Que savez-vous des batteries lipo 6s 22,2 V carrées ?

Classifié par forme Carré batterie lipo 6s 22.2v existe en trois types : carré, cylindrique et mince. Il existe de nombreux types de batteries lipo carrées 6s 22.2v, principalement utilisées dans les téléphones mobiles, les appareils photo numériques et d'autres domaines ; les batteries lipo cylindriques carrées 6s 22.2v comprennent actuellement principalement trois modèles : 18650 (18mm×65mm), 26650 (26mm×65mm), 21700 (21mm×70mm), utilisés principalement dans le domaine des ordinateurs portables et des outils électriques ; la batterie lipo carrée en forme de feuille 6s 22.2v peut répondre aux exigences d'amincissement des ordinateurs et des appareils photo. Aujourd'hui, CNHL présentera en détail les connaissances relatives à la batterie lipo carrée 6s 22.2v.

1. Composants de la batterie lipo carrée 6s 22.2v

Une batterie lipo carrée typique 6s 22.2v comprend principalement un couvercle supérieur, un boîtier, une plaque positive, une plaque négative, un empilement ou un enroulement composé d'une membrane, des parties isolantes et des composants de sécurité. Parmi eux, deux structures de sécurité sont incluses : dispositif de sécurité à clou (NSD) et dispositif de sécurité contre la surcharge (OSD). Le NSD ajoute une couche métallique, telle qu'une feuille de cuivre, au noyau le plus externe de l'enroulement. Lorsqu'une perforation se produit, le courant élevé local généré à la position de perforation est rapidement réduit par unité de surface grâce à une grande surface de feuille de cuivre, ce qui peut empêcher la surchauffe locale à la position de perforation et ralentir la survenue d'une défaillance thermique.

Le dispositif de sécurité OSD peut être observé sur de nombreuses batteries lipo carrées 6s 22.2v. Généralement, une feuille métallique est utilisée avec un fusible (Fuse). Le fusible peut être conçu sur le collecteur de courant positif. En cas de surcharge, la batterie lipo carrée 6s 22.2v subit une pression interne qui déclenche un court-circuit interne via l'OSD, générant un courant instantané élevé qui fait fondre le fusible, coupant ainsi le circuit interne de la batterie lipo carrée 6s 22.2v. Le boîtier est généralement en acier ou en aluminium. Avec la demande croissante du marché pour la densité énergétique et les progrès du processus de production, le boîtier en aluminium est progressivement devenu la norme.

2. Caractéristiques de la batterie lipo carrée 6s 22.2v

Avantages de la batterie lipo carrée 6s 22.2v : La batterie lipo carrée 6s 22.2v présente une haute fiabilité d'emballage ; une haute efficacité énergétique du système ; un poids relativement léger et une haute densité énergétique ; une option importante pour la densité énergétique ; si la capacité du monomère est grande, la configuration du système est relativement simple, ce qui permet de surveiller les monomères un par un ; un autre avantage du système simple est une stabilité relativement bonne.
Inconvénients de la batterie lipo carrée 6s 22.2v : Comme la batterie lipo carrée 6s 22.2v peut être personnalisée selon la taille du produit, il existe des milliers de modèles sur le marché, et en raison du trop grand nombre de modèles, il est difficile d'unifier le processus ; le niveau d'automatisation de la production n'est pas élevé, et les monomères sont assez différents. Dans les applications à grande échelle, il existe un problème où la durée de vie du système est bien inférieure à celle du monomère. La norme nationale recommandée GB/T 34013-2017 « Spécifications et dimensions des produits de batterie lipo carrée 6s 22.2v pour véhicules électriques » donne 8 séries de dimensions pour la batterie lipo carrée 6s 22.2v.

