ലിഥിയം ചാർജിന്റെയും ഡിസ്ചാർജിന്റെയും സിദ്ധാന്തവും വൈദ്യുതി കണക്കുകൂട്ടൽ രീതിയുടെ രൂപകൽപ്പനയും (1)

1. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ ആമുഖം

1.1 സ്റ്റേറ്റ് ഓഫ് ചാർജ് (എസ്ഒസി)

ബാറ്ററിയിൽ ലഭ്യമായ വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിന്റെ അവസ്ഥയായി ചാർജിന്റെ അവസ്ഥയെ നിർവചിക്കാം, സാധാരണയായി ഒരു ശതമാനമായി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.നിലവിലുള്ള വൈദ്യുതോർജ്ജം ചാർജിംഗും ഡിസ്ചാർജിംഗും, താപനിലയും പ്രായമാകൽ പ്രതിഭാസവും അനുസരിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നതിനാൽ, ചാർജിന്റെ അവസ്ഥയുടെ നിർവചനം രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: സമ്പൂർണ്ണ സ്റ്റേറ്റ്-ഓഫ്-ചാർജ് (ASOC), ആപേക്ഷിക സ്റ്റേറ്റ്-ഓഫ്-ചാർജ് (RSOC) .

സാധാരണയായി, ആപേക്ഷിക ചാർജിന്റെ പരിധി 0% - 100% ആണ്, ബാറ്ററി പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ അത് 100% ഉം പൂർണ്ണമായി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ 0% ഉം ആണ്.ബാറ്ററി നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത നിശ്ചിത ശേഷി മൂല്യം അനുസരിച്ച് കണക്കാക്കുന്ന ഒരു റഫറൻസ് മൂല്യമാണ് ചാർജിന്റെ സമ്പൂർണ്ണ അവസ്ഥ.പൂർണ്ണമായും ചാർജ് ചെയ്ത പുതിയ ബാറ്ററിയുടെ ചാർജ്ജിന്റെ സമ്പൂർണ്ണ അവസ്ഥ 100% ആണ്;കാലഹരണപ്പെട്ട ബാറ്ററി പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്താലും, വ്യത്യസ്ത ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് അവസ്ഥകളിൽ 100% എത്താൻ കഴിയില്ല.

വ്യത്യസ്ത ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കുകളിൽ വോൾട്ടേജും ബാറ്ററി ശേഷിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഇനിപ്പറയുന്ന ചിത്രം കാണിക്കുന്നു.ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് കൂടുന്തോറും ബാറ്ററി ശേഷി കുറയും.താപനില കുറയുമ്പോൾ ബാറ്ററി ശേഷിയും കുറയും.

ചിത്രം 1. വ്യത്യസ്ത ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കുകൾക്കും താപനിലകൾക്കും കീഴിൽ വോൾട്ടേജും ശേഷിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

1.2 പരമാവധി ചാർജിംഗ് വോൾട്ടേജ്

പരമാവധി ചാർജിംഗ് വോൾട്ടേജ് ബാറ്ററിയുടെ രാസഘടനയും സവിശേഷതകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ ചാർജിംഗ് വോൾട്ടേജ് സാധാരണയായി 4.2V, 4.35V എന്നിവയാണ്, കാഥോഡ്, ആനോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ വോൾട്ടേജ് മൂല്യങ്ങൾ വ്യത്യാസപ്പെടും.

1.3 പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്തു

ബാറ്ററി വോൾട്ടേജും പരമാവധി ചാർജിംഗ് വോൾട്ടേജും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം 100mV-ൽ കുറവായിരിക്കുകയും ചാർജിംഗ് കറന്റ് C/10 ആയി കുറയുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ബാറ്ററി പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്തതായി കണക്കാക്കാം.ബാറ്ററിയുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്കനുസരിച്ച് പൂർണ്ണ ചാർജിംഗ് അവസ്ഥകൾ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.

