浅谈锂离子电池的最大充放电电流限制
锂离子电池的充电放电,实质就是一个化学反应过程,化学反应的速度受到以下两点制约:锂离子的迁越速度、化学反应本身的速度。锂离子需要穿透隔膜来到另外一极,那么越薄的隔膜理论上的锂离子迁越速度会越快(这也是目前动力电池的解决方案,当然隔膜的厚度本身也受工艺限制,理论上越薄短路的风险也越大)。化学反应的速度呢,则受到温度的影响,温度越高化学反应越活跃,温度越低化学反应越迟钝。但是化学反应速度过于活跃后可能会存在不希望存在的其它化学反应产生其它气体导致电池内压增大形成电池鼓包。 电池最大充电电流为Ichargemax=Crate*Ccapacity。Crate即为放电倍率,上面已经说过了电池倍率可以通过减薄隔膜厚度,这种方法不仅能提高放电倍率,而且由于隔膜厚度降低后体积减小,同尺寸能有更多的正负极材料,还会增大电池最大容量,当然技术难度与风险都比较高。还有一种方法则是增大电池正负极之间的接触面积,这种相当于把饼摊大一点、赛道划长一点,多一些锂离子同时迁越,也能达到提高迁越速度效果。但是由于增大了隔膜总体积,实际的容量则会变小。Ccapacity增大后其实最大放电电流的原理等同于增大正负极的接触面积,同时迁越的锂离子多了,迁越总速度自然提高。锂离子三明治结构,厚薄隔膜示意图
同等倍率电池增大容量,相当于拓宽锂离子“跑道”
从以上两点可以总结归纳,电池的最大充放电电流与内阻相挂钩:1.降低隔膜厚度,自然会降低电池内阻。2.同等倍率电池增大容量,也会降低电池内阻。那么在电池正式充电初期进行小电流脉冲充电测试电池的内阻来估算电池的最大充电电流是一种可行的智能的充电电流档位的解决方案了。
再来谈谈不同电池温度下控制充电速度,建议的充电控制方式如下:
在高低温下,逐步降低充电电流来适应当前电池的充电速度是比较合理的,直到达到最高限温与最低限温进行关断保护。当然理论上段数越多越精细越好{:5_576:}
以上是我个人的一些见解,欢迎各位指正,纯做抛砖引玉
电芯内部的高温无法及时散发才是制约的最主要因素。单体越大这个现象越严重
认真学习 好帖,多普及一下,顶你
MAGLITE 发表于 2018-5-8 10:55
电芯内部的高温无法及时散发才是制约的最主要因素。单体越大这个现象越严重
...
这一点是很对的,特别对于电池组而言,如何保证每小节的电池之间温差在很低范围,特斯拉使用的整体水冷方案也是挺不错
顶一下{:6_654:} 学东西来了{:5_589:} 隔膜还分干法湿法。
干法拉伸适合动力电池 隔膜还分干法湿法。
干法拉伸适合动力电池 不错,技术好文
Prophet 发表于 2018-5-8 16:04
隔膜还分干法湿法。
干法拉伸适合动力电池
受教了{:5_606:}
电池最大充电电流为Ichargemax=Crate*Ccapacity。Crate即为放电倍率。
这个不对吧,大部分18650锂电池的最大充电电流都小于最大放电电流。 coolgg 发表于 2018-5-8 17:23
电池最大充电电流为Ichargemax=Crate*Ccapacity。Crate即为放电倍率。
这个不对吧,大部分18650锂电池的最 ...
兄弟,Crate是我们常说的充电倍率,充电倍率是可以小于1的呀,例如0.5C-rate电池的2000mAH电池,最大充放电电流即为2000mAH*0.5=1000mA,即此电池最大充放电电流为1A
XTAR充电技术 发表于 2018-5-8 17:31
兄弟,Crate是我们常说的充电倍率,充电倍率是可以小于1的呀,例如0.5C-rate电池的2000mAH电池,最大充放 ...
你自己写的是放电倍率,又改成充电倍率了?{:5_604:}
支持,支持
是不是动力越强,容量越大
coolgg 发表于 2018-5-8 17:40
你自己写的是放电倍率,又改成充电倍率了?
不好意思,看走眼了。。充电倍率一般略低于放电倍率是因为正负极与锂离子之间化学反应速度存在一些差异
订一个
厚想钱思 发表于 2018-5-8 23:03
是不是动力越强,容量越大
动力越强是指最大充放电电流吗?
通过降低薄膜的方式确实容量也更大,当然还有偷懒的办法是增加正负极接触面积,这种虽然增大了最大充放电电流,但是会损失容量
说的真好,但还是先把自家的充电头做好再说其他的吧
页:
[1]
2