, 'मैं एक दिन डिज़ाइन कर सकते हैं, जबकि एक तेजी से चार्ज होने, लंबे जीवन विशेषताओं लिथियम आयन बैटरी और की तुलना में अधिक हो सकता है!' के तहत प्रौद्योगिकी के वर्तमान स्तर गुण हम खाते में ले जा रहे हैं इस तरह करने के लिए मुश्किल है: मैं एक सपना है। डिजाइनर, लिथियम आयन बैटरी तेज़ी से चार्ज करने से अच्छी तरह परिचित गंभीरता से एक लिथियम आयन बैटरी के जीवन को प्रभावित करेगा कर रहे हैं अक्सर क्योंकि ली + नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट में जाली एम्बेडेड फ़्लैश गंभीर यांत्रिक तनाव है जब में एक ग्रेफाइट सामग्री, ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के कारण गैर-परतबंदी और कण टूटना समस्याओं के अलावा गति चार्ज या बैटरी तापमान बहुत कम नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतह पर धातु ली के आगे वर्षा का कारण हो सकता है, जो लिथियम आयन बैटरी क्षमता, नीचे चक्र जीवन गिरावट की अपरिवर्तनीय नुकसान हो सकता है चार्ज उपवास रखने की।
बैटरी की शक्ति की तुलना में अधिक है, इस प्रकार बैटरी चार्ज समय को कम करने के लिए और भी अधिक चुनौतीपूर्ण चीजों है। इस समस्या को फ्रांज बी Spingler तकनीकी म्यूनिख, जर्मनी और नकारात्मक अपरिवर्तनीय लिथियम बैटरी अपरिवर्तनीय मात्रा के अन्य विश्लेषणात्मक विश्लेषण विश्वविद्यालय हल करने के लिए निरंतर वोल्टेज चार्ज, प्रणाली 11% तक कम किया जा सकता है और चार्ज समय - विस्तार और बैटरी की क्षमता में कमी, और तेजी से उच्च विशिष्ट ऊर्जा बैटरी चार्ज प्रणाली के डिजाइन के लिए आधार, एक 1C दर स्थिर वर्तमान की तुलना में बीच के रिश्ते क्षमता का 16% (200 चक्र) नीचे गिरावट।
प्रयोग एनसीएम / ग्रेफाइट नरम पैकेज बैटरी की क्षमता 3.3Ah, बैटरी की बुनियादी विशेषताओं निम्न तालिका में दिखाया जाता है में इस्तेमाल किया गया था, बैटरी इनक्यूबेटर में रखा गया है, लेजर पूरे बैटरी की लंबाई के साथ मोटाई चार्ज और प्रक्रिया के निर्वहन करेंगे इसकी मोटाई के निरंतर माप दिशा, और अवरक्त तापमान सेंसरों लिथियम आयन बैटरी की सतह में तापमान में परिवर्तन (नीचे दिखाया गया) ट्रैक करने के लिए।
फ्रांज B.Spingler करने के लिए 45 ℃ लिथियम आयन बैटरी की विशेषताओं सूजन जब तापमान 0 ℃ से लौटाए गए बैटरी पर तापमान के प्रभाव का विश्लेषण किया, पूरे सेल के विस्तार के लिए औसत दर, 1.2um / ℃ था ख आंकड़े से हम भी पूरे कि नोट कर सकते हैं बैटरी के विस्तार के एक समान नहीं है, एक बड़ी संख्या के लिए सेल विस्तार के किनारों, स्थानीय सेल के विस्तार की दर की सीमा 3.4um को 0.6um / ℃ का / ℃, विस्तार गुणांक के गुणांक 7.0x10-4 1.2 x10-4 / ℃ के बराबर हो जाता है / ℃, 2.5x10-4 / ℃। मुख्य कारण की औसत लिथियम आयन बैटरी के विस्तार के कारण तापमान मापने के लिए एक लिथियम आयन बैटरी है, क्योंकि तापमान चार्ज वृद्धि, जो लिथियम आयन बैटरी के विस्तार का कारण होगा के दौरान हो सकता है, यह जरूरी है कि थर्मल विस्तार लिथियम आयन बैटरी के समग्र विस्तार से अलग है।
