Lithium - Ion -Zelle
Lithium - Ion -Modul und Cluster
Über Lithium - Ion -Akku
Der Industrialisierungserfolg von Lithium - Ion -Batterien in den neunziger Jahren wurde in den neunziger Jahren nicht durch einen Schritt oder ein Unternehmen erreicht; Es war das Ergebnis der fleißigen Forschung und Beiträge zahlreicher herausragender Wissenschaftler und Ingenieure. Seitdem wurden große Anstrengungen unternommen, um die Leistung von Lithium -Batterien weiter zu verbessern, was zu erheblichen Fortschritten führte. Das Verständnis der historischen Entwicklung von Lithium -Batterien hilft uns, die technologischen Durchbrüche und Fortschritte zu verstehen, die die moderne Energiespeichertechnologie definiert haben.
Die Reduzierung der Treibhausgasemissionen und die Minderung der Auswirkungen der globalen Erwärmung sind wichtige globale Ziele. Daher ist die Entwicklung umweltfreundlicher, nachhaltiger, umweltfreundlicher Energietechnologien zum Ersetzen fossiler Brennstoffe - betriebene Technologien unerlässlich. In den letzten Jahren hat sich die Entwicklung und Nutzung erneuerbarer Energien schnell erhöht, was den traditionellen fossilen Brennstoff - -basierte Stromerzeugungs- und Übertragungssysteme ersetzt.
Ladung und Entladung von Lithium - Ion -Batterie
Das Laden und Entladen von Lithium - Ion -Batterien ist ein reversibler Prozess. Das Prinzip ist, dass sich Lithiumionen (Li+) zwischen den positiven und negativen Elektroden über den Separator bewegen. Während dieses Vorgangs fließen die Elektronen aus dem externen Schaltkreis, um das Lithium - mangelhafte Seite zu füllen, um das potenzielle Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Diese Reaktion ist nicht ideal, und Energie geht während des Ladungs- und Entladungsprozesses von Lithium -} Ion -Batterien verloren.
Die Ladung/Entladungsrate (C - -Spreis) bezieht sich auf die Ladungs- oder Entladungsrate, die sich auf die Lithiationsrate oder Delithiation des Elektrodenmaterials bezieht. C repräsentiert die Batteriekapazität, die typischerweise in Ampere - Stunden (AH) gemessen wird, und gibt die Menge an aktivem Material an, die für die Entladung verfügbar sind. Ampere ist die Einheit des elektrischen Stroms und repräsentiert die Anzahl der Coulomben pro Zeiteinheit. Der Strom multipliziert mit der Zeit ist daher die tatsächliche Menge an in der Batterie gespeicherten Coulomben.
Die Formel hinter C -Bewertungen
T=Zeit
Cr=c Rate
t=1 / cr (in Stunden anzeigen)
T=60 Minuten / Cr (in Minuten anzeigen)
0,5C -Rate Beispiel
2300 mAh Batterie
2300mah / 1000=2.3 a
0,5c x 2,3a=1.15 a verfügbar
1 / 0,5C=2 Stunden
60 / 0,5C=120 Minuten
2C -Rate Beispiel
2300 mAh Batterie
2300mah / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 a verfügbar
1 / 2c=0.5 Stunden
60 / 2c=30 Minuten
30c Rate Beispiel
2300 mAh Batterie
2300mah / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 a verfügbar
60 / 30c=2 Minuten
Die folgende Tabelle zeigt die Entladungszeiten für verschiedene C - -Raten.
| C - Rate | Zeit |
| 0,05c oder c/20 | 20 h |
| 0,1c oder c/10 | 10 h |
| 0,2C oder C/5 | 5 h |
| 1C | 1 h |
| 2C | 30 min |
| 3C | 20 min |
| 4C | 15 min |
| 5C | 12 min |
| 6C | 10 min |
| 10C | 6 min |
| 15C | 6 min |
| 20C | 3 min |
Die 0,5C-, 1C- und 2C -Raten repräsentieren die üblichen Entladungszeiten für eine Batterie, wobei 1c eine vollständige Entladung in einer Stunde ist, 0,5C eine Zwei - Stundenabgabe und 2C eine 30 - Minute -Entladung ist. Für die meisten Solarenergiespeicherprojekte betragen die C -Raten für Lithium - Ion -Batterien 0,25 ° C, 0,5 ° C. Lithium-Ionen-Batterien, die für UPS verwendet werden, verwenden ebenfalls 4c.
Wie man max berechnet. Entladungsstrom eines Lithiums - Ion -Batterie
Um die Berechnung durchzuführen, müssen Sie seine Kapazität (c), die Nennspannung (V) und die C -Bewertung (c) kennen. Die Formel lautet wie folgt:
Maximaler Entladungsstrom=Kapazität (c) x C -Bewertung (c) / Nennspannung (V)
Nehmen wir beispielsweise an, Sie haben eine 200AH -Lithium -Batterie mit einer 2C -Bewertung und einer Nennspannung von 51,2 V. Der maximale Entladungsstrom wäre:
Maximaler Entladungsstrom=200 AH X 2 / 51.2V=78.125 a
Dies bedeutet, dass die Batterie einen maximalen Strom von 78,125a liefern kann, ohne sie zu beschädigen oder ihre Lebensdauer zu verringern.
Die Faktoren, die C - Rate beeinflussen
1. Temperatur
Die Temperatur beeinflusst die Batterieleistung und die Ladungs- und Entladungsraten erheblich. Bei höheren Temperaturen können Batterien schnellere Entladungsraten standhalten, aber auch das Risiko von Überhitzung und Beschädigung durchführen.
2. Batterieverschlechterung und -zustand
Mit zunehmendem Alter der Batterien nehmen ihre Kapazität und ihre Fähigkeit, hoher - -Ratentladung standzuhalten, typischerweise ab. Dies liegt daran, dass sich interne Komponenten im Laufe der Zeit abnutzen und den inneren Widerstand erhöhen. Ältere Batterien sind weniger effizient bei der Verwaltung der durch schnellen Ladung und Entlassungszyklen erzeugten Wärme und können Schwierigkeiten haben, die gleichen Entladungsraten wie neuere Batterien aufrechtzuerhalten.
3. Oberflächengröße und -gestaltung
Größere Oberfläche oder solche mit mehr Oberfläche für den Stromfluss können im Allgemeinen höhere C - -Raten verarbeiten. Im Gegensatz dazu können kleinere Batterien schneller überhitzen oder sich verschlechtern, wenn sie zu schnell geladen oder entladen werden.
