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Wie viel wissen Sie über quadratische 6s 22,2-V-Lipo-Batterien?

Klassifiziert nach Form Quadratische 6s 22,2 V Lipo-Batterie hat drei Typen: quadratisch, zylindrisch und dünn. Es gibt viele Arten von quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Batterien, die hauptsächlich in Mobiltelefonen, Digitalkameras und anderen Bereichen verwendet werden. zylindrische quadratische 6s 22,2-V-Lipo-Batterien umfassen derzeit 18650 (18 mm × 65 mm), 26650 (26 mm × 65 mm), 21700 (21 mm × 70 mm). Drei Modelle werden hauptsächlich im Bereich von Notebooks und Elektrowerkzeugen verwendet; Der blattförmige quadratische 6s 22,2-V-Lipo-Akku kann die Ausdünnungsanforderungen von Computern und Kameras erfüllen. Heute wird CNHL das relevante Wissen über quadratische 6s-22,2-V-Lipo-Batterien im Detail vorstellen.

1. Komponenten einer quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Batterie

Quadrat Zu den Hauptkomponenten einer typischen quadratischen 6s 22,2 V Lipo-Batterie gehören eine obere Abdeckung, ein Gehäuse, eine positive Platte, eine negative Platte, eine Laminierung oder Wicklung, die aus einer Membran, isolierenden Teilen und Sicherheitskomponenten besteht. Darunter sind zwei Sicherheitsstrukturen enthalten: Nail Safety Device (NSD) und Overcharge Safety Device (OSD). NSD fügt dem äußersten Kern der Rolle eine Metallschicht wie Kupferfolie hinzu. Wenn Akupunktur auftritt, reduziert der an der Akupunkturposition erzeugte lokale hohe Strom schnell den Strom pro Flächeneinheit durch eine große Fläche der Kupferfolie, was eine lokale Überhitzung an der Akupunkturposition verhindern und das Auftreten eines thermischen Durchgehens verlangsamen kann.

Das OSD-Sicherheitsdesign ist auf vielen quadratischen 6s-22,2-V-Lipo-Batterien zu sehen. In der Regel wird mit der Schmelze (Sicherung) ein Blech verwendet. Die Schmelze kann auf den positiven Stromkollektor ausgelegt werden. Beim Überladen kommt der quadratische 6s 22,2V Lipo Akku zum Einsatz. Der Innendruck bewirkt, dass das OSD einen internen Kurzschluss auslöst, der einen sofortigen hohen Strom erzeugt und die Schmelze schmilzt, wodurch die interne Stromschleife des quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Akkus unterbrochen wird. Die Hülle ist im Allgemeinen eine Stahlhülle oder eine Aluminiumhülle. Mit dem Streben des Marktes nach Energiedichte und dem Fortschritt des Produktionsprozesses wurde die Aluminiumhülle allmählich zum Mainstream.

2. Merkmale des quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Akkus

Vorteile der quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Batterie: Die quadratische 6s 22,2-V-Lipo-Batterie hat eine hohe Verpackungszuverlässigkeit; hohe Systemenergieeffizienz; relativ geringes Gewicht und hohe Energiedichte; Eine wichtige Option für die Energiedichte; wenn die Monomerkapazität groß ist, ist die Systemkonfiguration relativ einfach, was es ermöglicht, die Monomere einzeln zu überwachen; Ein weiterer Vorteil des einfachen Systems ist die relativ gute Stabilität.
Nachteile des quadratischen 6s 22,2 V Lipo-Akkus: Da der quadratische 6s 22,2 V Lipo-Akku je nach Größe des Produkts angepasst werden kann, gibt es Tausende von Modellen auf dem Markt. und weil es zu viele Modelle gibt, ist es schwierig, den Prozess zu vereinheitlichen; Produktionsautomatisierung Das Niveau ist nicht hoch, und die Monomere sind ganz anders. Bei großtechnischen Anwendungen besteht das Problem, dass die Lebensdauer des Systems viel geringer ist als die Lebensdauer des Monomers. Die national empfohlene Norm GB/T 34013-2017 „Power storage square 6s 22.2v Lipo Battery Product Specifications and Dimensions for Electric Vehicles“ gibt 8 Abmessungsreihen für die quadratische 6s 22.2V Lipo-Batterie vor.