Guider la taille de la cellule de batterie peut ne pas avoir un effet particulièrement évident à court terme. Certaines personnes pensent même que donner des directives restreindra le développement de l'industrie, et changer la taille du produit n'est pas seulement un problème d'outillage et de moules pour la production de cellules de batterie, mais son impact est très important. Cependant, en tant que norme recommandée, tant qu'elle peut donner aux fabricants une tendance pour préparer une nouvelle capacité de production et ajuster les lignes de production, à long terme, elle favorisera inévitablement le développement progressif des spécifications et des tailles dans le sens de la sérialisation.

La cohérence des cellules et des modules est la condition préalable à la réalisation réelle de l'utilisation en cascade. La batterie lipo carrée 6s 22.2v est plus facile à augmenter en capacité que la batterie cylindrique, et il y a moins de restrictions dans le processus d'augmentation de la capacité. Le nombre de cellules dans le système est faible, ce qui devrait être l'un des avantages compétitifs importants de la batterie lipo carrée 6s 22.2v. Cependant, à mesure que le volume du monomère augmente, certains problèmes apparaissent également, tels que le gonflement latéral important, la difficulté de dissipation thermique et l'augmentation de l'hétérogénéité, ce qui freine son développement. Ce qui suit présente les problèmes typiques et les solutions de la batterie lipo carrée 6s 22.2v.

3. Problèmes typiques et solutions de la batterie lipo carrée 6s 22.2v

(1) Problème de gonflement latéral La batterie lipo carrée 6s 22.2v subit une certaine pression interne pendant le processus de charge et de décharge (données d'expérience : 0,3-0,6MPa). Sous la même pression, plus la surface de contrainte est grande, plus la déformation de la paroi du boîtier de la batterie lipo carrée 6s 22.2v est grave. Lors du premier cycle de charge et décharge de la batterie lipo carrée liquide 6s 22.2v, le matériau de l'électrode et l'électrolyte réagissent à l'interface solide-liquide pour former une couche de passivation couvrant la surface du matériau de l'électrode. Le film de passivation formé peut efficacement empêcher le passage des molécules de solvant, mais les ions lithium peuvent s'insérer et se désinsérer librement à travers cette couche, qui possède les caractéristiques d'un électrolyte solide, d'où le nom de membrane d'interface électrolyte solide (Solid Electrolyte Interface, SEI).

Les raisons importantes de l'expansion de la batterie lipo carrée 6s 22.2v sont :
① Pendant la formation, du gaz est généré lors de la formation du film SEI, ce qui augmente la pression d'air dans la batterie lipo carrée 6s 22.2v. En raison de la faible résistance à la pression de la structure plate de la batterie lipo carrée 6s 22.2v, le boîtier se déforme ;
② Les paramètres du réseau du matériau de l'électrode changent pendant la charge, provoquant l'expansion de l'électrode, et la force d'expansion de l'électrode agit sur le boîtier, entraînant la déformation du boîtier de la batterie lipo carrée 6s 22.2v ;
③ Lors du stockage à haute température, une petite quantité de décomposition électro-hydraulique et l'augmentation de la pression de gaz due à l'effet de la température provoquent la déformation du boîtier de la batterie lipo carrée 6s 22.2v. Parmi ces trois raisons, l'expansion du boîtier causée par l'expansion de l'électrode est la plus importante.

