Quanto ne sai della batteria lipo square 6s 22.2v?

Classificata per forma Quadrata batteria lipo 6s 22.2v ha tre tipi: quadrata, cilindrica e sottile. Esistono molti tipi di batterie lipo quadrate 6s 22.2v, che sono principalmente utilizzate in telefoni cellulari, fotocamere digitali e altri campi; le batterie lipo quadrate cilindriche 6s 22.2v includono attualmente 18650 (18mm×65mm), 26650 (26mm×65mm), 21700 (21mm×70mm) Tre modelli sono principalmente utilizzati nel campo dei computer portatili e degli utensili elettrici; la batteria lipo quadrata a forma di foglio 6s 22.2v può soddisfare i requisiti di assottigliamento di computer e fotocamere. Oggi CNHL introdurrà in dettaglio le conoscenze relative alla batteria lipo quadrata 6s 22.2v.

1. Componenti della batteria lipo quadrata 6s 22.2v

Quadrata I componenti principali di una tipica batteria lipo quadrata 6s 22.2v includono un coperchio superiore, un involucro, una piastra positiva, una piastra negativa, una laminazione o avvolgimento composto da un diaframma, parti isolanti e componenti di sicurezza. Tra questi, sono incluse due strutture di sicurezza: Dispositivo di Sicurezza a Chiodo (NSD) e Dispositivo di Sicurezza da Sovraccarico (OSD). NSD aggiunge uno strato metallico, come una lamina di rame, al nucleo più esterno dell'avvolgimento. Quando si verifica un'acupunctura, l'elevata corrente locale generata nella posizione di acupunctura riduce rapidamente la corrente per unità di area attraverso un'ampia area di lamina di rame, il che può prevenire il surriscaldamento locale nella posizione di acupunctura e rallentare l'insorgenza della fuga termica.

Il design di sicurezza OSD può essere visto in molte batterie lipo quadrate 6s 22.2v. Generalmente, viene utilizzata una lamina metallica con il fusibile (Fuse). Il fusibile può essere progettato sul collettore di corrente positivo. In caso di sovraccarico, la batteria lipo quadrata 6s 22.2v viene utilizzata. La pressione interna provoca l'attivazione dell'OSD che genera un cortocircuito interno, producendo una corrente elevata istantanea e fondendo il fusibile, interrompendo così il circuito di corrente interno della batteria lipo quadrata 6s 22.2v. L'involucro è generalmente in acciaio o in alluminio. Con la spinta della domanda di mercato per la densità energetica e il progresso del processo produttivo, l'involucro in alluminio è gradualmente diventato il mainstream.

2. Caratteristiche della batteria lipo quadrata 6s 22.2v

Vantaggi della batteria lipo quadrata 6s 22.2v: La batteria lipo quadrata 6s 22.2v ha un'alta affidabilità di imballaggio; alta efficienza energetica del sistema; peso relativamente leggero e alta densità energetica; un'opzione importante per la densità energetica; se la capacità del singolo elemento è grande, la configurazione del sistema è relativamente semplice, rendendo possibile il monitoraggio degli elementi uno per uno; un altro vantaggio del sistema semplice è una stabilità relativamente buona.
Svantaggi della batteria lipo quadrata 6s 22.2v: Poiché la batteria lipo quadrata 6s 22.2v può essere personalizzata in base alle dimensioni del prodotto, ci sono migliaia di modelli sul mercato, e a causa del gran numero di modelli, è difficile unificare il processo; il livello di automazione della produzione non è elevato, e gli elementi sono piuttosto diversi. Nelle applicazioni su larga scala, c'è un problema che la vita del sistema è molto inferiore alla vita dell'elemento. Lo standard nazionale raccomandato GB/T 34013-2017 "Specifiche e dimensioni del prodotto della batteria lipo quadrata per veicoli elettrici" fornisce 8 serie di dimensioni per la batteria lipo quadrata 6s 22.2v.