Die Bestimmung der Größe der Batteriezelle hat kurzfristig möglicherweise keine besonders offensichtliche Wirkung. Einige Leute denken sogar, dass das Geben von Leitlinien die Entwicklung der Branche einschränken wird, und dass die Änderung der Produktgröße nicht nur ein Problem der Werkzeuge und Formen für die Batteriezellenproduktion ist, sondern auch sehr große Auswirkungen hat. Als empfohlener Standard wird er jedoch, solange er den Herstellern eine Tendenz geben kann, sich auf neue Produktionskapazitäten vorzubereiten und Produktionslinien anzupassen, auf lange Sicht zwangsläufig die schrittweise Entwicklung von Spezifikationen und Größen in Richtung Serialisierung vorantreiben.

Die Durchgängigkeit von Zellen und Modulen ist die Voraussetzung für die reale Realisierung einer Kaskadennutzung. Das Quadrat 6s 22.Bei einem 2-V-Lipo-Akku lässt sich die Kapazität einfacher erhöhen als bei einem zylindrischen Akku, und es gibt weniger Einschränkungen bei der Kapazitätserhöhung. Die Anzahl der Zellen im System ist gering, was einer der wichtigsten Wettbewerbsvorteile des quadratischen 6s 22,2 V sein sollte Lipo-Akku. Wenn jedoch das Volumen des Monomers zunimmt, treten auch einige Probleme auf, wie z. B. eine ernsthafte seitliche Wölbung, Schwierigkeiten bei der Wärmeableitung und eine erhöhte Ungleichmäßigkeit, die seine Entwicklung behindert. Im Folgenden werden die typischen Probleme und Lösungen des quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Akkus vorgestellt.

3. Typische Probleme und Lösungen von quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Akkus

(1) Seitliches Wölbungsproblem Der quadratische 6s 22,2-V-Lipo-Akku hat während des Lade- und Entladevorgangs einen bestimmten Druck im Inneren des quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Akkus (Erfahrungsdaten sind 0,3-0,6 MPa), unter dem gleichen Druck, der Je größer der Spannungsbereich, desto schwerwiegender ist die Verformung der Gehäusewand des quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Akkus. Während des ersten Lade- und Entladevorgangs der Liquid Square 6s 22,2 V Lipo-Batterie reagieren das Elektrodenmaterial und der Elektrolyt an der Fest-Flüssig-Grenzfläche, um eine Passivierungsschicht zu bilden, die die Oberfläche des Elektrodenmaterials bedeckt. Der gebildete Passivierungsfilm kann den Durchgang von Lösungsmittelmolekülen wirksam verhindern, aber Lithiumionen können frei durch die Passivierungsschicht eingebettet und wieder ausgebettet werden, die die Eigenschaften eines Festelektrolyten aufweist, sodass dieser Passivierungsfilm als Festelektrolytgrenzfläche bezeichnet wird. (Solid Electrolyte Interface, SEI) Membran.

Die wichtigen Gründe für die Erweiterung der quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Batterie sind:
① Während der Formation wird Gas während der Bildung des SEI-Films und des Luftdrucks in der quadratischen 6s-22,2-V-Lipo-Batterie erzeugt steigt. Durch die schlechte Druckfestigkeit der Flachbauweise des quadratischen 6s 22,2V Lipo Akkus wird das Gehäuse verformt;
②Die Gitterparameter des Elektrodenmaterials ändern sich beim Laden, wodurch sich die Elektrode ausdehnt und die Elektrodenausdehnungskraft wirkt auf der Schale, was zu einer Verformung der quadratischen 6s 22,2 V Lipo-Batterieschale führt;
③Bei Lagerung bei hohen Temperaturen führt eine geringe elektrohydraulische Zersetzung und der Anstieg des Gasdrucks aufgrund von Temperatureffekten zu einer Verformung von die quadratische 6s 22,2 V Lipo Batteriehülle. Unter den obigen drei Gründen ist die Ausdehnung des Gehäuses, die durch die Ausdehnung der Elektrode verursacht wird, der wichtigste.