ചുവടെയുള്ള ചിത്രം ഒരു സാധാരണ ലിഥിയം ബാറ്ററി ചാർജിംഗ് സ്വഭാവ കർവ് കാണിക്കുന്നു.ബാറ്ററി വോൾട്ടേജ് പരമാവധി ചാർജിംഗ് വോൾട്ടേജിന് തുല്യമാകുകയും ചാർജിംഗ് കറന്റ് C/10 ആയി കുറയുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ബാറ്ററി പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്തതായി കണക്കാക്കും.

ചിത്രം 2. ലിഥിയം ബാറ്ററി ചാർജിംഗ് സ്വഭാവ വക്രം

1.4 കുറഞ്ഞ ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ്

കട്ട്-ഓഫ് ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ് ഉപയോഗിച്ച് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ് നിർവചിക്കാം, ഇത് സാധാരണയായി ചാർജ്ജ് അവസ്ഥ 0% ആയിരിക്കുമ്പോൾ വോൾട്ടേജ് ആണ്.ഈ വോൾട്ടേജ് മൂല്യം ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യമല്ല, മറിച്ച് ലോഡ്, താപനില, പ്രായമാകൽ ബിരുദം അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കൊപ്പം മാറുന്നു.

1.5 പൂർണ്ണ ഡിസ്ചാർജ്

ബാറ്ററി വോൾട്ടേജ് കുറഞ്ഞ ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജിനേക്കാൾ കുറവോ തുല്യമോ ആണെങ്കിൽ, അതിനെ പൂർണ്ണമായ ഡിസ്ചാർജ് എന്ന് വിളിക്കാം.

1.6 ചാർജും ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കും (സി-റേറ്റ്)

ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് ബാറ്ററി ശേഷിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് കറന്റിന്റെ പ്രതിനിധാനമാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ ഒരു മണിക്കൂർ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ 1C ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ബാറ്ററി പൂർണ്ണമായും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യും.വ്യത്യസ്ത ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കുകൾ വ്യത്യസ്ത ഉപയോഗയോഗ്യമായ ശേഷിയിൽ കലാശിക്കും.സാധാരണയായി, ഉയർന്ന ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക്, ലഭ്യമായ ശേഷി ചെറുതാണ്.

1.7 സൈക്കിൾ ജീവിതം

സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണം എന്നത് ഒരു ബാറ്ററിയുടെ പൂർണ്ണമായ ചാർജിന്റെയും ഡിസ്ചാർജിന്റെയും എണ്ണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് യഥാർത്ഥ ഡിസ്ചാർജ് ശേഷിയും ഡിസൈൻ ശേഷിയും ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം.സഞ്ചിത ഡിസ്ചാർജ് ശേഷി ഡിസൈൻ ശേഷിക്ക് തുല്യമായിരിക്കുമ്പോൾ, സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണം ഒന്നായിരിക്കും.സാധാരണയായി, 500 ചാർജ്-ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളുകൾക്ക് ശേഷം, പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്ത ബാറ്ററിയുടെ ശേഷി 10%~20% കുറയും.

ചിത്രം 3. സൈക്കിൾ സമയവും ബാറ്ററി ശേഷിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

1.8 സ്വയം ഡിസ്ചാർജ്

താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് എല്ലാ ബാറ്ററികളുടെയും സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് വർദ്ധിക്കും.സ്വയം-ഡിസ്ചാർജ് അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു നിർമ്മാണ വൈകല്യമല്ല, ബാറ്ററിയുടെ തന്നെ പ്രത്യേകതകളാണ്.എന്നിരുന്നാലും, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ അനുചിതമായ ചികിത്സയും സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് വർദ്ധിക്കുന്നതിന് കാരണമാകും.സാധാരണയായി, ബാറ്ററി താപനില 10 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് കൂടുമ്പോൾ സെൽഫ് ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് ഇരട്ടിയാക്കും. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ സെൽഫ് ഡിസ്ചാർജ് ശേഷി പ്രതിമാസം 1-2% ആണ്, അതേസമയം വിവിധ നിക്കൽ അധിഷ്ഠിത ബാറ്ററികളുടേത് 10- പ്രതിമാസം 15%.

ചിത്രം 4. വ്യത്യസ്ത ഊഷ്മാവിൽ ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് പ്രകടനം