Guidare la dimensione della cella della batteria potrebbe non avere un effetto particolarmente evidente a breve termine. Alcuni pensano addirittura che fornire una guida limiterà lo sviluppo dell'industria, e cambiare la dimensione del prodotto non è solo un problema di attrezzature e stampi per la produzione di celle della batteria, ma ha anche un grande impatto. Tuttavia, come standard raccomandato, purché possa dare ai produttori una tendenza a prepararsi per nuove capacità produttive e ad adattare le linee di produzione, a lungo termine promuoverà inevitabilmente lo sviluppo graduale delle specifiche e delle dimensioni nella direzione della serializzazione.

La coerenza delle celle e dei moduli è il presupposto per la reale realizzazione dell'utilizzo a cascata. La batteria lipo quadrata 6s 22.2v è più facile da aumentare in capacità rispetto alla batteria cilindrica, e ci sono meno restrizioni nel processo di aumento della capacità. Il numero di celle nel sistema è piccolo, il che dovrebbe essere una delle importanti competitività della batteria lipo quadrata 6s 22.2v. Tuttavia, con l'aumento del volume dell'elemento, sorgono anche alcuni problemi, come rigonfiamento laterale grave, difficoltà nel dissipare il calore e aumento della non uniformità, che ostacolano il suo sviluppo. Di seguito vengono introdotti i problemi tipici e le soluzioni della batteria lipo quadrata 6s 22.2v.

3. Problemi tipici e soluzioni della batteria lipo quadrata 6s 22.2v

(1) Problema del rigonfiamento laterale La batteria lipo quadrata 6s 22.2v ha una certa pressione all'interno durante il processo di carica e scarica (dati di esperienza sono 0.3-0.6MPa), sotto la stessa pressione, maggiore è l'area di stress, più grave è la deformazione della parete dell'involucro della batteria lipo quadrata 6s 22.2v. Durante il primo processo di carica e scarica della batteria lipo quadrata liquida 6s 22.2v, il materiale elettrodo e l'elettrolita reagiscono all'interfaccia solido-liquido per formare uno strato di passivazione che copre la superficie del materiale elettrodo. Il film di passivazione formato può efficacemente impedire il passaggio delle molecole di solvente, ma gli ioni di litio possono essere liberamente inseriti ed estratti attraverso il film di passivazione, che ha le caratteristiche di un elettrolita solido, quindi questo film di passivazione è chiamato interfaccia elettrolitica solida (Solid Electrolyte Interface, SEI).

Le ragioni importanti per l'espansione della batteria lipo quadrata 6s 22.2v sono:
① Durante la formazione, si genera gas durante la formazione del film SEI, e la pressione dell'aria nella batteria lipo quadrata 6s 22.2v aumenta. A causa della scarsa resistenza alla pressione della struttura piatta della batteria lipo quadrata 6s 22.2v, l'involucro si deforma;
② I parametri reticolari del materiale elettrodo cambiano durante la carica, causando l'espansione dell'elettrodo, e la forza di espansione dell'elettrodo agisce sull'involucro, provocando la deformazione dell'involucro della batteria lipo quadrata 6s 22.2v;
③ Quando conservata ad alta temperatura, una piccola quantità di decomposizione elettroidraulica e l'aumento della pressione del gas dovuto all'effetto della temperatura causeranno la deformazione dell'involucro della batteria lipo quadrata 6s 22.2v. Tra le tre ragioni sopra, l'espansione dell'involucro causata dall'espansione dell'elettrodo è la più importante.

Il problema del rigonfiamento della batteria lipo quadrata 6s 22.2v è un problema comune, specialmente nelle batterie lipo quadrate 6s 22.2v di grande capacità è più grave. Il rigonfiamento della batteria lipo quadrata 6s 22.2v aumenterà la resistenza interna e la deplezione locale dell'elettrolita o addirittura la rottura dell'involucro, influenzando seriamente le prestazioni di sicurezza e la durata del ciclo della batteria lipo quadrata 6s 22.2v.
Soluzione:
① Adottare una struttura piccola per rafforzare la resistenza dell'involucro;
② Ottimizzare la disposizione. Attraverso i due metodi sopra, il problema del rigonfiamento della batteria lipo quadrata 6s 22.2v può essere efficacemente risolto. Rafforzare la resistenza dell'involucro significa progettare l'involucro piano originale in una struttura rinforzata, e testare l'effetto del design della struttura di rinforzo premendo l'interno dell'involucro. Secondo i diversi metodi di fissaggio (direzione lunghezza fissa e direzione larghezza fissa) test, l'effetto della struttura di rinforzo può essere chiaramente osservato. Prendendo il caso della larghezza fissa come esempio, sotto la pressione di 0.3MPa, la deformazione dell'involucro con la struttura di rinforzo è di 3.2mm, mentre la deformazione dell'involucro senza la struttura di rinforzo raggiunge 4.1mm, e la quantità di deformazione è ridotta di oltre il 20%. La disposizione delle celle nel modulo è diversa, e anche la deformazione nella direzione dello spessore è diversa. La soluzione per ottimizzare la disposizione è confrontare e selezionare la disposizione con la deformazione minore possibile.