Das Wölbungsproblem der quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Batterie ist ein häufiges Problem, insbesondere die quadratische 6s 22,2-V-Lipo-Batterie mit großer Kapazität ist schwerwiegender. Das Ausbeulen der quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Batterie erhöht den Innenwiderstand und die lokale Elektrolyse. Flüssigkeitserschöpfung oder sogar Gehäusebruch beeinträchtigen die Sicherheitsleistung und die Lebensdauer der quadratischen 6s-22,2-V-Lipo-Batterie ernsthaft.
Lösung:
① Nehmen Sie eine kleine Struktur an, um die Schalenfestigkeit zu verstärken;
②Optimieren Sie die Anordnung. Durch die beiden oben genannten Methoden kann das Ausbeulproblem des quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Akkus effektiv gelöst werden. Die Verstärkung der Schalenfestigkeit besteht darin, die ursprüngliche ebene Schale in eine verstärkte Struktur zu konstruieren und die Wirkung des Schalenverstärkungsstrukturdesigns durch Drücken auf die Innenseite der Schale zu testen. Gemäß den verschiedenen Befestigungsmethoden (feste Längenrichtung und feste Breitenrichtung) kann die Wirkung der Verstärkungsstruktur deutlich beobachtet werden. Nimmt man beispielsweise den Fall einer festen Breite, beträgt die Verformung der Schale mit der Verstärkungsstruktur unter dem Druck von 0,3 MPa 3,2 mm, während die Verformung der Schale ohne die Verstärkungsstruktur 4,1 mm erreicht und der Verformungsbetrag verringert wird um mehr als 20 %. Die Anordnung der Zellen im Modul ist unterschiedlich und auch die Verformung in Dickenrichtung ist unterschiedlich.Die Lösung zur Optimierung der Anordnung besteht darin, die Anordnung mit der kleinstmöglichen Verformung zu vergleichen und auszuwählen

(2) Die Wärmeableitungsleistung des großen quadratischen 6s 22,2 V Lipo-Akkus verschlechtert sich. Mit zunehmendem Volumen des Monomers wird der Abstand vom Heizteil innerhalb der quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Batterie zur Hülle immer weiter, und das leitfähige Medium und die Grenzfläche werden immer größer. Es ist schwierig, Wärme abzuleiten , und das Problem der ungleichmäßigen Wärmeverteilung auf dem Monomer wird immer deutlicher. Wu Weixiong und andere von der Fakultät für Physik der Tsinghua-Universität führten eine Studie durch. Das Experiment verwendete einen quadratischen 6s 22,2 V Lipo-Akku mit 3,2 V/12 Ah, und das Lade- und Entladegerät für quadratische 6s 22,2 V Lipo-Akkus war Xinwei CT-3001W-50V120-ANTF. Während des Prozesses betrug die Umgebungstemperatur 31 °C, das Wärmeableitungsverfahren war Luftkühlung, und die Temperaturänderung der quadratischen 6s 22,2 V-Lipo-Batterie wurde mit einem Temperaturprüfgerät aufgezeichnet.

Die experimentellen Schritte sind wie folgt:
1) Laden mit konstantem Strom, Laden der quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Batterie mit einem Strom von 12 A, bis die Ladeschlussspannung 3,65 V beträgt.
2) Regal, 1 Stunde nach dem Aufladen, um die quadratische 6s 22,2-V-Lipo-Batterie stabil zu machen.
3) Konstantstromentladung, Entladung mit unterschiedlichen Raten bis zur Entladeschlussspannung von 2 V. Darunter wird die Entladerate gemäß 1C, 2C, 3C, 4C, 5C bzw. 6C eingestellt.

Bei unterschiedlichen Entladeraten ändert sich die Temperatur der Oberfläche des quadratischen 6s 22,2-V-Lipo-Akkus. Mit zunehmender Geschwindigkeit wird auch die Temperatur immer höher. Die maximale Oberflächentemperatur der quadratischen 6s 22,2 V Lipo-Batterie entsprechend jeder Entladerate beträgt 38,1 °C, 48,3 °C, 56,7 °C, 64,4 °C, 72,2 °C bzw. 76,9 °C. Bei einer Entladerate von 3 ° C hat die maximale Temperatur 50 ° C überschritten, und bei 6 ° C erreichte die Temperatur 76,9 ° C und die Zeit, die 50 ° C überschritt, betrug 470 Sekunden, was zwei Drittel des gesamten Entladevorgangs ausmacht, der für das Quadrat sicher und kontinuierlich ist 6s 22,2 V Lipo-Akku zum Arbeiten. Sehr ungünstig.

Das Phasenwechselmaterial hat die Fähigkeit, seinen physikalischen Zustand innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zu ändern. Daher wird das Phasenwechselmaterial als Wärmeübertragungsmedium verwendet und an der Oberfläche der Einzelzelle angebracht, und der Wärmeableitungseffekt kann stark verbessert werden. Darüber hinaus ist geplant, das Wärmeleitmaterial mit einer Wasserkühlung zu kombinieren, sodass die Wasserkühlung die vom Wärmeleitmaterial aufgenommene Wärme nach außen übertragen kann.
Für den quadratischen 6s 22,2v Lipo Batteriesystem, um thermisches Durchgehen zu verhindern, ist es ideal, die Parameter jeder Zelle (Grundtemperatur, Spannung und Strom usw.) direkt erfassen zu können. Das Aufkommen neuer Sensoren mit guten Funktionen wird es ermöglichen, vor thermischen Störungen zu warnen und damit umzugehen weglaufen.

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