Kuinka paljon tiedät square 6s 22.2v lipo -akusta?

Muodoltaan luokiteltu Neliö 6s 22.2v lipo akku on kolmen tyyppinen: neliö, sylinterimäinen ja ohut. Neliömäisiä 6s 22.2v lipo akkuja on monenlaisia, joita käytetään pääasiassa matkapuhelimissa, digitaalikameroissa ja muilla aloilla; sylinterimäiset neliömäiset 6s 22.2v lipo akut sisältävät tällä hetkellä 18650 (18mm×65mm), 26650 (26mm×65mm), 21700 (21mm×70mm) kolme mallia, joita käytetään pääasiassa kannettavien tietokoneiden ja sähkötyökalujen alalla; levy-muotoiset neliömäiset 6s 22.2v lipo akut voivat täyttää tietokoneiden ja kameroiden ohenemisvaatimukset. Tänään CNHL esittelee neliömäisen 6s 22.2v lipo akun asiaankuuluvaa tietoa yksityiskohtaisesti.

1. Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun komponentit

Neliö Tyypillisen neliömäisen 6s 22.2v lipo akun pääkomponentteihin kuuluvat yläkansi, kotelo, positiivinen levy, negatiivinen levy, kalvo tai kela, joka koostuu kalvosta, eristysosista ja turvakomponenteista. Niihin sisältyy kaksi turvarakennetta: Neulaturvalaite (NSD) ja Ylikuormitusturvalaite (OSD). NSD lisää metallikerroksen, kuten kuparifolion, kelan uloimpaan ytimeen. Kun neulapistokoe tapahtuu, paikallinen korkea virta neulapistokohdassa vähentää nopeasti virtaa yksikköpinta-alalta suuren kuparifoliopinnan kautta, mikä voi estää paikallisen ylikuumenemisen neulapistokohdassa ja hidastaa lämpöjuoksun syntymistä.

OSD-turvasuunnittelu näkyy monissa neliömäisissä 6s 22.2v lipo akuissa. Yleensä käytetään metallilevyä sulakkeella (Fuse). Sulake voidaan suunnitella positiiviseen virtakokoelmaan. Ylikuormituksen aikana neliömäisen 6s 22.2v lipo akun sisäinen paine aiheuttaa OSD:n laukeamisen sisäisen oikosulun, joka tuottaa hetkellisen korkean virran ja sulattaa sulakkeen, katkaisten näin neliömäisen 6s 22.2v lipo akun sisäisen virtapiirin. Kuori on yleensä teräskuori tai alumiinikuori. Markkinoiden energiatihentymän tavoittelun ja tuotantoprosessin edistymisen myötä alumiinikuori on vähitellen tullut valtavirraksi.

2. Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun ominaisuudet

Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun edut: Neliömäisellä 6s 22.2v lipo akulla on korkea pakkausluotettavuus; korkea järjestelmän energiatehokkuus; suhteellisen kevyt paino ja korkea energiatihentymä; tärkeä vaihtoehto energiatihentymälle; jos yksittäisen kennon kapasiteetti on suuri, järjestelmän kokoonpano on suhteellisen yksinkertainen, mahdollistaen yksittäisten kennojen seurannan; toinen yksinkertaisen järjestelmän etu on suhteellisen hyvä vakaus.
Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun haitat: Koska neliömäinen 6s 22.2v lipo akku voidaan räätälöidä tuotteen koon mukaan, markkinoilla on tuhansia malleja, ja koska malleja on liikaa, prosessin yhtenäistäminen on vaikeaa; tuotannon automaatiotaso ei ole korkea, ja kennot ovat melko erilaisia. Suurissa sovelluksissa on ongelma, että järjestelmän käyttöikä on paljon lyhyempi kuin kennon käyttöikä. Kansallinen suositusstandardi GB/T 34013-2017 "Sähköajoneuvojen energian varastointiin tarkoitetun neliömäisen 6s 22.2v lipo akun tuotemääritykset ja mitat" antaa 8 sarjaa mittoja neliömäiselle 6s 22.2v lipo akulle.