(2) Le prestazioni di dissipazione del calore della grande batteria lipo quadrata 6s 22.2v peggiorano. Con l'aumento del volume dell'elemento, la distanza dalla parte riscaldante all'interno della batteria lipo quadrata 6s 22.2v all'involucro diventa sempre più grande, e il mezzo conduttivo e l'interfaccia diventano sempre più difficili da dissipare il calore, e il problema della distribuzione irregolare del calore sull'elemento diventa sempre più evidente. Wu Weixiong e altri del Dipartimento di Fisica dell'Università Tsinghua hanno condotto uno studio. L'esperimento ha utilizzato una batteria lipo quadrata 6s 22.2v da 3.2V/12Ah, e l'apparecchiatura di carica e scarica della batteria lipo quadrata 6s 22.2v era Xinwei CT-3001W-50V120-ANTF. Durante il processo, la temperatura ambiente era di 31°C, il metodo di dissipazione del calore era il raffreddamento ad aria, e la variazione di temperatura della batteria lipo quadrata 6s 22.2v è stata registrata con uno strumento di ispezione della temperatura.

I passaggi sperimentali sono i seguenti:
1) Carica a corrente costante, caricare la batteria lipo quadrata 6s 22.2v con una corrente di 12A fino a quando la tensione di taglio di carica è 3.65V.
2) Riposo, 1h dopo la carica per stabilizzare la batteria lipo quadrata 6s 22.2v.
3) Scarica a corrente costante, scaricare a diverse velocità fino alla tensione di taglio di scarica di 2V. Tra questi, la velocità di scarica è impostata rispettivamente a 1C, 2C, 3C, 4C, 5C e 6C.

A diverse velocità di scarica, la temperatura della superficie della batteria lipo quadrata 6s 22.2v cambierà. Con l'aumento della velocità, la temperatura aumenta sempre di più. La temperatura massima della superficie della batteria lipo quadrata 6s 22.2v corrispondente a ciascuna velocità di scarica è rispettivamente 38.1°C, 48.3°C, 56.7°C, 64.4°C, 72.2°C e 76.9°C. Alla scarica a 3C, la temperatura massima ha superato i 50℃, e a 6C, la temperatura ha raggiunto i 76.9℃ e il tempo superiore a 50℃ è stato di 470s, rappresentando due terzi dell'intero processo di scarica, il che è molto sfavorevole per il funzionamento sicuro e continuo della batteria lipo quadrata 6s 22.2v.

Il materiale a cambiamento di fase ha la capacità di cambiare il suo stato fisico entro un certo intervallo di temperatura. Pertanto, il materiale a cambiamento di fase viene utilizzato come mezzo di trasferimento del calore e applicato sulla superficie della singola cella, e l'effetto di dissipazione del calore può essere notevolmente migliorato. Inoltre, ci sono anche piani per combinare il materiale termoconduttivo con il raffreddamento ad acqua, in modo che il sistema di raffreddamento ad acqua possa trasferire il calore assorbito dal materiale termoconduttivo all'esterno del sistema.
Per il sistema della batteria lipo quadrata 6s 22.2v per prevenire la fuga termica, l'ideale è poter rilevare direttamente i parametri di ogni cella (temperatura di base, tensione e corrente, ecc.) L'emergere di nuovi sensori con buone funzioni renderà possibile avvertire e gestire la fuga termica.

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