निम्न चित्र मामले की मात्रा विस्तार क्रमशः 0.5C, 1.0c, 1.5C और 2C दर CC-सीवी चार्ज प्रक्रिया है, जिसमें सेल लाइन विस्तार प्रत्यक्ष माप घटता द्वारा प्राप्त की अवस्था है पता चलता है, ठोस लाइन काट ली तापमान की वजह से विस्तार कारक है सेल विस्तार वक्र। हम नोट कर सकते हैं जब एक बड़ी वर्तमान (1.5C और 2.0C) जल्दी, बैटरी सूजन में चार्ज निरंतर वोल्टेज के लिए निरंतर वर्तमान चार्ज द्वारा बैटरी चार्ज एक विस्तार शिखर (overshoot) शुरू किया है, और फिर कम किया है और निरंतर वोल्टेज चार्ज के अंत से पहले गायब हो गया। पहले हम 2.0C प्रभारी को देखो, मात्रा विस्तार शिखर (overshoot) 40um के बारे में पहुंच गया, बैटरी 25% SoC की कुल मात्रा विस्तार के 0-100% से। इस खंड विस्तार के लिए लेखांकन बारीकी से बैटरी चार्ज दर के शिखर परिमाण से संबंधित, इस चोटी की ऊंचाई 25um को 1.5C, और 0.5C पर है, और 1C दर विस्तार इस चोटी बिना होता है। फ्रांज बी Spingler लगता है कि इस शिखर का मुख्य कारण विस्तार किया जा सकता ली धातु तेजी से चार्ज करने की प्रक्रिया में नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतह पर जमा किया गया था, और निरंतर वोल्टेज एक ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड अंदर एम्बेडेड अंत वापस चार्ज।
बैटरी के कारण शिखर सूजन विश्लेषण लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतह, ली धातु तो एनोड प्रक्रिया के अंदर में पुन: शामिल इंटरनेट पर एक वोल्टेज की अवस्था का उत्पादन करेगा, इसलिए फ्रांज बी Spingler ऊपर परिकल्पना सही है सत्यापित करने के लिए है, तो बैटरी अलग होगा जब CC-सीवी रुकावट के आवर्धन के तहत (विस्तार मात्रा के शिखर ऊपर) 90% तक चार्ज है, और फिर बैटरी वोल्टेज (नीचे दिखाया गया) में परिवर्तन रिकॉर्ड, बाएं से, हम वोल्टेज घटता, 0.5C और 1.0c चार्ज दर देख सकते हैं बैटरी वोल्टेज चार्ज निलंबित करने के बाद तेजी से कमी आई है, और चार्ज में चार्जिंग दर में बाधा आती है, इस प्रक्रिया में वोल्टेज ड्रॉप वहाँ बैटरी 1.5C, 2.0C चार्ज ऊपर और विशेष रूप से बैटरी की 2.5C दर पर एक स्पष्ट वोल्टेज पठार था वोल्टेज पठार बहुत स्पष्ट है। यह इंगित करता है कि प्रभारी दर की वृद्धि के साथ, उपजी धातु ली नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतह घटना अधिक स्पष्ट हो जाता है, लेकिन यह भी शिखर मात्रा विस्तार उच्च वर्तमान चार्ज और लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतह बारीकी से विश्लेषण के दौरान लिथियम आयन बैटरी में होता है कि संबंधों।
लिथियम आयन बैटरी चार्ज की प्रक्रिया के दौरान उत्पादित की मात्रा विस्तार को वापस नहीं लाया सभी कर रहे हैं, यह आंकड़ा चित्र से अलग अलग प्रभारी दर, औसत अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार और अधिकतम अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार पर बैटरी के चक्र के अनुसार क्षमता नुकसान को दर्शाता है। हम बैटरी अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार और बैटरी की क्षमता के नुकसान पर ध्यान देते हुए एक मजबूत संबंध गणना पता चलता है कि 0.945 है मात्रा विस्तार और बैटरी की क्षमता के नुकसान के लिए औसत अपरिवर्तनीय संबंधित है, और मात्रा विस्तार और 0.996 के रूप में उच्च बैटरी की क्षमता के नुकसान के लिए अधिकतम अपरिवर्तनीय संबंधित है।