Le problème de gonflement de la batterie lipo carrée 6s 22.2v est courant, en particulier pour les batteries lipo carrées 6s 22.2v de grande capacité où il est plus grave. Le gonflement de la batterie lipo carrée 6s 22.2v augmente la résistance interne et l'électrolyte local peut s'épuiser ou même provoquer la rupture du boîtier, ce qui affecte gravement la sécurité et la durée de vie en cycle de la batterie lipo carrée 6s 22.2v.
Solution :
① Adopter une petite structure pour renforcer la résistance du boîtier ;
② Optimiser l'agencement. Par ces deux méthodes, le problème de gonflement de la batterie lipo carrée 6s 22.2v peut être efficacement résolu. Renforcer la résistance du boîtier consiste à concevoir le boîtier initial plat en une structure renforcée, et à tester l'effet de cette conception en pressant l'intérieur du boîtier. Selon les différentes méthodes de fixation (fixation dans la direction de la longueur et fixation dans la direction de la largeur), l'effet de la structure renforcée peut être clairement observé. Par exemple, dans le cas de fixation en largeur, sous une pression de 0,3MPa, la déformation du boîtier avec structure renforcée est de 3,2 mm, tandis que celle sans structure renforcée atteint 4,1 mm, soit une réduction de plus de 20 %. L'agencement des cellules dans le module varie, et la déformation dans la direction de l'épaisseur est également différente. La solution pour optimiser l'agencement est de comparer et de choisir l'agencement avec la plus faible déformation possible.

(2) La performance de dissipation thermique de la grande batterie lipo carrée 6s 22.2v se détériore. Avec l'augmentation du volume du monomère, la distance entre la partie chauffante interne de la batterie lipo carrée 6s 22.2v et le boîtier s'accroît, et le milieu conducteur ainsi que l'interface deviennent de plus en plus difficiles à dissiper la chaleur, rendant le problème de distribution thermique inégale sur le monomère de plus en plus évident. Wu Weixiong et d'autres du Département de physique de l'Université Tsinghua ont mené une étude. L'expérience a utilisé une batterie lipo carrée 6s 22.2v de 3,2V/12Ah, et l'équipement de charge et décharge de la batterie lipo carrée 6s 22.2v était Xinwei CT-3001W-50V120-ANTF. Pendant le processus, la température ambiante était de 31°C, la méthode de dissipation thermique était le refroidissement par air, et la variation de température de la batterie lipo carrée 6s 22.2v a été enregistrée avec un instrument de contrôle de température.

Les étapes expérimentales sont les suivantes :
1) Charge à courant constant, charger la batterie lipo carrée 6s 22.2v avec un courant de 12A jusqu'à la tension de coupure de charge de 3,65V.
2) Mise en repos, 1h après la charge pour stabiliser la batterie lipo carrée 6s 22.2v.
3) Décharge à courant constant, décharger à différents taux jusqu'à la tension de coupure de décharge de 2V. Les taux de décharge sont respectivement fixés à 1C, 2C, 3C, 4C, 5C et 6C.

À différents taux de décharge, la température de surface de la batterie lipo carrée 6s 22.2v change. À mesure que le taux augmente, la température augmente également. La température maximale de surface de la batterie lipo carrée 6s 22.2v correspondant à chaque taux de décharge est respectivement de 38,1°C, 48,3°C, 56,7°C, 64,4°C, 72,2°C et 76,9°C. À un taux de décharge de 3C, la température maximale a dépassé 50℃, et à 6C, la température a atteint 76,9℃ avec un temps au-dessus de 50℃ de 470s, représentant les deux tiers de l'ensemble du processus de décharge, ce qui est très défavorable pour un fonctionnement sûr et continu de la batterie lipo carrée 6s 22.2v.

Le matériau à changement de phase a la capacité de changer d'état physique dans une certaine plage de température. Par conséquent, le matériau à changement de phase est utilisé comme milieu de transfert de chaleur et appliqué à la surface de la cellule unique, ce qui peut grandement améliorer l'effet de dissipation thermique. De plus, il est également prévu de combiner le matériau thermoconducteur avec un refroidissement par eau, afin que le système de refroidissement par eau puisse transférer la chaleur absorbée par le matériau thermoconducteur à l'extérieur du système.
Pour le système de batterie lipo carrée 6s 22.2v afin de prévenir la défaillance thermique, l'idéal est de pouvoir détecter directement les paramètres de chaque cellule (température de base, tension et courant, etc.). L'apparition de nouveaux capteurs aux bonnes fonctionnalités permettra d'avertir et de gérer la défaillance thermique.

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