian darurat darurat di pinggir jalan sementara, Anda dapat mempercayai dari port pelepasan, dan terus berkendara tanpa terisi penuh, jangan khawatir tentang pengisian yang berlebihan)

Hitung arus kontinu maksimum motor Anda, pilih baterai dengan kapasitas atau daya yang sesuai yang dapat memenuhi arus konstan ini, dan kenaikan suhu dikendalikan. Resistansi internal papan pelindung sekecil mungkin. Perlindungan arus berlebih dari papan pelindung hanya membutuhkan perlindungan hubung singkat dan perlindungan penggunaan abnormal lainnya (jangan mencoba membatasi arus yang dibutuhkan oleh pengontrol atau motor dengan membatasi rancangan papan pelindung). Karena jika mesin Anda membutuhkan arus 50a, Anda tidak menggunakan papan pelindung untuk menentukan arus 40a, yang akan menyebabkan seringnya perlindungan. Kegagalan daya tiba-tiba dari pengontrol akan dengan mudah merusak pengontrol.

Tujuh, analisis standar tegangan baterai lithium-ion

(1) Tegangan sirkuit terbuka: mengacu pada tegangan baterai lithium-ion dalam keadaan tidak bekerja. Pada saat ini, tidak ada arus yang mengalir. Ketika baterai terisi penuh, perbedaan potensial antara elektroda positif dan negatif baterai biasanya sekitar 3.7V, dan tinggi bisa mencapai 3.8V;

(2) Sesuai dengan tegangan rangkaian terbuka adalah tegangan kerja, yaitu tegangan baterai lithium-ion dalam keadaan aktif. Pada saat ini, ada arus yang mengalir. Karena resistansi internal ketika arus mengalir harus diatasi, tegangan operasi selalu lebih rendah dari tegangan total pada saat listrik;

(3) Tegangan pemutusan: yaitu, baterai tidak boleh terus dikosongkan setelah ditempatkan pada nilai tegangan tertentu, yang ditentukan oleh struktur baterai lithium-ion, biasanya karena pelat pelindung, tegangan baterai saat debit dihentikan adalah sekitar 2.95V;

(4) Tegangan standar: Pada prinsipnya, tegangan standar juga disebut tegangan pengenal, yang mengacu pada nilai yang diharapkan dari perbedaan potensial yang disebabkan oleh reaksi kimia dari bahan positif dan negatif baterai. Tegangan pengenal baterai lithium-ion adalah 3.7V. Dapat dilihat bahwa tegangan standar adalah tegangan kerja Standar;

Dilihat dari tegangan keempat baterai lithium-ion yang disebutkan di atas, tegangan baterai lithium-ion yang terlibat dalam keadaan kerja memiliki tegangan standar dan tegangan kerja. Dalam kondisi tidak bekerja, tegangan baterai lithium-ion berada di antara tegangan rangkaian terbuka dan tegangan akhir karena baterai lithium-ion. Reaksi kimia baterai ion dapat digunakan berulang kali. Oleh karena itu, ketika tegangan baterai lithium-ion berada pada tegangan terminasi, baterai harus diisi. Jika baterai tidak diisi dalam waktu lama, masa pakai baterai akan berkurang atau bahkan habis.

tutup_putih
menutup penjualan

Tulis pertanyaan di sini

membalas dalam waktu 6 jam, pertanyaan dipersilakan!