Будучи поставщиком литий -батарей NCM, я воочию наблюдал, как различные алгоритмы зарядки могут оказать огромное влияние на эти электростанции. Литиевые батареи NCM везде везде, от наших смартфонов до электромобилей. Они очень популярны, потому что они предлагают высокую плотность энергии, длинный велосипедный срок службы и относительно хорошие результаты безопасности. Но то, как мы их заряжаем, действительно может сделать или сломать их производительность и продолжительность жизни.
Давайте начнем с самого основного алгоритма зарядки: постоянное ток - постоянное напряжение (CC - CV). Это как старая школа, испытанная - и - правдивый метод. В фазе CC мы перекачиваем постоянный ток в аккумулятор. Это как наполнение ведра водой с устойчивой скоростью. Это здорово в начале, потому что аккумулятор может быстро поглощать заряд. Но по мере того, как аккумулятор становится ближе к полному, мы переключаемся на фазу CV. Здесь мы сохраняем постоянное напряжение, и ток постепенно уменьшается. Это похоже на замедление потока воды, когда ведро приближается к краям, чтобы избежать разливов.
Алгоритм CC - CV прост и легко реализовать, поэтому он так распространен. Но у него есть свои недостатки. Если ток зарядки в фазе CC слишком высок, он может вызвать литиевое покрытие на аноде батареи NCM. Литиевое покрытие - плохая новость. Это может снизить емкость батареи с течением времени и даже представлять риск безопасности, потому что он может создавать короткие - схемы внутри батареи. С другой стороны, если зарядный ток слишком низкий, процесс зарядки займет вечно, что является серьезным неудобством, особенно для владельцев электромобилей, которые всегда спешат вернуться на дорогу.
Другим алгоритмом зарядки, который набирает популярность, является алгоритм многоэтажного постоянного тока (MCC). Вместо одной фазы постоянного тока с последующей фазой постоянной напряжения, алгоритм MCC использует несколько уровней постоянного тока. Мы начинаем с относительно высокого тока, чтобы быстро зарядить батарею до определенного уровня, а затем постепенно уменьшаем ток поэтапно. Этот подход немного более сложный, чем метод CC - CV.
Преимущество алгоритма MCC заключается в том, что он может лучше адаптироваться к состоянию заряда батареи. Сокращая ток в нужное время, мы можем в некоторой степени избежать лития. Это также обеспечивает более быстрое общее время зарядки по сравнению с очень консервативным подходом CC - CV. Тем не менее, реализация алгоритма MCC требует более сложных систем управления аккумуляторами (BMS). Эти BMS необходимо точно отслеживать состояние заряда, температуры и других параметров, чтобы определить, когда переключаться между различными уровнями тока.
Тогда есть алгоритм зарядки пульса. Это немного отличается. Вместо непрерывного потока тока мы отправляем короткие импульсы с высокой - токовой зарядкой в аккумулятор, за которым следуют периоды отдыха. Это все равно, что дать аккумулятору серию быстрых повышений энергии, а затем позволяет ей отдыхать.
Импульсная зарядка имеет некоторые потенциальные преимущества. Периоды отдыха позволяют ионам внутри аккумулятора более равномерно перераспределять, что может повысить производительность батареи и снизить риск получения лития. Это также может помочь сломать любые слои пассивации, которые могут со временем образовываться на электродах. Но алгоритм зарядки пульса по -прежнему является относительно новым, и есть некоторые проблемы. Получение правильных параметров импульса, таких как ширина импульса, частота и амплитуда, имеет решающее значение. Если эти параметры не установлены правильно, аккумулятор может не зарядиться эффективно, или она может быть даже повреждена.
Теперь давайте поговорим о том, как эти различные алгоритмы зарядки влияют на срок службы литий -батарей NCM. Срок службы батареи обычно измеряется с точки зрения количества циклов заряда - разгрузки, которые он может пройти до того, как его емкость упадет до определенного уровня, скажем, 80% своей первоначальной емкости.
Алгоритм CC - CV, если не правильно оптимизирован, может привести к более короткой продолжительности жизни. Как я уже упоминал ранее, литиевое покрытие, вызванное высокими токами зарядки, может с течением времени ухудшать батарею. Кроме того, высокое напряжение напряжения во время фазы CV может привести к разложению электролита в аккумуляторе, что еще больше снижает емкость и производительность батареи.
Алгоритм MCC, когда он хорошо реализован, может продлить срок службы батареи. Регулируя ток зарядки в соответствии с состоянием заряда аккумулятора, мы можем уменьшить нагрузку на аккумулятор и минимизировать образование литиевого покрытия и разложения электролита.
Импульсная зарядка также может увеличить срок службы батареи. Периоды отдыха в зарядке импульсов дают батарею возможность восстановиться, что может замедлить процесс деградации. Но опять же, это зависит от правильного получения параметров импульса.
В дополнение к жизни алгоритмы зарядки также влияют на безопасность литиевых батарей NCM. Литиевая покрытие, как я уже говорил, является серьезной проблемой безопасности. Это может привести к внутренним коротким цепям, которые могут привести к перегреву батареи, загореться или даже взорваться. Алгоритм CC - CV с его потенциалом для высокой текущей зарядки необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать этих рисков безопасности. Алгоритмы MCC и импульсной зарядки с их более интеллектуальными стратегиями зарядки могут потенциально снизить риск покрытия лития и повысить общую безопасность батареи.
Если вы находитесь на рынке для высоких - качественных литий -батарей NCM, вы также можете заинтересоваться в других наших продуктах. Мы предлагаем ряд различных литий -ионных батарей, таких какКвадратный литий -фосфатный аккумуляторВТройная полимерная литиевая батарея, иТелекоммуникационная батареяПолем Каждая из этих батарей имеет свои уникальные функции и приложения.
Как поставщик, я понимаю, что выбор правильного алгоритма зарядки и зарядки имеет решающее значение для вашего бизнеса или личных потребностей. Вот почему мы здесь, чтобы помочь. У нас есть команда экспертов, которые могут предоставить вам подробную информацию о наших продуктах и помочь вам выбрать лучший алгоритм зарядки для вашего конкретного применения литиевого батареи NCM. Ищете ли вы аккумулятор для своего электромобиля, портативного устройства или телекоммуникационной системы, мы вас покрыли.
Если вы заинтересованы в том, чтобы узнать больше о наших литиевых батареях NCM или у вас есть какие -либо вопросы об алгоритмах зарядки, не стесняйтесь обратиться. Мы всегда рады поговорить и обсудить, как мы можем удовлетворить ваши требования к батарее. Давайте работать вместе, чтобы найти идеальное решение для ваших потребностей в силе.
Ссылки
- Chen, X. & Lin, D. (2018). Усовершенствованные перезаряжаемые литиевые батареи: от основ в приложения. Джон Уайли и сыновья.
- Tarascon, JM, & Armand, M. (2001). Проблемы и проблемы, с которыми сталкиваются аккумуляторные батареи. Nature, 414 (6861), 359 - 367.
- Goodenough, JB, & Kim, Y. (2010). Проблемы для перезаряжаемых батарей LI. Химия материалов, 22 (3), 587 - 603.