फ्रांज B.Spingler अध्ययन में पाया गया है कि किनारों पर बैटरी सेल के अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार आदेश में इस घटना की व्याख्या करने में, फ्रांज बी Spingler दर बैटरी 0.5-2.0C पर शुल्क लिया जाएगा शो नीचे विच्छेदित कर रहे थे, और अधिक गंभीर हो जाते हैं आंकड़ा एक हम सेल बढ़त स्थिति देख सकते हैं से विच्छेदन के बाद दो नकारात्मक इलेक्ट्रोड अक्सर अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार और अधिक गंभीर है, विच्छेदन के बाद बैटरी की नेगेटिव इलेक्ट्रोड सतह हम वास्तव में लगता है जब वहाँ इन स्थानों पर धातु ली की एक महत्वपूर्ण बयान है। यह इंगित करता है कि मात्रा विस्तार और बैटरी के अपरिवर्तनीय क्षमता घटाने और ली धातु बारीकी से नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतह पर बयान से संबंधित है।
उपरोक्त विश्लेषण हम देख सकते हैं, नकारात्मक इलेक्ट्रोड अपरिवर्तनीय धातु की सतह ली बयान, अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार और बैटरी सेल की क्षमता नुकसान बारीकी से जुड़े होते हैं, तो हम तेजी से प्रणाली चार्ज नकारात्मक इलेक्ट्रोड अपरिवर्तनीय से बचने के लिए एक लिथियम आयन बैटरी के लिए बनाया गया धातु के बयान ली। क्रम एक त्वरित प्रभारी, बैटरी जीवन का चार्ज प्रणाली, जबकि तेजी से क्षय से परहेज डिजाइन करने के लिए में, फ्रांज बी Spingler बैटरी 10-100% SoC को 0.5-3.0C के आवर्धन का उपयोग कर लिया जाता है और निरंतर 0.5C प्रवाह - 0% SoC के लिए निरंतर वोल्टेज निर्वहन, और अपरिवर्तनीय अधिकतम बैटरी मात्रा विस्तार रिकॉर्डिंग, और नीचे दिखाया गया है तेजी से चार्ज प्रणाली परीक्षण के परिणाम के डिजाइन मार्गदर्शन करने के लिए प्रयोग किया जाता, आंकड़ा हम एक प्रवृत्ति है कि प्रभारी दर से उल्लेख किया जा सकता बड़े, उच्च अंत SoC, तो बैटरी अधिक से अधिक अधिकतम अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार है, जो बैटरी की क्षमता का अधिक से अधिक नुकसान का मतलब है।
अपरिवर्तनीय अधिकतम मात्रा विस्तार कम करने के लिए, फ्रांज बी Spingler piecewise ढंग जिसमें 0-10% SoC की सीमा के भीतर 2.4 C का उपयोग कर चार्ज है, और फिर क्रमिक रूप से कम चार्ज (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। सी), द्वारा इस अनुकूलन चार्ज प्रणाली के बाद, लिथियम आयन बैटरी का चार्ज समय 21% (CC-सीवी 1C दर की तुलना प्रणाली) सबसे अधिक प्रभावी ढंग से चार्ज समय को कम से कम किया जा सकता है।
चार्ज अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार को कम करने, प्रभावी ढंग से लिथियम आयन बैटरी का चक्र में सुधार के द्वारा अनुकूलित शासन, ग्राफ अनुकूलित चार्ज प्रणाली का उपयोग, बैटरी चक्र 1C और 1.4C दर CC-सीवी चार्ज प्रणाली आवर्धन CC-CV वक्र पारंपरिक CC-CV वक्र अनुकूलित बैटरी प्रणाली चार्ज के बाद चक्र प्रदर्शन में काफी सुधार किया गया है (200 सप्ताह चक्र, क्षमता नुकसान 16% तक कम हो जाता है), देखने के संरचनात्मक बिंदु बैटरी के परिणाम, चार्ज अनुकूलन से की तुलना में देखा जा सकता है सेल विश्लेषण प्रणाली अपरिवर्तनीय लिथियम के बाद नकारात्मक इलेक्ट्रोड काफी कम है।
फ्रांज बी Spingler लिथियम आयन बैटरी का अध्ययन करके अलग दरों पर नकारात्मक इलेक्ट्रोड अपरिवर्तनीय विश्लेषण लिथियम बैटरी अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार, बैटरी की क्षमता नुकसान के बीच के रिश्ते की वजह से चार्ज किया जाता है, और एक लिथियम आयन बैटरी क्षमता नीचे गिरावट त्वरण में त्वरित चार्ज परिणाम के लिए कारण का पता चलता है और अपरिवर्तनीय मात्रा विस्तार का परिणाम के अनुसार विभिन्न चार्ज दर, चार्ज प्रणाली अनुकूलित विकसित, CC-सीवी चार्ज 1C दर प्रणाली के साथ तुलना में इतना है कि चार्ज समय 21%, 16% क्षमता नुकसान (200 चक्र) से कम है।