Akkujen koon ohjaus ei välttämättä vaikuta erityisen selvästi lyhyellä aikavälillä. Jotkut jopa ajattelevat, että ohjeistus rajoittaa teollisuuden kehitystä, ja tuotteen koon muuttaminen ei ole vain kennotuotannon työkalujen ja muottien ongelma, vaan sillä on myös suuri vaikutus. Kuitenkin suositusstandardina, kunhan se antaa valmistajille suuntaviivan uuden tuotantokapasiteetin valmisteluun ja tuotantolinjojen säätämiseen, pitkällä aikavälillä se väistämättä edistää määritysten ja kokojen asteittaista kehitystä sarjoittamisen suuntaan.

Kennon ja moduulin yhdenmukaisuus on edellytys kaskadikäytön todelliselle toteutumiselle. Neliömäinen 6s 22.2v lipo akku on helpompi kasvattaa kapasiteettia kuin sylinterimäinen akku, ja kapasiteetin kasvattamisessa on vähemmän rajoituksia. Järjestelmän kennojen määrä on pieni, mikä on yksi neliömäisen 6s 22.2v lipo akun tärkeistä kilpailuvalteista. Kuitenkin kennon koon kasvaessa ilmenee myös ongelmia, kuten vakava sivupullistuma, lämmönpoiston vaikeus ja lisääntynyt epätasaisuus, jotka hidastavat sen kehitystä. Seuraavassa esitellään neliömäisen 6s 22.2v lipo akun tyypilliset ongelmat ja ratkaisut.

3. Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun tyypilliset ongelmat ja ratkaisut

(1) Sivupullistumaongelma Neliömäisessä 6s 22.2v lipo akussa on tietty paine sisällä lataus- ja purkuprosessin aikana (kokemustiedon mukaan 0.3-0.6MPa), samalla paineella, mitä suurempi jännityspinta-ala, sitä vakavampi on neliömäisen 6s 22.2v lipo akun kuoren seinämän muodonmuutos. Nestemäisen neliömäisen 6s 22.2v lipo akun ensimmäisen lataus- ja purkuprosessin aikana elektrodimateriaali ja elektrolyytti reagoivat kiinteä-neste-rajapinnalla muodostaen passivointikerroksen, joka peittää elektrodimateriaalin pinnan. Muodostunut passivointikalvo voi tehokkaasti estää liuottimolekyylien kulun, mutta litiumionit voivat vapaasti upota ja poistua passivointikerroksen läpi, mikä on kiinteän elektrolyytin ominaisuus, joten tätä passivointikalvoa kutsutaan kiinteän elektrolyytin rajapinnaksi (Solid Electrolyte Interface, SEI) kalvoksi.

Tärkeimmät syyt neliömäisen 6s 22.2v lipo akun laajenemiselle ovat:
① SEI-kalvon muodostumisen aikana muodostuu kaasua, ja neliömäisen 6s 22.2v lipo akun sisäinen ilmanpaine kasvaa. Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun litteän rakenteen heikon paineenkestävyyden vuoksi kotelo muotoutuu;
② Elektrodimateriaalin kiderakenteen parametrit muuttuvat latauksen aikana, aiheuttaen elektrodin laajenemisen, ja elektrodin laajenemisvoima vaikuttaa kuoreen, aiheuttaen neliömäisen 6s 22.2v lipo akun kuoren muodonmuutoksen;
③ Korkeassa lämpötilassa varastoinnin aikana pieni määrä elektro-hydrolyyttistä hajoamista ja lämpötilavaikutuksesta johtuva kaasupaineen kasvu aiheuttavat neliömäisen 6s 22.2v lipo akun kuoren muodonmuutoksen. Edellä mainituista kolmesta syystä elektrodin laajenemisesta johtuva kotelon laajeneminen on tärkein.

Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun pullistumaongelma on yleinen, erityisesti suurikapasiteettisissa neliömäisissä 6s 22.2v lipo akuissa se on vakavampi. Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun pullistuma lisää sisäistä vastusta ja paikallista elektrolyytin hupenemista tai jopa kuoren halkeilua, mikä vakavasti vaikuttaa neliömäisen 6s 22.2v lipo akun turvallisuuteen ja kiertoiän kestoon.
Ratkaisu:
① Käytä pientä rakennetta vahvistamaan kuoren lujuutta;
② Optimoi järjestely. Edellä mainituilla kahdella menetelmällä neliömäisen 6s 22.2v lipo akun pullistumaongelma voidaan tehokkaasti ratkaista. Kuoren lujuuden vahvistaminen tarkoittaa alkuperäisen tasokuoren suunnittelua vahvistetuksi rakenteeksi, ja kuoren vahvistusrakenteen vaikutusta testataan painamalla kuoren sisäpuolelta. Eri kiinnitystapojen (kiinnitetty pituussuunnassa ja kiinnitetty leveyssuunnassa) testauksen mukaan vahvistusrakenteen vaikutus on selvästi havaittavissa. Esimerkkinä kiinnitetty leveys, 0.3MPa paineella vahvistusrakenteella varustetun kuoren muodonmuutos on 3.2mm, kun taas ilman vahvistusrakennetta olevan kuoren muodonmuutos on 4.1mm, ja muodonmuutos vähenee yli 20%. Kennojen järjestely moduulissa on erilainen, ja paksuussuuntaiset muodonmuutokset ovat myös erilaisia. Järjestelyn optimointiratkaisu on vertailla ja valita mahdollisimman pieni muodonmuutos.

(2) Suuren neliömäisen 6s 22.2v lipo akun lämmönpoistoteho heikkenee. Kennon koon kasvaessa neliömäisen 6s 22.2v lipo akun sisäisen lämmönlähteen etäisyys kuoresta kasvaa, ja johtava väliaine ja rajapinta vaikeuttavat lämmönpoistoa, ja kennon epätasainen lämpöjakauma korostuu. Tsinghuan yliopiston fysiikan laitoksen Wu Weixiong ja muut tekivät tutkimuksen. Kokeessa käytettiin 3.2V/12Ah neliömäistä 6s 22.2v lipo akkua, ja lataus- ja purkulaitteena oli Xinwei CT-3001W-50V120-ANTF. Prosessin aikana ympäristön lämpötila oli 31°C, lämmönpoistotapana oli ilmastointi, ja neliömäisen 6s 22.2v lipo akun lämpötilan muutosta mitattiin lämpötilamittarilla.

Kokeen vaiheet ovat:
1) Vakiojännitelataus, lataa neliömäinen 6s 22.2v lipo akku 12A virralla, kunnes latauksen katkaisujännite on 3.65V.
2) Lepo, 1h latauksen jälkeen, jotta neliömäinen 6s 22.2v lipo akku vakautuu.
3) Vakiojännitepurku, pura eri nopeuksilla purkujännitteeseen 2V. Purkausnopeudet asetetaan 1C, 2C, 3C, 4C, 5C ja 6C mukaan.

Eri purkausnopeuksilla neliömäisen 6s 22.2v lipo akun pinnan lämpötila muuttuu. Nopeuden kasvaessa lämpötila nousee. Kunkin purkausnopeuden vastaava maksimaalinen pintalämpötila on 38.1°C, 48.3°C, 56.7°C, 64.4°C, 72.2°C ja 76.9°C. 3C purkausnopeudella maksimi lämpötila ylitti 50℃, ja 6C nopeudella lämpötila saavutti 76.9℃ ja yli 50℃ kesto oli 470s, mikä on kaksi kolmasosaa koko purkuprosessista, mikä on hyvin epäsuotuisaa neliömäisen 6s 22.2v lipo akun turvalliselle ja jatkuvalle toiminnalle.

Faasimuutosmateriaali pystyy muuttamaan fyysistä tilaansa tietyllä lämpötila-alueella. Siksi faasimuutosmateriaalia käytetään lämmönsiirtoaineena ja kiinnitetään yksittäisen kennon pinnalle, jolloin lämmönpoistoteho paranee huomattavasti. Lisäksi on suunnitelmia yhdistää lämmönjohtava materiaali vesijäähdytykseen, jolloin vesijäähdytysjärjestelmä voi siirtää lämmön, jonka lämmönjohtava materiaali on absorboinut, järjestelmän ulkopuolelle.
Neliömäisen 6s 22.2v lipo akun järjestelmän lämpöjuoksun estämiseksi ihanteellista olisi pystyä suoraan havaitsemaan kunkin kennon parametrit (peruslämpötila, jännite ja virta jne.). Uusien, hyvät ominaisuudet omaavien anturien ilmaantuminen mahdollistaa lämpöjuoksun varoituksen ja käsittelyn.

Voit myös katsoa:Kuinka paljon tiedät neliömäisestä 6s 22.2v lipo akusta?